數(shù)據(jù)處理指數(shù)增長，DDR5時代來臨

前言：

如今，無論是 PC、筆電還是人工智能，各行業(yè)正在加速向 DDR5 新紀(jì)元邁進(jìn)。

今年，生成式AI市場蓬勃發(fā)展，用于大型模型應(yīng)用的AI服務(wù)器大力推動了對DDR5的需求。

DDR5內(nèi)存將在2024年成為主流

以雙倍數(shù)據(jù)傳輸速率和更高的帶寬而聞名的 DDR（Double Data Rate）技術(shù)作為動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）的重要演進(jìn)，極大地推動了計算機(jī)性能的提升。

從2000年第一代DDR技術(shù)誕生，到現(xiàn)在DDR5，每一代DDR技術(shù)在帶寬、性能和功耗等各個方面都實現(xiàn)了顯著的進(jìn)步。

據(jù)內(nèi)存模塊制造商稱，主要半導(dǎo)體制造商正在增加DDR5內(nèi)存的可用容量，該內(nèi)存預(yù)計將在2024年成為主流。

在集中削減DDR4產(chǎn)量的同時，主要DRAM芯片制造商正在迅速轉(zhuǎn)向利潤更高的DDR5生產(chǎn)。預(yù)計到2023年底，他們的DDR5內(nèi)存bit銷售額合計將占bit銷售額總額的30-40%。

就bit銷售額而言，DDR5內(nèi)存有望在2024年超過DDR4芯片。今年3月至4月期間，DDR5單位出貨量很可能與DDR4單位出貨量交叉。同時，由于產(chǎn)量限制，DDR4將從賠錢的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橛氖袌觥?/p>

DDR5優(yōu)勢邁入了開始的第一步

眾所周知，DDR4內(nèi)存作為主流內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)好多年了，不過隨著下一代DDR5內(nèi)存的嶄露頭角，很多準(zhǔn)備裝機(jī)的用戶也開始觀望。

今年7月中旬，JEDEC固態(tài)存儲協(xié)會正式發(fā)布了DDR5 SDRAM內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，內(nèi)存的新時代要來了。

DDR5 以更高的帶寬和性能吸引了廣泛的關(guān)注。與之前的DDR4相比，DDR5的最大優(yōu)勢在于它顯著降低了功耗，同時將帶寬提升了一倍。

具體來看，DDR5當(dāng)前發(fā)布協(xié)議的最高速率已達(dá)6.4Gbps，其時鐘頻率也從1.6GHz增加到了3.2GHz。

DDR5的電源電壓相較于DDR4的1.2V降低了0.1V，達(dá)到了1.1V，雖然較低的電源電壓降低了功耗并延長了電池壽命。

但同時也帶來了一些技術(shù)挑戰(zhàn)，比如更容易受到噪聲的干擾，這使得信號完整性變得更具挑戰(zhàn)性，因為信號開關(guān)時電壓之間的噪聲余量更少，并可能會因此影響到設(shè)計。

DDR5 的另一個重大變化是，與DDR4的電源管理芯片（PMIC）集成在主板上的方式不同，DDR5將電源管理 IC（PMIC）從主板上轉(zhuǎn)移到了雙列直插式內(nèi)存模塊（DIMM）上。

這使得電源管理、電壓調(diào)節(jié)和上電順序在物理上更接近模塊上的存儲器件，這也有助于確保電源完整性（PI），并增強(qiáng)對 PMIC 運行方式的控制。

此外，在數(shù)據(jù)位總數(shù)保持不變的情況下，DIMM的通道數(shù)從1個通道增加到2個通道也是一個重要的進(jìn)步，通過將數(shù)據(jù)分成兩個較窄的通道傳輸，可以更有效地生成和分配時鐘信號，從而來改善信號完整性。

SK海力士第一時間跟進(jìn)DDR5內(nèi)存

近日，SK海力士宣布，正式發(fā)布全球首款DDR5內(nèi)存，頻率、容量、能效和功能技術(shù)都達(dá)到了全新的高度。

實際上，SK海力士于2018年11月成功開發(fā)首款16Gb DDR5 DRAM之后，向英特爾等核心客戶提供樣品，并完成了一系列測試與性能、兼容性驗證等程序，這一成果也意味著SK海力士在即將到來的DDR5市場隨時能夠銷售相關(guān)產(chǎn)品。

SK海力士首發(fā)的DDR5內(nèi)存條為面向服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心的RDIMM形態(tài)，基于1Ynm工藝制造的16Gb顆粒，單條容量64GB，而借助TSV硅穿孔技術(shù)，最高可以達(dá)到256GB。

其數(shù)據(jù)傳輸速率起步為4800MHz，最高為5600MHz，其速率相較前一代DDR4最多提升了1.8倍，這也意味著一秒鐘就可以傳輸9部全高清電影。

運行電壓則為1.1V，相比DDR4的1.2V更節(jié)能，減少了20%的功耗。

此外，作為RDIMM內(nèi)存條，SK海力士DDR5 DRAM支持ECC調(diào)試功能，可以自行更正1 bit級的資料錯誤，應(yīng)用可靠性號稱提升20倍。

其他大廠最新DDR5動作

三星電子的DDR5內(nèi)存近期進(jìn)行了產(chǎn)品調(diào)整和優(yōu)化修改，三星預(yù)計在完成產(chǎn)品轉(zhuǎn)換后，將在2023年第四季度提高DDR5芯片產(chǎn)量，并在2024年進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)量，美光科技也希望在DDR5內(nèi)存領(lǐng)域獲得更大的份額。

英特爾和AMD等PC平臺計劃明年推出新平臺，以進(jìn)一步推廣和普及DDR5內(nèi)存，并吸引消費者從DDR4升級。

除了消費市場，服務(wù)器市場也對DDR5內(nèi)存充滿了需求。英特爾計劃在年底之前推出第五代 Emerald Rapids服務(wù)器平臺。

總體而言，下游內(nèi)存模組制造商和渠道分銷商對DDR5內(nèi)存的需求持樂觀態(tài)度，導(dǎo)致內(nèi)存現(xiàn)貨價格上漲。

預(yù)計到今年年底，DDR5在PC中的滲透率將達(dá)到30-40%。再加上未來對AI服務(wù)器的需求增加，DDR5內(nèi)存有望進(jìn)入快速增長期。

結(jié)尾：

值得提的是，雖然DDR5市場可能成熟得較晚，但未來的普及速度可能會較DDR4更快。

根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Omdia的數(shù)據(jù)顯示，DDR5內(nèi)存的市場需求將在2021年開始出現(xiàn)，2022年全球份額將突破10％，2024年即可達(dá)43％。

相信屆時無論是技術(shù)還是產(chǎn)品方面，DDR5的成熟終將為存儲市場再次注入新的生命力。