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  • Java 原子操作类

    2021-03-09 07:44:22
    CAS(Compare And Swap),比较并更新,指令级别保证这是一个原子操作,三个运算符: 一个内存地址V,一个期望值A,一个新值B;基本思路:如果地址V上的值和期望值A相等,就把新值B更新到内存,如果不是,循环(死循环...

    CAS(Compare And Swap),比较并更新,指令级别保证这是一个原子操作,三个运算符: 一个内存地址V,一个期望值A,一个新值B;基本思路:如果地址V上的值和期望值A相等,就把新值B更新到内存,如果不是,循环(死循环,自旋)里不断的进行CAS操作;

    如果需要获取原子操作类的值并更新,期望值与内存地址中的值不等,则循环(死循环,自旋)里不断的进行CAS操作;(Atomic类的实现)

    如AtomicInteger的getAndIncrement()方法

    public final int getAndIncrement() {

    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);

    }

    Unsafe的getAndAddInt方法,这种就是CAS的实现方式;

    public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {

    int var5;

    //如果var1和var5值不等,会重新进入循环

    do {

    var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);

    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;

    }

    var1:AtomicInteger对象本身

    var2:该对象值得引用地址

    var4:需要变动的值

    var5:用var1和var2找到的内存中的真实值,是从主内存中拷贝到工作内存中的值

    用该对象当前的值var1与var5比较,如果相等则更新新值(var5 + var4)到内存,不相等就会重新进入循环;

    一般使用CAS是配合自旋一起使用的,通俗点说就是死循环里判断需要读写的内存位置的值(V)和预期值(A)是否相等,不相等就会重新进入循环,如果是高并发的场景,这会出现有很多请求多次循环也成功不了的情况,这给CPU带来非常大的消耗;

    在Atomic包里一共提供了13个类,属于4种类型的更新方式,分别是原子更新基本类型,原子更新数组,原子更新引用和原子更新属性(字段);Atomic包里基本都是使用Unsafe实现的包装类;

    原子更新基本类型类

    AtomicBoolean:原子更新布尔类型

    AtomicInteger:原子更新整型

    AtomicLong:原子更新长整型

    AtomicInteger常用方法:

    intaddAndGet(intdelta): 以原子方式将输入的数值与实例中的值(AtomicInteger里的value)相加,并返回结果

    booleancompareAndSet(intexpect,intupdate): 如果输入的数值等于预期值,则以原子方式将该值设置为输入的值

    intgetAndIncrement(): 以原子方式将当前值加1,注意,这里返回的是自增前的值

    voidlazySet(intnewValue): 最终会设置成newValue,使用lazySet设置值后,可能导致其他线程在之后的一小段时间内还可以读取到旧的值

    intgetAndSet(intnewValue): 以原子方式设置为newValue的值,并返回旧值

    Atomic包提供了三种基本类型的原子更新;Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的

    /**Unsafe.java

    * 每次在执行CAS操作时,线程会根据valueOffset去内存中获取当前值去跟expect的值做对比如果一致则修改并返回true,如果不一致说明有别的线程也在修改此对象的值,则返回false

    * value 表示 需要操作的对象

    * valueOffset 表示 对象(value)的地址的偏移量(通过Unsafe.objectFieldOffset(Field valueField)获取)

    * expect 表示更新时value的期待值

    * update 表示将要更新的值

    * @return 如果更新成功返回true,否则为false

    */

    public final native boolean compareAndSwapObject(Object value, long valueOffset, Object expect, Object update);

    public final native boolean compareAndSwapInt(Object value, long valueOffset, int expect, int update);

    public final native boolean compareAndSwapLong(Object value, long valueOffset, long expect, long update);

    ABA问题

    《Java并发编程实战》的15.4.4节如下:

    ABA问题是一种异常现象:如果在算法中的节点可以被循环使用,那么在使用“比较并交换”指令时就可能出现这个问题(如果在没有垃圾回收机制的环境 中)。在CAS操作中将判断“V的值是否仍然为A?”,并且如果是的话就继续执行更新操作。在大多数情况下,这种判断是足够的。然而,有时候还需要知道 “自从上次看到V的值为A以来,这个值是否发生了变化?”在某些算法中,如果V值首先由A变成B,再由B变成A,那么仍然被认为发生了变化,并需要重新执 行算法中的某些步骤。

    比如说线程1从内存位置valueOffset中取出值A,线程2也从内存位置valueOffset中取出值A,并执行一些操作将值变为B,然后再将B变成A,这时候线程1进行CAS操作发现内存中仍然是A,线程1执行成功,但不能代表整个过程中,值没有被修改过;

    public class UseAtomicIntegerTest {

    static AtomicInteger integer = new AtomicInteger(1);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    int oldValue = integer.get();

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " oldValue:" + oldValue);

    Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    try {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- " + integer.get());

    Thread.sleep(2L);

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    });

    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    // 确保别的线程1先执行

    Thread.yield();

    // integer + 1

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- integer:" + integer.incrementAndGet());

    // integer - 1

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- integer:" + integer.decrementAndGet());

    }

    });

    thread1.start();

    thread2.start();

    thread1.join();

    thread2.join();

    boolean result = integer.compareAndSet(oldValue, oldValue + 10);

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- " + integer.get() + " result:" + result);

    }

    }

    打印如下:

    main oldValue:1

    Thread-0 --- 1

    Thread-1 --- integer:2

    Thread-1 --- integer:1

    main --- 11 result:true

    执行最后的值是相同的,但不能代表整个过程中,值没有被修改过;

    ABA解决方案:

    给变量加一个版本号即可,在比较的时候不仅要比较当前变量的值,还需要比较当前变量的版本号;在Java5中,已经提供了AtomicStampedReference来解决问题,检查当前引用是否等于预期引用,其次检查当前标志是否等于预期标志,如果都相等就会以原子的方式将引用和标志都设置为新值;

    原子更新数组

    AtomicIntegerArray: 原子更新整型数组里地元素

    AtomicLongArray: 原子更新长整型数组里的元素

    AtomicReferenceArray: 原子更新引用类型数组里的元素

    AtomicIntergerArray: 主要是提供原子的方式更新数组里的整型

    //以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加

    int addAndGet(int i, int delta);

    //如果当前值等于预期值,则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值

    boolean compareAndSet(int i, int expect, int update);

    AtomicIntergerArray会将当前数组复制一份,所以当AtomicIntegerArray对内部的元素进行修改时,不会影响传入的数组;

    原子更新引用类型

    AtomicReference: 原子更新引用类型

    AtomicReferenceFieldUpdater: 原子更新引用类型里的字段

    AtomicMarkableReference: 原子更新带有标记位的引用类型;可以原子的更新一个布尔类型的标记位和引用类型,构造方法是AtomicMarkableReference(V initialRef, boolean initialMark);

    原子更新字段类

    AtomicIntegerFieldUpdater: 原子更新整型的字段的更新器;

    AtomicLongFieldUpdater: 原子更新长整型字段的更新器;

    AtomicStampedReference: 原子更新带有版本号的引用类型;该类将整型数值与引用关联起来,可用于原子的更新数据和数据的版本号,可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题;

    使用AtomicStampedReference解决ABA:

    public class UseAtomicIntegerTest {

    static AtomicInteger integer = new AtomicInteger(1);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    int oldValue = integer.get();

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " oldValue:" + oldValue);

    Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    try {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- " + integer.get());

    Thread.sleep(2L);

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    });

    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    // 确保别的线程1先执行

    Thread.yield();

    // integer + 1

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- integer:" + integer.incrementAndGet());

    // integer - 1

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- integer:" + integer.decrementAndGet());

    }

    });

    thread1.start();

    thread2.start();

    thread1.join();

    thread2.join();

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- " + integer.get());

    }

    }

    打印结果如下:

    main oldValue:1 marked:false

    Thread-0 --- value:1 marked:false

    Thread-1 --- value:2 result:true marked:true

    Thread-1 --- value:2 marked:true

    Thread-1 --- value:1 result:true marked:true

    main --- 1 result:false

    CAS存在以下的缺陷:

    1.ABA问题。CAS需要在操作值的时候检查内存值是否发生变化,没有发生变化才会更新内存值。但是如果内存值原来是A,后来变成了B,然后又变成了A,那么CAS进行检查时会发现值没有发生变化,但是实际上是有变化的。ABA问题的解决思路就是在变量前面添加版本号,每次变量更新的时候都把版本号加一,这样变化过程就从“A-B-A”变成了“1A-2B-3A”;

    JDK从1.5开始提供了AtomicStampedReference类来解决ABA问题,具体操作封装在compareAndSet()中。compareAndSet()首先检查当前引用和当前标志与预期引用和预期标志是否相等,如果都相等,则以原子方式将引用值和标志的值设置为给定的更新值;

    2.循环时间长开销大。CAS操作如果长时间不成功,会导致其一直自旋,给CPU带来非常大的开销;

    3.只能保证一个共享变量的原子操作。对一个共享变量执行操作时,CAS能够保证原子操作,但是对多个共享变量操作时,CAS是无法保证操作的原子性的;

    Java从1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性,可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作;

    或者使用LongAdder替代;

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  • 内存管理指的是,软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。目的是如何高效、快速的分配,并在适当的时候释放和回收内存资源。 分块式内存管理 从上图可以看出,分块式内存管理由内存池和内存管理表两...

    内存管理指的是,软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。目的是如何高效、快速的分配,并在适当的时候释放和回收内存资源。

    分块式内存管理

     

    从上图可以看出,分块式内存管理由内存池和内存管理表两部分组成。 首先必须要有内存池,也就是分配的内存空间,然后是内存管理表

     

    内存池被等分为 n 块,对应的内存管理表,大小也为 n ,内存管理表的每一个项对应内存池的一块内存。 内存管理表的项值代表的意义为:当该项值为 0 的时候,代表对应的内存块未被占用,当 该项值非零的时候,代表该项对应的内存块已经被占用,其数值则代表被连续占用的内存块数。 比如某项值为 10 ,那么说明包括本项对应的内存块在内,总共分配了 10 个内存块给外部的某 个指针。
     
    代码分析:
     
    展开全文
  • Java并发编程之原子

    2021-02-12 10:12:33
    1. 原子操作原子操作(atomic operation)意为”不可被中断的一个或一系列操作” 。在多处理器上实现原子操作就变得有点复杂。本文让我们一起来聊一聊在Inter处理器和Java里是如何实现原子操作的。1.1 相关术语术语...

    1. 原子操作

    原子操作(atomic operation)意为”不可被中断的一个或一系列操作” 。在多处理器上实现原子操作就变得有点复杂。本文让我们一起来聊一聊在Inter处理器和Java里是如何实现原子操作的。

    1.1 相关术语

    术语

    术语描述

    内存屏障

    用一组处理器指令,用于实现对内存操作的顺序限制

    缓冲行

    缓存中可以分配的最小存储单位。处理器填写缓存线时会加载整个缓存线,需要使用多个主内存读周期

    原子操作

    不可中断的一个或一系列操作

    缓存行填充

    当处理器识别到从内存中读取操作数是可缓存的,处理器读取整个缓存行到适当的缓存(L1、L2、L3的或所有)

    缓存命中

    如果进行高速缓存行填充操作的内存位置仍然是下次处理器访问的地址时,处理器从缓存中读取操作数,而不是从内存读取

    写命中

    当处理器将操作数写回到一个内存缓存的区域时,它首先会检查这个缓存的内存地址是否在缓存行中,如果存在一个有效的缓存行,则处理器将这个操作数写回到缓存,而不是写回到内存,这个操作被称为写命中。

    写缺失

    一个有效的缓存行被写入到不存在的内存区域。

    1.2 处理器如何实现原子性

    1.2.1 总线加锁

    使用处理器提供的一个LOCK#信号,当一个处理器在总线上输出此信号时,其他处理器的请求将被阻塞住,那么该处理器可以独占共享内存。

    1.2.2 缓存加锁

    只对单个缓存行的数据加锁。一个处理器的缓存值通过总线回写到内存会导致其他处理器相应的缓存失效:若干个CPU核心通过ringbus连到一起。每个核心都维护自己的Cache的状态。如果对于同一份内存数据在多个核里都有cache,则状态都为S(shared)。一旦有一核心改了这个数据(状态变成了M),其他核心就能瞬间通过ringbus感知到这个修改,从而把自己的cache状态变成I(Invalid),并且从标记为M的cache中读过来。同时,这个数据会被原子的写回到主存。最终,cache的状态又会变为S。

    2. Java实现原子性

    2.1 CAS

    2.1.1 算法

    Compare and Swap,即比较再交换。CAS是一种无锁算法,CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,否则什么都不做。执行CAS操作,但如果期望值与当前线程不符,则说明该值已被其他线程修改,此时不执行更新操作,但可以选择重新读取该变量再尝试再次修改该变量,也可以放弃操作。

    2.1.2 底层实现

    用处理器提供的CMAPXCHG指令实现

    2.1.3 缺陷

    在Java并发包中有一些并发框架也使用了自旋CAS的方式来实现原子操作,比如LinkedTransferQueue类的Xfer方法。CAS虽然很高效地解决了原子操作,但是CAS仍然存在三大问题。ABA问题,循环时间长开销大,以及只能保证一个共享变量的原子操作。

    2.1.3.1 ABA

    问题描述:线程t1将它的值从A变为B,再从B变为A。同时有线程t2要将值从A变为C。但CAS检查的时候会发现没有改变,但是实质上它已经发生了改变 。可能会造成数据的缺失。

    解决:CAS还是类似于乐观锁,同数据乐观锁的方式给它加一个版本号或者时间戳,如AtomicStampedReference

    2.1.3.2 自旋消耗资源

    问题描述:多个线程争夺同一个资源时,如果自旋一直不成功,将会一直占用CPU。

    解决:破坏掉for死循环,当超过一定时间或者一定次数时,return退出。JDK8新增的LongAddr,和ConcurrentHashMap类似的方法。当多个线程竞争时,将粒度变小,将一个变量拆分为多个变量,达到多个线程访问多个资源的效果,最后再调用sum把它合起来。

    2.1.3.3 多变量共享一致性问题

    问题描述:当对一个共享变量执行操作时,我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作,但是对多个共享变量操作时,循环CAS就无法保证操作的原子性

    解决:

    可以加锁来解决。

    封装成对象类解决。从Java 1.5开始,JDK提供了AtomicReference类来保证引用对之间的原子性,就可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作。

    3. Java原子类

    从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包(以下简称Atomic包),这个包中 的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。

    3.1 原子更新基本类型类

    主要包含以下三个类

    AtomicBoolean:原子更新布尔类型

    AtomicInteger:原子更新整型

    AtomicLong:原子更新长整型

    3.1.1 AtomicInteger主要方法

    int addAndGet(int delta):以原子方式将输入的数值与实例中的值(AtomicInteger里的 value)相加,并返回结果。

    boolean compareAndSet(int expect,int update):如果输入的数值等于预期值,则以原子方 式将该值设置为输入的值。

    int getAndIncrement():以原子方式将当前值加1,注意,这里返回的是自增前的值。

    void lazySet(int newValue):最终会设置成newValue,使用lazySet设置值后,可能导致其他 线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值。

    int getAndSet(int newValue):以原子方式设置为newValue的值,并返回旧值。

    3.1.2 getAndIncrement如何工作

    public final int getAndIncrement() {

    for (;;) {

    int current = get();

    int next = current + 1;

    if (compareAndSet(current, next))

    return current;

    }

    }

    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {

    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

    }

    源码中for循环体的第一步先取得AtomicInteger里存储的数值,第二步对AtomicInteger的当前数值进行加1操作,关键的第三步调用compareAndSet方法来进行原子更新操作,该方法先检查当前数值是否等于current,等于意味着AtomicInteger的值没有被其他线程修改过,则将AtomicInteger的当前数值更新成next的值,如果不等compareAndSet方法会返回false,程序会进入for循环重新进行compareAndSet操作。

    3.1.3 如何原子的更新其他的基本类型

    Unsafe只提供了3种CAS方法:compareAndSwapObject、compare-AndSwapInt和compareAndSwapLong,再看AtomicBoolean源码,发现它是先把Boolean转换成整 型,再使用compareAndSwapInt进行CAS,所以原子更新char、float和double变量也可以用类似的思路来实现。

    3.2 原子更新数组

    通过原子的方式更新数组里的某个元素,Atomic包提供了以下4个类。

    AtomicIntegerArray:原子更新整型数组里的元素

    AtomicLongArray:原子更新长整型数组里的元素

    AtomicReferenceArray:原子更新引用类型数组里的元素

    AtomicIntegerArray:主要是提供原子的方式更新数组里的整型

    3.2.1 AtomicIntegerArray常用方法

    int addAndGet(int i,int delta):以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加

    boolean compareAndSet(int i,int expect,int update):如果当前值等于预期值,则以原子 方式将数组位置i的元素设置成update值

    数组value通过构造方法传递进去,然后AtomicIntegerArray会将当前数组复制一份,所以当AtomicIntegerArray对内部的数组元素进行修改时,不会影响传入的数组。

    3.3 原子更新引用类型

    原子更新基本类型的AtomicInteger,只能更新一个变量,如果要原子更新多个变量,就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。Atomic包提供了以下3个类。

    AtomicReference:原子更新引用类型

    AtomicReferenceFieldUpdater:原子更新引用类型里的字段

    AtomicMarkableReference:原子更新带有标记位的引用类型

    3.4 原子更新字段类

    如果需原子地更新某个类里的某个字段时,就需要使用原子更新字段类,Atomic包提供了以下3个类进行原子字段更新。

    AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器

    AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段的更新器

    AtomicStampedReference:原子更新带有版本号的引用类型。该类将整数值与引用关联起来,可用于原子的更新数据和数据的版本号,可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题

    参考资料

    《Java并发编程的艺术》

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  • Atomic Layer Deposition原子层沉积技术 原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition)是一种原子尺度的薄膜制备技术。可以沉积均匀一致,厚度可控、成分可调的超薄薄膜。随着纳米技术和半导体微电子技术的发展,器件...

    Atomic Layer Deposition原子层沉积技术
    原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition)是一种原子尺度的薄膜制备技术。可以沉积均匀一致,厚度可控、成分可调的超薄薄膜。随着纳米技术和半导体微电子技术的发展,器件和材料的尺寸要求不断地降低,同时器件结构中的宽深比不断增加,要求所使用材料的厚度降低至十几纳米到几个纳米数量级。原子层沉积技术逐渐成为了相关制造领域不可替代的技术。其优势决定了具有巨大的发展潜力和更加广阔的应用空间。
    原子层沉积技术(ALD)是一种一层一层原子级生长的薄膜制备技术。理想的ALD生长过程,通过选择性交替,把不同的前驱体暴露于基片的表面,在表面化学吸附并反应而形成沉积薄膜。与传统的化学气相沉积技术CVD相比,ALD技术要求严格地执行交替脉冲前驱体,避免气相反应的过程。一个完整的ALD生长循环可以分为四个步骤:
    在这里插入图片描述

    1.脉冲第一种前驱体暴露于基片表面,同时在基片表面对第一种前驱体进行化学吸附
    2.惰性载气吹走剩余的没有反应的前驱体
    3.脉冲第二种前驱体在表面进行化学反应,得到需要的薄膜材料
    4.惰性载气吹走剩余的前驱体与反应副产物
    使用者可通过设定循环次数或时间,实现原子级尺度厚度可控的薄膜沉积
    技术优势。
    相对于传统的沉积工艺,ALD技术具有以下明显的优势:
    • 前驱体是饱和化学吸附,不需要控制反应物流量的均一性
    • 沉积参数的高度可控,可实现生成大面积均匀性的薄膜
    • 通过控制反应周期数,可简单精确地以原子层厚度精度,控制薄膜沉积的厚度
    • 可广泛适用于各种形状的基底
    • 优异的台阶覆盖性,可生成极好的三维保形性化学计量薄膜,
    • 优异的均匀性和一致性,可生成密集无针孔状的薄膜
    • 可沉积宽深比达2000:1的结构,对纳米孔材料进行沉积
    • 可容易进行掺杂和界面修正
    • 可以沉积多组份纳米薄膜和混合氧化物
    • 薄膜生长可在低温(室温到400℃)下进行
    • 固有的沉积均匀性和小的源尺寸,易于缩放,可直接按比例放大
    • 对环境要求包括灰尘不敏感
    • 使用与维护成本低
    原子层沉积(ALD)包括三种主要沉积模式:
    连续模式TM (Flow TM )、停流模式TM (StopFlow TM )、压力调谐模式TM (PreTune TM)
    原子层沉积技术由于其沉积参数的高度可控性(厚度;成份和结构),优异的沉积均匀性和一致性,使得其在微纳电子学和纳米材料等领域具有广泛的应用潜力。就目前已发表的相关论文和报告显示,该技术未来的主要应用领域包括:
    晶体管栅极介电层
    传统的蒸镀、溅射、化学气相沉积技术会产生孔隙和表面层缺陷,而原子层沉积技术能有效的保证厚度的均匀性,重现性好,应力低,化学计量准确,低缺陷密度的非晶结构。除了普通的氧化物外,还可以用来制备高迁移率的异质结构GaAs/AlGaAs,有机晶体管,纳米管等。
    Intel早在45nm级处理器,应用了ALD方法制备的高k-HfO2晶体管栅极介电层。而Intel最新量产的 32nm级处理器,对于材料的挥发性,输运方式以及纯度等问题更变得更至关重要,ALD技术的优势和重要性已经更加明显了。目前Intel和IBM已经同 时宣布使用铪基材料作为栅极高k绝缘介质,加速CMOS制造工艺的革命。
    优点:缺陷少、均一、厚度可控、可形成无定形包覆,可厌氧反应。
    应用如:GaAs/AlGaAs等异质结构、晶体管、电子管、HfO2、ZrO2、Al2O3、LaAlO3、GdScO3 等。
    LabNano PETM系列是专门为科学研究与工业开发领域的用户而开发的具有等离子体增强; 离子束辅助沉积功能的原子层沉积系统。相关附件可容易互换,配备多种材料的标准沉积工艺配方,使用及维护成本低。
    独特的腔体和气路设计专利技术的喷淋式等离子体和前驱体气体进口以及独特的穹顶型扩散腔和纺锤形真空腔,让等离子体和前驱体在反应腔内更加均匀扩散。
    原子层沉积专用远程等离子源原子层沉积专用的ICP远程等离子体源相对于电容式等离子源具有更高密度的自由基,更温和的离子能量。消除了等离子体对基片表面薄膜的刻蚀作用,提高了成膜质量与沉积效率。等离子体产生腔采用高纯(>99%)氧化铝,可兼容氟化物在内的多种气体;铝制等离子体扩散腔防止腔壁杂质在等离子作用下的析出。
    在这里插入图片描述

    高度集成和灵活性该系统适用于固态、液态、气态前驱体源。提供4路到6路前驱体源管路供用户选择。提供3到5路等离子体配置,配备质量流量计(MFC),H2,O2, Ar, N2, NH3等气体可选。采用分子泵使本底真空可以快速达到高真空。基片反应温度最高达600℃,或更高(选配);8英寸的样品尺寸同时兼容小尺寸样品可满足绝大多数客户的科研要求。
    独有的技术优势:独有的单面沉积技术。
    单面沉积模式TM ( SinglePro TM )专利技术:
    在这里插入图片描述

    基本技术参数
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    LabNanoTM系列是专门为科学研究与工业开发领域的用户而设计的灵活精巧、高度集成的原子层沉积系统。完全符合CE标准。操作界面直观简单,初学者容易熟练掌握,配备多种材料的标准沉积工艺配方,使用及维护成本低。
    高度集成和灵活性: 该系列适用于固态、液态、气态前驱体源。提供2路到6路前驱体源管路供用户选择。兼容臭氧发生器、气氛手套箱、大尺寸多片样品沉积附件等多种选配件。
    精确控制与多种沉积模式: 用户可通过设定循环次数和时间来实现原子级尺度厚度可控的薄膜沉积。包括三种沉积模式:连续模式TM(FlowTM)、停流模式TM(StopFlowTM)、压力调谐模式TM(PreTuneTM)。可实现高速沉积、对微孔内壁、超高宽深比结构等复杂异型3D结构的沉积。消除CVD效应和前驱体反流对沉积过程的影响。实现在材料物质改性等领域的重要应用。
    多种标准沉积工艺配方:我们为客户提供多种材料的标准沉积工艺配方,包括在不同条件、不同沉积速率下的工艺配方以满足用户的需求。
    完美的易操作性: 操作界面直观简单, 操作者很容易熟练掌握。所有参数(前驱体源温度、管路温度、腔体温度、载气流量,脉冲时间等)均在计算机操作界面中设定修改,整个沉积过程及状态参数均实时显示。所有薄膜沉积模式及工艺配方均可以实现自动存储调用。包含多重安全保护机制,如过压保护及出现异常自动关闭ALD阀门防止前驱体泄漏等。
    稳定可靠与低使用维护成本:DualOTM氮气保护的双O-Ring高温密封系统,有效隔绝其他气体渗漏。最紧凑的全部加热的管路设计和大面积小体积的腔体结构,结合特殊的尾气处理装置,把前驱体源的浪费减少到最低,既有效地节约了前驱体的使用量,同时又避免了在管路中的残留反应和对真空泵的污染所造成的损失。
    独有的技术优势:氮气保护的双O-Ring高温密封系统,提高膜层质量。
    基本技术参数
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    原子层沉积技术现可以沉积的主要材料包括:
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  • 本帖最后由 正点原子运营官 于 2020-4-13 12:05 编辑1)实验平台:正点原子STM32mini开发板2)摘自《正点原子STM32 不完全手册(HAL 库版)》关注官方微信号公众号,获取更多资料:正点原子第三十二章 内存管理实验上一...
  • 同步的包含两层作用:1)互斥访问(原子性);2)可见性;也就是多个线程对共享的变量互斥地访问,同时线程对共享变量的修改必须对其他线程可见,也就是所有线程访问到的都是最新的值。1. volatile变量和volatile引用...
  • 将倏逝波转化为辐射波后, 由物镜收集并在远场逐点成像,同步地获得薄膜表面的原子力显微镜(AFM)图像和扫描近场光学显微镜(SNOM)图像, 以便直观地识别缺陷产生的物理机制。结果表明:在倏逝波的有效作用区域内, 薄膜...
  • 自旋锁的坑 但是iOS 10之后,苹果因为一个巨大的缺陷弃用了 OSSpinLock 改为新的 os_unfair_lock。 新版 iOS 中,系统维护了 5 个不同的线程优先级/QoS: background,utility,default,user-initiated,user-...
  • 此外,我们测量原子并发性的方法也可能适用于其他固体系统,例如微腔内的量子点和钻石中的氮空位(NV)缺陷中心,它们也可能引起法拉第旋光。 所有这些优点为将来的分布式量子计算提供了重要的应用。
  • } 以上代码有两点缺陷 可能会出现竞态条件: 解决方法是用 WATCH 监控 rate.limit:$IP 的变动, 但较为麻烦; 以上代码在不使用 pipeline 的情况下最多需要向Redis请求5条指令, 传输过多. Lua脚本实现 Redis ...
  • 点击上方“小白学视觉”,选择加"星标"或“置顶”重磅干货,第一时间送达 本文转自|新机器视觉 表面缺陷检测以及特征提取,所涉及的范围是非常广泛的,包括了铁轨表面缺陷!带钢...
  • 常见的性能缺陷

    2021-02-19 11:13:14
    性能缺陷分类: 缺陷类型 缺陷描述 硬件 磁盘空间、CPU、IO读写速率、内存 网络 带宽、网络波动、CDN、延时、丢包 应用 JVM、代码编辑 配置 JDK版本、底层配置、参数配置 数据库 索引、锁、表空间、...
  • Random可以说是每个开发...但并不是每个人都知道Random的原理,知道Random在高并发下的缺陷的人应该更少。这篇,我就来分析下Random类在并发下的缺陷以及JUC对其的优化。Random的原理及缺陷public static void main...
  • 原标题:量子计算新突破:在71个格点超冷原子量子模拟器中求解施温格方程 来源:中国科学报北京时间11月19日,《自然》杂志发表了中国科学技术大学教授潘建伟、苑震生等最新研究进展,在71个格点的超冷原子量子模拟器...
  •  //以这样的方式发送数据 方法1和方法2的缺陷为只能发送单个字符单个参数 方法3可以发送字符串和多个参数 许多STM32不可以直接使用printf 则需要加入以下代码 #if 1 #pragma import(__use_no_semihosting) //标准库...
  • Java 线程/内存模型的缺陷本文是由JR主持写作的《J2SE进阶》一书的部分章节整理而成,《J2SE进阶》正在写作、完善阶段。您阅读后,有任何建议、批评,请和我联系,或在这儿留言。《J2SE进阶》写作项目组感谢您阅读...
  • 除非 ATM软件有缺陷,否则我们不会遇到吐钞口吐出部分现金而我们的账户余额却没被扣除这样的部分结果。在这个例子中,户主账户余额就相当于我们所说的共享变量,而ATM机及其用户( 人 ) 就分别相当于上述定义中...
  • 一、使用AtomicLong的缺陷AtomicLong通过CAS提供了非阻塞的原子性操作。使用AtomicLong时,在高并发环境下,大量线程会同时去竞争更新同一个原子变量,但是由于同时只有一个线程的CAS操作会成功,这就造成了大量线程...
  • 十二、原子操作类之18罗汉增强1、基本类型原子类1、常用API简介2、tsleep→countDownLatch2、数组类型原子类3、引用类型原子类4、对象的属性修改原子类1、使用目的2、使用要求3、AtomicIntegerFieldUpdaterDemo4、...
  • 并发缺陷检测技术研究进展 第2节对并发缺陷进行分类,并给出相应定义; 第3节对已有的并发缺陷检测技术进行分类、分析和比较; 第4节对并发缺陷检测技术的通用性进行分析; 第5节展望未来 的研究重点。   一、...
  • atomsk生成空位缺陷的原理:使用“-select”命令选择原子,通过“-remove-atom”删除被选择的原子,从而形成空位缺陷。 “-select”命令可选择特定的原子,也可以随机选择一定数量的原子。 具体过程如下: (1)建立...
  • 所以说,现在的多线程库多少都是有缺陷的,要解决这一问题,只能从语言内存模型上动手脚了。 这里主要介绍两个库,原子操作和线程库 原子操作(Atomic) 头文件 #include 原子操作只支持C++类型 基本类型 std::...
  • Random可以说是每个...但并不是每个人都知道Random的原理,知道Random在高并发下的缺陷的人应该更少。这篇博客,我就来分析下Random类在并发下的缺陷以及JUC对其的优化。Random的原理及缺陷public static void ma...
  • synchronized关键字存在的缺陷,其中,当某个线程在争抢对象监视器(object monitor)的时候将会进入阻塞状态,并且是无法被中断的,也就是说synchronized关键字并未提供一种获取monitor锁失败的通知机制,执行线程...
  • 石墨烯缺陷包含单空位(SV)、双空位(DV)、SW等多种缺陷,这些缺陷对石墨烯的力学性能产生一定的影响,相关的模拟论文也比较多,模拟方法基本类似。 在之前的文章中,介绍过使用velocity和deform两种方式对石墨烯...
  • 原子操作类

    2021-04-08 18:35:43
    基本类型原子类 AtomicInteger AtomicBoolean AtomicLong 常用API简介 public final int get() //获取当前的值 public final int getAndSet(int newValue)//获取当前的值,并设置新的值 public final int ...
  • 本发明属于FIB加工领域,尤其是涉及一种基于MATLAB的使用聚焦离子束(FIB)进行三维原子探针(APT)样品加工过程的模拟方法。背景技术:APT可以定量的给出材料中不同元素原子在三维空间中的分布信息,使得其在材料科学...
  • 缺陷: 第三方服务每隔1m会去加载配置查看是否更新,如果去加载配置的时候正在写入,那么就会读取不成功,从而导致服务配置更新失败。主要的问题点就在于配置文件的更新不是原子操作。 解决思路: 此时我们就需要...
  • Java语言规范(JLS)中对线程和主存互操作定义了6个行为,分别为load,save,read,write,assign和use,这些操作行为具有原子性,且相互依赖,有明确的调用先后顺序。具体的描述请参见JLS第17章。 我们在前面的章节...

空空如也

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原子缺陷