文章|半导体行业洞察 当三星发出通知称将在两年内停止生产DDR3,且最后订单时间要到2022年底时,DDR3似乎已经走到了尽头;而继三星之后,SK海力士也开始计划停产DDR3内存。
全球第一大、第二大内存厂商纷纷停产,DDR3正准备迎来最后一天。
DDR3 DDR3的出现已经用了15年的时间,可以说是等待已久。
2006年左右,随着高端处理器的陆续推出,DDR2 667内存已经无法满足高端处理器的内存带宽需求,DDR2 800准备取代DDR2 667成为主流。
根据JEDEC制定的DDR2标准,800MHz已经是DDR2家族中的最高频率,而800MHz的最高频率也成为了DDR2的设计瓶颈。
Intel当时就已经指出了DDR2 800面临的挑战。
首先,DDR2已经跟不上处理器的发展趋势。
核心频率超过200MHz的DDR2产品生产难度较大,良率较低。
再加上速度的提高,它们也造成高功耗。
其次,在支持更高速度和保证信号完整性方面,DDR2星形拓扑很难实现。
第三,由于接口逻辑功耗与速度成正比等问题,需要降低核心电压来抵消功耗的增加,但这必然会影响存储器的稳定性。
这些都使得DDR3的呼声不断高涨。
2007年6月26日,JEDEC协会最终完成了DDR3内存规范。
与上一代DDR2相比,DDR3在很多方面都做出了新的规格。
核心电压降低至1.5V,预取由4位改为8位,这也是提高DDR3带宽的关键。
在相同核心频率下,DDR3可以提供两倍于DDR2的带宽。
此外,DDR3还增加了CWD、Reset、ZQ、STR、RASR等新技术。
DDR3标准推出后,Intel当年就推出了支持DDR3的Intel P35主板。
除了当年推出的相关主板外,Intel推出的支持DDR3内存的芯片组是所有公司中最多的,涵盖高、中、低端。
英特尔对DDR3的大力支持,让DDR3登上了历史舞台。
之后,NVIDIA和AMD也推出了支持DDR3的芯片组。
例如NVIDIA的nForce系列芯片组支持DDR3内存,AMD的PROA系列APU也支持DDR3。
从应用形式来看,DDR3主要与主控芯片(如MCU、MPU、Soc)配合使用,满足主控芯片的存储需求。
TI、高通、瑞萨、Mobileye、Ambarella、NXP等公司的主控芯片均配置了DDR3。
从工艺来看,三星、SK海力士、美光的DDR3工艺在2015年和2016年都停留在20nm;台湾厂商中,南亚科已将DDR3迭代至20nm,华邦的DDR3工艺已推进至25nm。
推出三年来,DDR3的市场规模已超过DDR2; 2014年,DDR3达到历史最大市场规模,市场规模达394亿美元。
现在,DDR3早已作为小众产品,应用于液晶电视、数字机顶盒、播放器等消费电子和网络通信领域。
由于短时间内无需升级WiFi路由器、家电等产品,大量低容量、低端消费电子产品是目前DDR3应用的最大领域;此外,工业和汽车领域也对DDR3有稳定的兴趣需求。
DDR4与DDR3之争 三星一直是内存厂商中的尖子生,其DDR4布局也不例外。
2011年1月,三星电子宣布已完成DDR4 DRAM模块的制造和测试,采用30nm级别工艺,数据传输速率为2133MT/s,工作电压为1.2V。
这也是历史上第一款DDR4内存。
随着时间的推移,JEDEC最终在2012年推出了DDR4标准。
DDR4的推出也是因为DDR3已经达到了性能和带宽的上限。
DDR4 提供更高的性能、更大的 DIMM 容量、更强的数据完整性和更低的能耗。
DDR3和DDR4的峰值带宽DDR4的每引脚速度超过2Gbps,并且功耗比DDR3L(DDR3低电压)更低,可以将性能和带宽提高50%,同时降低整体计算环境的能耗。
这比以前的内存技术有了显着的改进,并可节省高达 40% 的能源。
直到2014年,DDR4内存才首次被使用。
Intel还率先推出了首款支持DDR4内存的Intel旗舰x99平台。
不过,当时DDR4在性能和价格上与高频DDR3相比并没有优势;直到后来Intel才发布了Skylake处理器和100系列主板。
DDR4 真正走向大众。
现在,DDR4以其良好的性能和功耗广泛活跃在内存市场。
前代DDR的针脚数量和键槽位置都不同。
从外观上看,DDR4与DDR3主板不兼容,反之亦然。
卡槽位置已更改,以避免意外插入错误类型的内存。
每个模块包含 288 个引脚,而不是 240 个。
为了增强强度和电气接触,PCB 的底部形状稍微弯曲。
在DDR4的冲击下,2020年DDR3市场逐渐萎缩,萎缩至129亿美元,市场规模年复合增长率为-20%。
对于DDR4来说,目前存储市场的主流产品是容量为8GB+的DDR4/DDR5。
DDR5已成为主流。
从前几代DDR的发展来看,每一代内存的更新换代时间都非常长。
一方面是因为价格。
例如,2007年,主流DDR2内存的平均价格在310元左右,而1GB DDR3-1333内存的价格在1600元左右。
两者之间的差距高达五倍之多。
巨大的价格差距常常让消费者望而却步。
另一方面是平台匹配的原因。
即使JEDEC推出新一代DDR标准,内存制造商也需要开始制造相关DDR内存,然后将其匹配到可以支持相关DDR的处理器。
这将花费大量时间,处理器制造商可能会因为价格问题而推迟匹配。
时间。
正是因为这两个原因,从DDR2过渡到DDR3花了近4到5年的时间,从DDR3到DDR4也花了近2到3年的时间,才逐渐超越了上一代。
但DDR5的发展速度非常快。
Yole Developpement报告指出,DDR5可能是PC内存模组历史上最快普及的规格,DDR5可能只需要一年时间就能超越DDR4。
从平台支持来看,2022年是DDR5开始量产的一年。
无论是笔记本还是台式机,很多基准主板都只支持最新的DDR5。
在今年的消费市场中,AMD年初发布的Ryzen 6000笔记本已经全面支持DDR5内存。
今年年底的 5nm Zen4 处理器也将为桌面平台带来 DDR5 内存支持。
Intel方面,去年推出的12代酷睿支持DDR5。
虽然今年年底的第 13 代酷睿 Raptor Lake 也将兼容 DDR4/5 内存,但英特尔鼓励厂商重点支持 DDR5 内存。
如果这种趋势持续下去,DDR5内存应该会在今年年底在高端市场得到认可。
剔除厂商的配套配套,今年6月份DDR5的价格迎来了“大跌”。
16GB双通道DDR5套件的价格从2月份之前的500美元至1000美元暴跌至120美元至130美元;一月初,Trident Z5 DDR5-6000 CL36 内存套件的价格为 4,000 美元。
五个月后,价格暴跌。
至 800 美元。
以三星16GB笔记本内存条为例,DDR4 3200 8GB的价格约为209元,单条DDR5 4800 16GB内存条的价格为549元,与两包DDR4的价格差不多8GB。
从DDR4和DDR5的实际性能对比来看,DDR5的性能提升更为明显。
Anand Tech使用12代酷睿入门级型号i3-12300详细对比了DDR5和DDR4的性能。
测试使用的频率和时序分别为DDR5-4800 CL和DDR4-3200 CL22,均为JEDEC标准规格参数,也是目前最主流的规格。
在35个不同的项目中,在大多数测试中,DDR5和DDR4的差异非常小,不超过5%,很多甚至没有区别。
但也有一些例外,尤其是 WinRAR。
由于严重依赖内存带宽,DDR5 领先高达 21.7%。
此外,DDR5在AppTimer测试中领先近9%,在CineBench R23和GeekBench 5两项多线程测试中分别领先8.3%和13.0%。
综合考虑价格、平台、性能等因素,DDR5今年迎来了新生。
目前市场上只有三星、海力士、美光具备DDR5量产能力。
DDR6传闻 继DDR5内存刚刚迎来新局面之后,DDR6又开始有所动作。
三星在下一代DDR6内存的早期开发中处于领先地位,预计在2024年之前完成设计,直到2025年才能实现商业化。
SK海力士也预计DDR6将在5-6年内开发出来。
关于DDR6标准,三星表示DDR6标准的制定已经开始,并将得到JEDEC的协助。
据称,在规格方面,DDR6内存将是现有DDR5内存的两倍,传输速度高达12800Mbps(JEDEC),超频速度超过17000Mbps范围。
DDR家族的演进经历了从DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5,到DDR6。
电脑配件不断升级和更换。
主流产品服役一定时期后,下一代产品必然会扮演未来接班人的角色。
每一次迭代,芯片性能基本上都能提升一倍。
当性能更好的新一代DDR出现时,老一代DDR将会逐渐被取代。
尽管两大厂商都宣布将停产DDR3,但可能还需要数年时间才能不再在市场上使用。
随着时间的推移,DR3的时代终将过去。