本課程是為那些對電腦科學感興趣，並希望從頭開始使用 C++ 實現演算法和指定的資料結構的人所設計

從這 7.5 小時的課程，你會學到

1. 什麼是遞迴
2. 什麼是回溯(backtracking)和動態程式設計
3. 基本的資料結構是什麼: 陣列、連結串列、堆疊、佇列和二元搜尋樹

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【台積電佈局新存儲技術】

近年來，在人工智能（AI）、5G等推動下，以MRAM（磁阻式隨機存取存儲器）、鐵電隨機存取存儲器 (FRAM)、相變隨機存取存儲器（PRAM），以及可變電阻式隨機存取存儲器（RRAM）為代表的新興存儲技術逐漸成為市場熱點。這些新技術吸引各大晶圓廠不斷投入，最具代表性的廠商包括台積電、英特爾、三星和格羅方德（Globalfoundries）。

那麼，這些新興存儲技術為什麼會如此受期待呢？主要原因在於：隨着半導體制造技術持續朝更小的技術節點邁進，傳統的DRAM和NAND Flash面臨越來越嚴峻的微縮挑戰，DRAM已接近微縮極限，而NAND Flash則朝3D方向轉型。

此外，傳統存儲技術在高速運算上也遭遇阻礙，處理器與存儲器之間的「牆」成為了提升運算速度和效率的最大障礙。特別是AI的發展，數據需求量暴增，「牆」的負面效應愈加突出，越來越多的半導體廠商正在加大對新興存儲技術的研發和投資力度，尋求成本更佳、速度更快、效能更好的存儲方案。

從目前來看，最受期待的就是MRAM，各大廠商在它上面投入的力度也最大。MRAM屬於非易失性存儲技術，是利用具有高敏感度的磁電阻材料製造的存儲器，斷電時，MRAM儲存的數據不會丟失，且耗能較低，讀寫速度快，可媲美SRAM，比Flash速度快百倍，在存儲容量方面能替代DRAM，且數據保存時間長，適合高性能應用。

MRAM的基本結構是磁性隧道結，研發難度高，目前主要分為兩大類：傳統MRAM和STT-MRAM，前者以磁場驅動，後者則採用自旋極化電流驅動。

另外，相較於DRAM、SRAM和NAND Flash等技術面臨的微縮困境，MRAM可滿足製程進一步微縮需求。目前，DRAM製程工藝節點為1X nm，已接近極限，而Flash走到20 nm以下後，就朝3D製程轉型了。MRAM製程則可推進至10nm以下。

在過去幾年裏，包括台積電、英特爾、三星、格羅方德等晶圓代工廠和IDM，相繼大力投入MRAM 研發，而且主要着眼於STT-MRAM，也有越來越多的嵌入式解決方案誕生，用以取代Flash、EEPROM和SRAM。

- 台積電

早在2002年，台積電就與工研院簽訂了MRAM合作發展計劃。近些年，該公司一直在開發22nm製程的嵌入式STT-MRAM，採用超低漏電CMOS技術。

2018年，台積電進行了eMRAM芯片的「風險生產」，2019年生產採用22nm製程的eReRAM芯片。

2019年，台積電在嵌入式非易失性存儲器技術領域達成數項重要的里程碑：在40nm製程方面，該公司已成功量產Split-Gate（NOR）技術，支持消費類電子產品應用，如物聯網、智慧卡和MCU，以及各種車用電子產品。在28nm製程方面，該公司的嵌入式快閃存儲器支持高能效移動計算和低漏電製程平台。

在ISSCC 2020上，台積電發佈了基於ULL 22nm CMOS工藝的32Mb嵌入式STT-MRAM。該技術基於台積電的22nm ULL（Ultra-Low-Leakage）CMOS工藝，具有10ns的極高讀取速度，讀取功率為0.8mA/MHz/bit。對於32Mb數據，它具有100K個循環的寫入耐久性，對於1Mb數據，具有1M個循環的耐久性。

它支持在260°C下進行90s的IR迴流焊，在150°C下10年的數據保存能力。它以1T1R架構實現單元面積僅為0.046平方微米，25°C下的32Mb陣列的漏電流僅為55mA。

目前，台積電已經完成22nm嵌入式STT-MRAM技術驗證，進入量產階段。在此基礎上，該公司還在推進16 nm 製程的STT-MRAM研發工作。

除了MRAM，台積電也在進行着ReRAM的研發工作，並發表過多篇基於金屬氧化物結構的ReRAM論文。

工研院電光所所長吳志毅表示，由於新興存儲技術將需要整合邏輯製程技術，因此現有存儲器廠商要卡位進入新市場，門檻相對較高，而台積電在這方面具有先天優勢，因為該公司擁有很強的邏輯製程生產能力，因此，台積電跨入新興存儲市場會具有競爭優勢。

據悉，工研院在新興存儲技術領域研發投入已超過10年，通過元件創新、材料突破、電路優化等方式，開發出了更快、更耐久、更穩定、更低功耗的新一代存儲技術，目前，正在與台積電在這方面進行合作。未來，台積電在新興存儲器發展方面，工研院將會有所貢獻，但具體內容並未透露。

- 三星

三星在MRAM研發方面算是起步較早的廠商，2002年就開始了這項工作，並於2005年開始進行STT-MRAM的研發，之後不斷演進，到了2014年，生產出了8Mb的eMRAM。

三星Foundry業務部門的發展路徑主要分為兩條，從28nm節點開始，一條是按照摩爾定律繼續向下發展，不斷提升FinFET的工藝節點，從14nm到目前的7nm，進而轉向下一步的5nm。

另一條線路就是FD-SOI工藝，該公司還利用其在存儲器製造方面的技術和規模優勢，着力打造eMRAM，以滿足未來市場的需求。這方面主要採用28nm製程。

三星28nm製程FD-SOI（28FDS）嵌入式NVM分兩個階段。第一個是2017年底之前的電子貨幣風險生產，第二個是2018年底之前的eMRAM風險生產。並同時提供eFlash和eMRAM（STT-MRAM）選項。

該公司於2017年研製出了業界第一款採用28FDS工藝的eMRAM測試芯片。

2018年，三星開始在28nm平台上批量生產eMRAM。2019年3月，該公司推出首款商用eMRAM產品。據悉，eMRAM模塊可以通過添加三個額外的掩膜集成到芯片製造工藝的後端，因此，該模塊不必要依賴於所使用的前端製造技術，允許插入使用bulk、FinFET或FD-SOI製造工藝生產的芯片中。

三星表示，由於其eMRAM在寫入數據之前不需要擦除週期，因此，它比eFlash快1000倍。與eFlash相比，它還使用了較低的電壓，因此在寫入過程中的功耗極低。

2018年，Arm發佈了基於三星28FDS工藝技術的eMRAM編譯器IP，包括一個支持18FDS (18nm FD-SOI工藝)的eMRAM編譯器。這一平台有助於推動在5G、AI、汽車、物聯網和其它細分市場的功耗敏感應用領域的前沿設計發展。

2019年，三星發佈了採用28FDS工藝技術的1Gb嵌入STT-MRAM。基於高度可靠的eMRAM技術，在滿足令人滿意的讀取，寫入功能和10年保存時間的情況下，可以實現90％以上的良率。並且具備高達1E10週期的耐久性，這些對於擴展eMRAM應用有很大幫助。

2019年底，Mentor宣佈將為基於Arm的eMRAM編譯器IP提供IC測試解決方案，該方案基於三星的28FDS工藝技術。據悉，該測試方案利用了Mentor的Tessent Memory BIST，為SRAM和eMRAM提供了一套統一的存儲器測試和修復IP。

- Globalfoundries（格羅方德半導體股份有限公司）

2017年，時任Globalfoundries首席技術官的Gary Patton稱，Globalfoundries已經在其22FDX（22nm製程的FD-SOI工藝技術）製程中提供了MRAM，同時也在研究另一種存儲技術。

由於Globalfoundries重點發展FD-SOI技術，特別是22nm製程的FD-SOI，已經很成熟，所以該公司的新興存儲技術，特別是MRAM，都是基於具有低功耗特性的FD-SOI技術展開的。

今年年初，Globalfoundries宣佈基於22nm FD-SOI 平台的eMRAM投入生產。該eMRAM技術平台可以實現將數據保持在-40°C至+125°C的温度範圍內，壽命週期可以達到100,000，可以將數據保留10年。該公司表示，正在與多個客户合作，計劃在2020年安排多次流片。

據悉，該公司的eMRAM旨在替代NOR閃存，可以定期通過更新或日誌記錄進行重寫。由於是基於磁阻原理，在寫入所需數據之前不需要擦除週期，大大提高了寫入速度，宏容量從4-48Mb不等。

- 英特爾

英特爾也是MRAM技術的主要推動者，該公司採用的是基於FinFET技術的22 nm製程。

2018年底，英特爾首次公開介紹了其MRAM的研究成果，推出了一款基於22nm FinFET製程的STT-MRAM，當時，該公司稱，這是首款基於FinFET的MRAM產品，並表示已經具備該技術產品的量產能力。

結語

由於市場需求愈加凸顯，且有各大晶圓廠大力投入支持，加快了以MRAM為代表的新興存儲技術的商業化進程。未來幾年，雖然DRAM和NAND Flash將繼續站穩存儲芯片市場主導地位，但隨着各家半導體大廠相繼投入發展，新興存儲器的成本將逐步下降，可進一步提升 MRAM等技術的市場普及率。

原文：
https://mp.weixin.qq.com/s/sMZ0JwclWf1zAEPkW8Rn0Q

【中科院蘇州納米所5nm激光光刻研究獲進展】

據中科院官網報道，近日，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員張子旸與國家納米中心研究員劉前合作，在Nano Letters上發表了題為5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography的研究論文，報道了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法。

傳統上，激光直寫可利用連續或脈沖激光在非真空的條件下實現無掩模快速刻寫，降低了器件制造成本，是一種有競爭力的加工技術。然而，激光直寫技術由於衍射極限以及鄰近效應的限制，很難做到納米尺度的超高精度加工。

蘇州納米所張子旸團隊基於光熱反應機理設計開發了一種新型三層堆疊薄膜結構。在無機鈦膜光刻膠上，采用雙激光束（波長為405nm）交疊技術（圖a），通過精確控制能量密度及步長，實現了1/55衍射極限的突破（NA=0.9），達到了最小5nm的特征線寬。此外，研究團隊利用這種超分辨的激光直寫技術，實現了納米狹縫電極陣列結構的大規模制備（圖b-c）。

相較而言，采用常規聚焦離子束刻寫，制備一個納米狹縫電極需要10到20分鐘，而利用本文開發的激光直寫技術，可以一小時制備約5×105個納米狹縫電極，展示了可用於大規模生產的潛力。

該研究使用了研究團隊開發的具有完全知識產權的激光直寫設備，利用激光與物質的非線性相互作用來提高加工分辨率，有別於傳統的縮短激光波長或增大數值孔徑的技術路徑，打破了傳統激光直寫技術中受體材料為有機光刻膠的限制，可使用多種受體材料，擴展了激光直寫的應用場景。

研究團隊針對激光微納加工中所面臨的實際問題出發，解決了高效和高精度之間的固有矛盾，開發的新型微納加工技術在集成電路、光子芯片、微機電系統等眾多微納加工領域展現了廣闊的應用前景。

小貼士：光刻技術的種類

觀察者網查詢發現，激光直寫技術是基於光學的無掩模光刻技術的一種。近年來，隨著光刻分辨率的不斷提高，掩模的成本呈直線上升的態勢，無掩模光刻技術也成為研究熱點。

無掩模光刻技術的種類較多，主要分為基於光學的無掩模光刻技術和非光學無掩模光刻技術兩大類。去年曝光通過驗收的中科院研制的“超分辨光刻裝備”，其采用的表面等離子體（surface plasma，SP）光刻法則是非光學無掩模光刻技術的一種。

除了無掩模光刻技術，目前主流的光刻技術還有極紫外光刻技術和納米壓印技術。

其中極紫外光刻技術是最有可能達到量產化要求的光刻技術。極紫外光刻技術使用波長為13.5 nm的極紫外光，經過由80層Mo—Si結構多層膜反射鏡組成的聚光系統聚光後，照明反射式掩模，經縮小反射投影光學系統，將反射掩模上的圖形投影成像在矽片表面的光刻膠上。

納米壓印光刻技術則采用高分辨率電子束等方法將納米尺寸的圖形制作在“印章”上，然後在矽片上塗上一層聚合物，用已刻有納米圖形的硬“印章”“壓印”聚甲基丙烯酸甲酯塗層使其發生變形，從而實現圖形的復制。

硬核的知識也許不是每個工程師都能夠在職涯發展中完全運用到，但無論是本科系、轉職、自學成為工程師的朋友，都應該要知道，這些紮實的背景知識提早學習起來，在未來的日子裡，只有好沒有壞。

就透過本影片我的真實經驗分享，告訴你這些我在大學時期看似枯燥乏味的理論，其實就是程式設計內功，而日後沉睡已久的內功卻又恰巧的在職涯旅途中碰上用處。

章節:
00:00 學這些有用嗎
00:52 我與速成班的距離
04:45 業務增長後的影響
06:36 基本功知識科普

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#資料結構 #演算法 #計算機概論 #前端 #後端 #工程師

ASP.NET(C#)程式與資料庫設計

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01_加入主版頁面
02_建立內容頁面
03_修改瀏覽器標題
04_修改主版頁面內容
05_TreeView 控制項配合SiteMap
06_十二星座網站主頁設計說明
07_將首頁融合主版網頁
08_加入網站導覽與XML結構
09_加入treeview控制項並顯示網站結構
10_加入Menu與SiteMapPath控制項

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課程理念與課程介紹：
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【基礎程式篇】
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chapter 02　變數、資料型別及運算式
chapter 03　流程控制與陣列
chapter 04　類別、物件與方法
【控制項入門篇】
chapter 05　基本控制項
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chapter 08　自訂格式資料庫控制項
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【網站技巧篇】
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chapter 12　統一網頁介面
【網站實戰篇】
chapter 13　新聞公告系統
chapter 14　網路部落格
chapter 15　雲端檔案系統

完整影音論壇(僅接受上課學員加入)：
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