DRAM動態(tài)存儲器供貨商爭相布局,JEDEC固態(tài)技術協(xié)會發(fā)布最終規(guī)范,就連向來滯后的終端平臺方面也傳來利好消息。近段時間以來,新一代主流存儲標準DDR5動態(tài)更新不斷,宣示DDR5時代加速到來。
由于DRAM本身的局限性,它的技術進步一直很痛苦。DDR3到DDR4的小進步花了五年;DDR4從2012年發(fā)布第一版到今天DDR5確定標準已經9年多,如果等到明年正式產品問世接近10年。
與持續(xù)催化的消息面一致,市場分析人士也對即將到來的技術迭代持積極態(tài)度。“2020年是新一代存儲技術開始蓬勃發(fā)展的一年。”國際權威高科技產業(yè)研究機構TrendForce集邦咨詢在一份研究報告中表示。
量產排上日程,平臺仍需努力
隨著技術規(guī)范的確立,現階段DDR5技術產業(yè)進度如何?關注頭部廠商的進展便能最快得知。截至目前,全球三大DRAM工廠三星電子、SK海力士及美光均已發(fā)布DDR5產品的量產計劃。
頭號玩家三星電子在今年3月宣布,將于2021年正式開始量產DDR5內存。值得一提的是,三星也率先將EUV工藝帶入DRAM內存芯片的生產中。
隨后,SK海力士則在4月宣布,將盡力確保今年下半年實現批量生產。SK海力士表示,其開發(fā)了業(yè)內首個完全符合JEDEC標準的DDR5芯片,容量為16Gb。
相比上述兩家廠商,美光的DDR5規(guī)劃較為明確,不僅早早將DDR5納入路線圖,也計劃在2020到2023年間陸續(xù)發(fā)展1Z、1A與1B納米制程。
國內方面,瀾起科技已經完成DDR5內存接口芯片第一子代工程版芯片流片及功能驗證。
TrendForce集邦咨詢預測,最終規(guī)范確立后,“供貨商在大部分情況下能夠在一年之內完成產品開發(fā)。”不過,盡管各大存儲芯片廠商表現積極,最終影響滲透率的關鍵仍然是終端產品平臺供應者的支持情況。
相比內存供應商,平臺供貨商顯然不夠積極。英特爾和AMD都沒有成熟支持的平臺,這也成為新技術快速導入的最大阻礙。
英特爾即將發(fā)布的Aldar Lake將會繼續(xù)支持DDR4,而非DDR5。最新消息稱,英特爾計劃在 2021年初推出Tiger Lake-H 系列產品,預計將支持DDR5內存。
AMD公司在今年下半年發(fā)布的Zen3架構的Milan芯片也依然支持DDR4。有業(yè)內人士稱,支持DDR5的桌面平臺Zen4 架構將在2022年問世。
TrendForce集邦咨詢同時指出,相比PC端,平臺方在服務器端對DDR5有著更高的接受度。“服務器端的DDR5應用平臺的導入時間將領先四到五個季度,預計會在2023年正式取代DDR4并成為新主流。”
生態(tài)成為新技術落地的瓶頸,一些廠商則主動促進DDR5的采用。比如美光就宣布啟動一項賦能計劃,率先為業(yè)界提供技術資源、產品和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的支持。該項計劃將為搭載DDR5的下一代計算平臺提供產品設計、開發(fā)和驗證支持。
圍繞DDR5芯片的制作工藝,TrendForce集邦咨詢分析師總結道:當前針對下一代DRAM解決方案的產品開發(fā)大多以1Y與1Z制程為主,1X納米比重偏低、
更快更大更穩(wěn)定,DDR5有何魅力?
廠商為何爭相追逐DDR5技術?著眼于直接動力,降本和提效自然是放之四海而皆準的答案。
一方面,廠商期待新一代存儲技術在降低成本方面發(fā)揮作用。TrendForce集邦咨詢認為,目前廠商使用EUV設備帶來的成本效能增長還不明顯,使芯片容量翻倍的DDR5技術則成為更具性價比的選項。
另一方面,根據最新發(fā)布的DDR5最終規(guī)范和各廠商的具體規(guī)劃情況來看。DDR5產品的性能的確有較大幅度提高,也成為廠商積極布局的重要驅動力。
簡單概括,DDR5的特點有四個:更快的速度,更大的容量,更高的穩(wěn)定性以及更低的能耗。
首先,內存帶寬的提升是標準更改帶來的最直接的改變之一。DDR5內存的引腳帶寬(頻率)是DDR4的兩倍,首發(fā)將以4800MHz起跳,比DDR4的標準頻率3200MHz增加了50%之多,未來最高可以達到8400MHz左右。
簡單來說,DDR5之于DDR4,就好比八車道高速公路之于四車道高速公路。
有效帶寬翻倍的基礎是DIMM(雙列直插式存儲模塊)和內存總線上的更改。其中最大的變化是,DDR5不會為每個DIMM提供一個64位的數據通道,而是為每個DIMM提供兩個獨立的32位數據通道。同時,每個通道的突發(fā)長度從8字節(jié)增加至16字節(jié),使每個通道每次操作能夠交付64字節(jié)。
其次是內存容量的變化。單顆DDR5允許單個存儲芯片達到64Gbit的密度,這比DDR4的最大16Gbit密度高出4倍。結合die堆疊,可以將多達8個管芯die為一個芯片,單個封裝的LRDIMM的容量最終將達到2TB。
相比上一代標準,由于引入了多種RAS,DDR5在穩(wěn)定性方面也會有更佳的表現。通道穩(wěn)定性的功能包括占空比調節(jié)器 (DCA)、片上ECC、DRAM接收 I/O 均衡、RD和WR數據的循環(huán)冗余校驗 (CRC) 以及內部DQS延遲監(jiān)控。
能耗方面,相比1.2V的DDR4,DDR5的產品生產電壓可低至1.1V??紤]到DDR4實際產品電壓多為 1.35V,甚至一些超頻版本的內存電壓為1.5V,新標準的在降低能耗方面仍有不小進步。
據TrendForce集邦咨詢介紹,16Gb容量的芯片逐漸取代8Gb芯片,DDR5芯片應用于服務器端和PC端的一大趨勢。一個16Gb芯片的大小要小于兩個8Gb芯片的總和,良率相同下,16Gb芯片能夠帶來一到兩成的成本效益。
除了DRAM廠商的推動,內存帶寬長久落后于處理器性能的現狀,也是催生新一代存儲技術的重要因素。
服務器性能主要受處理器和存儲器影響。當前,多核心處理器已相當普遍,每個處理器內核的平均內存帶寬數值呈逐漸下降趨勢。服務器向內存帶寬提出更高要求,存儲技術的迭代也因而成為突破口。
技術轉換帶來溢價商機,供應鏈廠商前景可期
技術要素轉換之際,市場最快給出的反饋信息往往是價格變動。
考慮到產品導入的時間表,新一代存儲技術雖不至于在短期內引發(fā)存儲產品價格大幅波動,卻也成為當前DRAM價格難以被拉升的影響因素之一。
TrendForce集邦咨詢認為,短期內,搭載新一代技術的存儲產品基本用作初期平臺驗證,無法為各廠商貢獻實際的業(yè)績。
不過,新一代技術方案必定帶來溢價,存儲產品供貨商的業(yè)績兌現前景可期。這也是各存儲廠商趕在平臺供貨商之前,開發(fā)新產品以搶占先機的原因所在。
有分析人士認為,除了三家內存原廠將直接受惠外,還有多家供應鏈廠商也可相應得到帶動。參考以往技術更迭的經驗,模組以及檢測廠商在未來的營運狀況都值得期待。
行業(yè)的共識是,DDR5主要用于服務器/數據中心、桌面/筆記本以及消費/工業(yè)三個市場。相比導入更為迅速的企業(yè)級應用市場,消費者市場依然值得關注。
不過,相比服務器和PC端,終端消費者的產品的出現時間則要晚得多。
作為眼下最前沿的存儲技術,DDR5最近風光無兩。有電子產品發(fā)燒友已經開始在網上提問:要不要等DDR5內存產品出來再換新機?
TrendForce集邦咨詢最新發(fā)布的研究報告給出解答——終端消費性電子產品目前仍處于DDR3至DDR4的轉換期,因此要看到較明顯的DDR5初步導入可能要等到2023年。
從技術趨于成熟,再到產品加速滲透,最后到相關企業(yè)兌現業(yè)績,在可以預見的未來數年內,DDR5將為存儲市場再次注入無限活力。
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封面圖片來源:拍信網