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雨过纪红俊

$兆易创新(SH603986)$DDR5

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DDR5缺货的情况下,厂商们各显神通

国际电子商情 昨天

以下文章来源于半导体产业纵横 ,作者九林

半导体产业纵横.

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近日,AMD 首席执行官 Lisa Su分享了新 Genoa芯片,采用台积电5nm工艺,拥有96个Zen 4内核并支持DDR5。此前,英特尔和微星正式公布尔全新Alder Lake 12代酷睿和Z690主板支持搭载DDR5内存。

服务器芯片纷纷开始支持DDR5,意味着DDR5距离实际的应用已经不远了。

但实际上,早在2020年7月JEDEC固态技术协会正式发布下一代主流内存标准DDR5 SDRAM的最终规范时,内存技术的新序幕就被拉开了。

DDR5引流的新世代内存升级

对比DDR4,DDR5有了更进一步的性能优势。

首先是内存频率翻倍。在JEDEC标准下DDR5内存的引脚带宽(频率)是DDR4的两倍,内存频率起步就是DDR4标准极限的3200MHz,最高可以达到6400MHz。

在64bit总位宽不变的情况下,DDR5采用双通道设计,将DDR4的单条位宽改为2*32bit,一条内存就能实现双通道。比起曾经单通道,单次任务只能读或写,双通道的DDR5则读写可以同时进行。

DRAM 标准规范

众所周知,内存带宽性能=内存等效频率*位宽/8,根据这个公式在频率翻倍,位宽不变的情况下,综合读写性能可以达到以前的两倍以上。

另一个是内存密度的提升,DDR5单芯片达到64Gbit密度,比起DDR4单16Gbit密度高出4倍,并且支持40个单元单堆叠,有效内存容量达到2TB。

此外,DDR5还将供电电压从DDR4的1.2V降至1.1V,可以降低DDR5的功耗以及温度。

基于上述的优势,业界也普遍认为新世代DDR5内存的推出将充分满足未来人工智能、云计算、物联网等新技术带来的存储和数据传输的需求,跟随DDR4的步伐,在PC、服务器、数据中心等领域广泛应用。

其实,在2020年7月DDR5标准发布之前,业界对于DDR5的标准有诸多的探索。

2018年10月,Cadence公布了自己的DDR5内存研发进度,发布了临时DDR5 IP (DDR5控制器和PHY)的商业版本,并确信它的DDR5控制器和PHY都符合正式的JEDEC规范,所以使用它的IP的SoC将与即将到来的DDR5内存模块兼容。

Cadence认为DDR5将以4800 MT/sec/pin数据传输速率的16Gb DRAM启动。在容量方面,DDR5将增加到24Gb和32Gb。

在标准公布的前三个月,海力士公布了其DDR5的产品,频率从3200MHz起跳,最高达8400MHz,每个DIMM的带宽增加到50%以上,最高可以支持64Gb DRAM密度。

无论先前的推测DDR5标准是否准确,当JEDEC固态技术协会正式发布DDR5 SDRAM的最终规范后,符合规范生产的内存才算的上是真正的DDR5。

核心玩家DDR5布局

海力士

海力士是全球第一个正式发布DDR5的厂商。在DDR5 SDRAM 标准发布后的三个月,海力士推出了其DDR5产品。该DDR5内存条为面向服务器、数据中心的RDIMM形态,基于1Ynm工艺制造的16Gb颗粒,单条容量64GB,而借助TSV硅穿孔技术,最高可以达到256GB。

在频率方面,起步就是4800MHz,最高为5600MHz ,当于一秒钟就可以传输9部全高清电影。

SK 海力士在今年 2 季度财报中证实,该公司将于未来几个月内开始量产 DDR5 内存颗粒。并且还计划从明年初开始将1α纳米级工艺导入于去年十月推出的全球首款DDR5 DRAM。

三星

在2021年的HotChips 33大会上,三星公布了行业首款的单条512GB DDR5内存条,频率为7200MHz,采用了标准的JEDEC DDR5-7200时序,这款DDR5内存较之上一代DDR4内存提升了85%左右的性能。

三星的10nm级工艺和EUV技术使得芯片从16Gb跃升至32Gb,芯片容量的翻倍意味着可提供高达512GB的容量。

并且三星前瞻,DDR5对DDR4芯片的替代可能要在2023年下半年才实现。到2023/24年,主流市场才会普及DDR5内存。由于数据中心市场会更快开始迭代,三星已经开始计划在今年年底前生产512GB DDR5-7200内存。

三星预计将在今年下半年开始向DDR5的过渡。另外,三星计划将其14纳米DRAM芯片密度提升至24Gb,以更好满足快速增长的数据需求。

美光

2020年7月,为加速DDR5普及,美光宣布启动技术赋能计划,加入该赋能计划的公司包括Cadence(楷登电子)、Montage(澜起科技)、Rambus、Renesas (瑞萨电子)和Synopsys (新思科技)。

今年10月,美光宣布推出Crucial英睿达DDR5台式电脑(PC)内存产品。该产品的数据传输速度比上一代 DDR4 内存快 50%,可为主流 PC 用户提供发烧友级别的性能。美光表示,现在全新的DDR5内存已经在线上线下渠道开售。

模组厂商紧随其后

不止是上游的芯片厂商布局DDR5,实际上模组厂商也在加速开启探索模式并布局DDR5。

芝奇

今年10月14日,芝奇推出了全新Trident Z5旗舰系列DDR5内存,这套内存由三星DDR5颗粒打造,拥有6400MT/s的超高频率,时序压低至CL36-36-36-76的超低延迟。

芝奇Trident Z5将在11月开始上市,频率从DDR5-5600到DDR5-6400,时序有36-36-36-76和40-40-40-76两种,均是16GB*2的双通道套装。

来源:芝奇国际

威刚

威刚公布了XPG 超频实验室(XOCL)已经成功将 DDR5 内存超频至 8118 MT/s 的速度,实现了目前的世界纪录。

超频结果 8118MT/s 来源:威刚科技

10月13日,威刚公布了新一代DDR5-4800内存模组。提供最高32GB的单条模组容量选项。单DDR5内存模组采用了标准的4800MHz频率,辅以单条8GB/16GB/32GB的能力选项。

几天后,威刚又发布了旗下XPG Lancer DDR5内存系列,频率做到了5200MHz,单条容量16GB。

威刚此前在发布会中透露,DDR5 内存的最高速度将达到 12600MT/s,其默认电压为 1.1V,可加压至 1.6V 来帮助超频。

金泰克

金泰克今年内存产品研发的重要内容是台式机DDR5内存产品和笔记本DDR5内存产品。

今年10月份,金泰克正式对外发售DDR5内存产品——速虎T4 DDR5。金泰克速虎T4 DDR5内存的频率基频4800MHz起,相比DDR4的3200MHz,提升了50%。采用最新工艺DDR5的VPP降低到 1.8V,VDDQ和VDD降低到1.1V,功耗整体下降,性能提升了85%。

在11月9日,金泰克发布的笔记本DDR5内存,容量为16GB,基础频率为4800MHz,超频可达5600MHz。

并且金泰克表示,随着今年下半年英特尔平台发布,公司的战虎G5 DDR5高速内存将会在明年上半年随之量产。

根据AIDA64双通道内存测试结果,显示金泰克笔记本DDR5内存频率在4800MHz时,读速为64023MB/s、写入为64892MB/s,延迟为85.5ns。

供货紧缺,各显神通

随着英特尔Alder Lake 12出货量逐步放大,在DDR5产能尚未明显放大情况下,意外造成近期DDR5全球大缺货。

英特尔和超微在推出DDR5支持平台后,三星、海力士、美光等三大DRAM厂已经量产DDR5,但产能比重仍然较低,在第四季才开始拉高DDR5投片量。

由于DDR5内建纠错码(ECC)运算核心,相同制程及容量的DDR5芯片尺寸较DDR4增加20%,加上支援ECC功能,DDR5模组搭载DRAM颗粒数将较DDR4模组增加1颗,等于DDR5的产品线转换将造成DRAM厂产能自然减损逾30%。

为了加大产能,三星宣布量产EUV技术14纳米DDR5,实现了自身最高的单位容量,同时晶圆生产率提升约20%。与上一代DRAM工艺相比,14纳米工艺可以帮助降低近20%的功耗。

美光选择用1α纳米扩大DDR5产能,并且中科A3厂也正式启用。美光计划于2021年下半年全面推广DDR5产品,并且在2022年下半年将1α纳米技术导入量产DDR5产品。

海力士将在明年采用1y纳米和1α纳米生产DDR5。SK海力士在声明中透露:“今年下半年开始供应通过EUV(极紫外)设备量产的1α nm级工艺技术的DRAM,以及DDR5 DRAM的量产。”

在目前DDR5缺货的情况下,厂商们各显神通。

写在最后

DDR5作为当前内存的发展趋势,主要应用于5G、大数据等对性能有刚需的行业领域,广泛赋能小型工作站、安防、远程医疗、高端游戏、云存储、高端计算机等。

市场调研机构Omdia分析指出,对DDR5的市场需求从2020年开始逐步显现,到2022年,DDR5将占据整个DRAM市场份额的10%,2024年则将进一步扩大至43%。

但是对于普通消费者来说,DDR5的普及还为时尚早。首先是DDR5内存算不上是完美无缺,内存频率大幅提高的同时,延迟也会相应提高。哪怕是堪称频率狂魔的Trident Z5系列将时序拉紧至CL36-36-36-76,从数值上看依旧不算低。

然后就是DDR5上涨的价格,微星官方博客表示,预计DDR5内存开售初期价格会比同容量DDR4贵50%——60%,大约两年之后,才能回到之前预测的理想价位。以美光Crucial为例,DDR4的2*8GiByte的价格为66.84欧元,而相同规格的DDR5的价格则为11780欧元,上涨了76.2%。

现在来说,DDR4就能够满足大部分消费者的使用需求。

厂商不断宣发DDR5的动态,头号玩家的提前布局、英特尔与AMD宣布平台支持,DDR5的到来已经势不可挡。2021年也是DDR5的商用元年。

DDR5放量在即,内存市场竞争风雨欲来。


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2021年11月22日 11:07
来自电脑网页版
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