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【存储器】10年升级,巨头环伺,新一代内存DDR5有什么不同?

来源:全球秒速时时彩直播观察    原作者:李薇    

DRAM动态存储器供货商争相布局,JEDEC固态技术协会发布最终规范,就连向来滞后的终端平台方面也传来利好消息。近段时间以来,新一代主流存储标准DDR5动态更新不断,宣示DDR5时代加速到来。

由于DRAM本身的局限性,它的技术进步一直很痛苦。DDR3到DDR4的小进步花了五年;DDR4从2012年发布第一版到今天DDR5确定标准已经9年多,如果等到明年正式产品问世接近10年。

与持续催化的消息面一致,市场分析人士也对即将到来的技术迭代持积极态度。“2020年是新一代存储技术开始蓬勃发展的一年。”国际权威高科技产业研究机构TrendForce集邦咨询在一份研究报告中表示。

量产排上日程,平台仍需努力

随着技术规范的确立,现阶段DDR5技术产业进度如何?关注头部厂商的进展便能最快得知。截至目前,全球三大DRAM工厂三星电子、SK海力士及美光均已发布DDR5产品的量产计划。

头号玩家三星电子在今年3月宣布,将于2021年正式开始量产DDR5内存。值得一提的是,三星也率先将EUV工艺带入DRAM内存芯片的生产中。

随后,SK海力士则在4月宣布,将尽力确保今年下半年实现批量生产。SK海力士表示,其开发了业内首个完全符合JEDEC标准的DDR5芯片,容量为16Gb。

相比上述两家厂商,美光的DDR5规划较为明确,不仅早早将DDR5纳入路线图,也计划在2020到2023年间陆续发展1Z、1A与1B纳米制程。

国内方面,澜起科技已经完成DDR5内存接口芯片第一子代工程版芯片流片及功能验证。

TrendForce集邦咨询预测,最终规范确立后,“供货商在大部分情况下能够在一年之内完成产品开发。”不过,尽管各大存储芯片厂商表现积极,最终影响渗透率的关键仍然是终端产品平台供应者的支持情况。

相比内存供应商,平台供货商显然不够积极。英特尔和AMD都没有成熟支持的平台,这也成为新技术快速导入的最大阻碍。

英特尔即将发布的Aldar Lake将会继续支持DDR4,而非DDR5。最新消息称,英特尔计划在 2021年初推出Tiger Lake-H 系列产品,预计将支持DDR5内存。

AMD公司在今年下半年发布的Zen3架构的Milan芯片也依然支持DDR4。有业内人士称,支持DDR5的桌面平台Zen4 架构将在2022年问世。

TrendForce集邦咨询同时指出,相比PC端,平台方在服务器端对DDR5有着更高的接受度。“服务器端的DDR5应用平台的导入时间将领先四到五个季度,预计会在2023年正式取代DDR4并成为新主流。”

生态成为新技术落地的瓶颈,一些厂商则主动促进DDR5的采用。比如美光就宣布启动一项赋能计划,率先为业界提供技术资源、产品和生态系统合作伙伴的支持。该项计划将为搭载DDR5的下一代计算平台提供产品设计、开发和验证支持。

围绕DDR5芯片的制作工艺,TrendForce集邦咨询分析师总结道:当前针对下一代DRAM解决方案的产品开发大多以1Y与1Z制程为主,1X纳米比重偏低、

更快更大更稳定,DDR5有何魅力?

厂商为何争相追逐DDR5技术?着眼于直接动力,降本和提效自然是放之四海而皆准的答案。

一方面,厂商期待新一代存储技术在降低成本方面发挥作用。TrendForce集邦咨询认为,目前厂商使用EUV设备带来的成本效能增长还不明显,使芯片容量翻倍的DDR5技术则成为更具性价比的选项。

另一方面,根据最新发布的DDR5最终规范和各厂商的具体规划情况来看。DDR5产品的性能的确有较大幅度提高,也成为厂商积极布局的重要驱动力。

简单概括,DDR5的特点有四个:更快的速度,更大的容量,更高的稳定性以及更低的能耗。

首先,内存带宽的提升是标准更改带来的最直接的改变之一。DDR5内存的引脚带宽(频率)是DDR4的两倍,首发将以4800MHz起跳,比DDR4的标准频率3200MHz增加了50%之多,未来最高可以达到8400MHz左右。

简单来说,DDR5之于DDR4,就好比八车道高速公路之于四车道高速公路。

有效带宽翻倍的基础是DIMM(双列直插式存储??椋┖湍诖孀芟呱系母?。其中最大的变化是,DDR5不会为每个DIMM提供一个64位的数据通道,而是为每个DIMM提供两个独立的32位数据通道。同时,每个通道的突发长度从8字节增加至16字节,使每个通道每次操作能够交付64字节。

其次是内存容量的变化。单颗DDR5允许单个存储芯片达到64Gbit的密度,这比DDR4的最大16Gbit密度高出4倍。结合die堆叠,可以将多达8个管芯die为一个芯片,单个封装的LRDIMM的容量最终将达到2TB。

相比上一代标准,由于引入了多种RAS,DDR5在稳定性方面也会有更佳的表现。通道稳定性的功能包括占空比调节器 (DCA)、片上ECC、DRAM接收 I/O 均衡、RD和WR数据的循环冗余校验 (CRC) 以及内部DQS延迟监控。

能耗方面,相比1.2V的DDR4,DDR5的产品生产电压可低至1.1V??悸堑紻DR4实际产品电压多为 1.35V,甚至一些超频版本的内存电压为1.5V,新标准的在降低能耗方面仍有不小进步。

据TrendForce集邦咨询介绍,16Gb容量的芯片逐渐取代8Gb芯片,DDR5芯片应用于服务器端和PC端的一大趋势。一个16Gb芯片的大小要小于两个8Gb芯片的总和,良率相同下,16Gb芯片能够带来一到两成的成本效益。

除了DRAM厂商的推动,内存带宽长久落后于处理器性能的现状,也是催生新一代存储技术的重要因素。

服务器性能主要受处理器和存储器影响。当前,多核心处理器已相当普遍,每个处理器内核的平均内存带宽数值呈逐渐下降趋势。服务器向内存带宽提出更高要求,存储技术的迭代也因而成为突破口。

技术转换带来溢价商机,供应链厂商前景可期

技术要素转换之际,市场最快给出的反馈信息往往是价格变动。

考虑到产品导入的时间表,新一代存储技术虽不至于在短期内引发存储产品价格大幅波动,却也成为当前DRAM价格难以被拉升的影响因素之一。

TrendForce集邦咨询认为,短期内,搭载新一代技术的存储产品基本用作初期平台验证,无法为各厂商贡献实际的业绩。

不过,新一代技术方案必定带来溢价,存储产品供货商的业绩兑现前景可期。这也是各存储厂商赶在平台供货商之前,开发新产品以抢占先机的原因所在。

有分析人士认为,除了三家内存原厂将直接受惠外,还有多家供应链厂商也可相应得到带动。参考以往技术更迭的经验,模组以及检测厂商在未来的营运状况都值得期待。

行业的共识是,DDR5主要用于服务器/数据中心、桌面/笔记本以及消费/工业三个市场。相比导入更为迅速的企业级应用市场,消费者市场依然值得关注。

不过,相比服务器和PC端,终端消费者的产品的出现时间则要晚得多。

作为眼下最前沿的存储技术,DDR5最近风光无两。有电子产品发烧友已经开始在网上提问:要不要等DDR5内存产品出来再换新机?

TrendForce集邦咨询最新发布的研究报告给出解答——终端消费性电子产品目前仍处于DDR3至DDR4的转换期,因此要看到较明显的DDR5初步导入可能要等到2023年。

从技术趋于成熟,再到产品加速渗透,最后到相关企业兑现业绩,在可以预见的未来数年内,DDR5将为存储市场再次注入无限活力。

备注:以上内容为集邦咨询TrendForce原创,禁止转载、摘编、复制及镜像等使用,如需转载请在后台留言取得授权。

封面图片来源:拍信网

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