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DDR5登场,内存市场即将掀起风暴

时间:2024-02-25 20:54:57 科技迭代

文章|半导体行业概况 近日,AMD CEO苏姿丰分享了新款Genoa芯片,该芯片采用台积电5nm工艺,拥有96个Zen 4核心,支持DDR5。

此前,英特尔和微星正式宣布其新款Alder Lake 12代酷睿和Z690主板支持DDR5内存。

服务器芯片已经开始支持DDR5,这意味着DDR5离实际应用已经不远了。

但事实上,早在2020年7月,当JEDEC固态技术协会正式发布下一代主流内存标准DDR5 SDRAM的最终规格时,就拉开了内存技术新的序幕。

与DDR4相比,以DDR5为首的新一代内存升级,DDR5具有进一步的性能优势。

首先是将内存频率加倍。

在JEDEC标准下,DDR5内存的引脚带宽(频率)是DDR4的两倍。

内存频率起始为DDR4标准的极限3200MHz,最高可达6400MHz。

在64位总位宽不变的情况下,DDR5采用了双通道设计。

通过将DDR4的单位位宽改为2*32位,一根内存就可以实现双通道。

与之前的单通道单个任务只能读或写相比,双通道DDR5可以同时读写。

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,当频率提高一倍,位宽不变时,综合读写性能可以是之前的两倍以上一。

另一个是内存密度的提升。

DDR5单芯片达到64Gbit密度,比DDR4单芯片16Gbit密度高出4倍。

单栈支持40个单元,有效内存容量达到2TB。

另外,DDR5还将供电电压从DDR4的1.2V降低到1.1V,可以降低DDR5的功耗和温度。

基于以上优势,业界也普遍认为,新一代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需求。

紧随DDR4的步伐,它将在PC、服务器、数据中心等领域得到广泛应用。

事实上,在2020年7月DDR5标准发布之前,业界对DDR5标准进行了大量的探索。

2018年10月,Cadence公布了自己的DDR5内存研发进展,发布了商业版本的临时DDR5 IP(DDR5控制器和PHY),并确信其DDR5控制器和PHY符合官方JEDEC规范,因此使用它IP SoC 将与即将推出的 DDR5 内存模块兼容。

Cadence 相信 DDR5 将以 4800 MT/秒/引脚的数据传输速率与 16Gb DRAM 一起推出。

容量方面,DDR5将增加到24Gb和32Gb。

标准发布前三个月,海力士发布了DDR5产品,频率从3200MHz一直到8400MHz。

每个 DIMM 的带宽增加到 50% 以上,并且可以支持高达 64Gb 的 DRAM 密度。

不管之前关于DDR5标准的猜测是否准确,当JEDEC固态技术协会正式发布DDR5 SDRAM的最终规范时,只有符合规范生产的内存才会被认为是真正的DDR5。

核心玩家布局DDR5海力士海力士是全球第一家正式发布DDR5的厂商。

DDR5 SDRAM标准发布三个月后,海力士推出了DDR5产品。

这款 DDR5 内存条采用 RDIMM 形式,适用于服务器和数据中心。

它基于使用 1Ynm 工艺制造的 16Gb 颗粒。

单根容量为64GB,借助TSV硅通孔技术,最大可达256GB。

频率方面,起始为4800MHz,最高可达5600MHz,相当于一秒传输9部全高清电影。

SK海力士在今年第二季度财报中确认,该公司将在未来几个月内开始量产DDR5内存芯片。

它还计划从明年初开始,将1α纳米工艺引入去年10月推出的全球首款DDR5 DRAM中。

在2021年的HotChips 33大会上,三星宣布推出业界首款单条512GB DDR5内存模组,频率为7200MHz,并采用标准JEDEC DDR5-7200时序。

这款DDR5内存比上一代DDR4内存提升了85%。

大约 % 性能。

三星的10nm级工艺和EUV技术让芯片从16Gb跃升至32Gb。

芯片容量翻倍意味着可以提供高达512GB的容量。

并且三星预计DDR5对DDR4芯片的替代可能要到2023年下半年才能实现,要到2023/24年DDR5内存才会在主流市场普及。

随着数据中心市场将开始更快迭代,三星已开始计划在今年年底前生产 512GB DDR5-7200 内存。

三星预计将于今年下半年开始向 DDR5 过渡。

此外,三星还计划将其14nm DRAM芯片的密度提高到24Gb,以更好地满足快速增长的数据需求。

2020年7月,为了加速DDR5的普及,美光宣布启动技术赋能计划。

加入赋能计划的公司包括 Cadence、Montage、Rambus、Renesas 和 Synopsys。

今年10月,美光宣布推出Crucial 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%,为主流 PC 用户提供发烧友级性能。

美光表示,其新款DDR5内存现已通过线上和线下渠道发售。

模组厂商不仅跟随上游芯片厂商布局DDR5,实际上模组厂商也在加速探索模式,布局DDR5。

今年10月14日,芝奇推出DDR5内存全新Trident Z5旗舰系列。

这套内存采用三星DDR5颗粒,拥有6400MT/s的超高频率,时序低至CL36-36-36-76。

低延迟。

芝奇Trident Z5将于11月上市。

频率范围从DDR5-5600到DDR5-6400。

时间为 36-36-36-76 和 40-40-40-76。

两者都是16GB*2双通道套餐。

威刚宣布XPG超频实验室(XOCL)成功将DDR5内存超频至8118MT/s,刷新目前世界纪录。

超频结果8118MT/s 来源:威刚科技 10月13日,威刚发布了新一代DDR5-4800内存模组。

提供高达 32GB 的单模块容量选项。

单条DDR5内存模组采用标准4800MHz频率,辅以单条8GB/16GB/32GB容量选项。

几天后,威刚发布了XPG Lancer DDR5内存系列,频率为5200MHz,单条内存容量为16GB。

威刚此前在发布会上透露,DDR5内存最高速度将达到12600MT/s。

其默认电压为1.1V,可加压至1.6V以帮助超频。

今年金泰克内存产品研发的重要组成部分是桌面DDR5内存产品和笔记本DDR5内存产品。

今年10月,金钛科技正式推出了DDR5内存产品Suhu T4 DDR5。

金泰科Suhu T4 DDR5内存的频率基础频率从4800MHz起,比DDR4的3200MHz高出50%。

采用最新技术DDR5,VPP降低至1.8V,VDDQ和VDD降低至1.1V,功耗整体降低,性能提升85%。

11月9日,Kintek发布笔记本DDR5内存,容量为16GB,基础频率4800MHz,超频最高5600MHz。

而金泰科表示,随着今年下半年Intel平台的发布,该公司的展虎G5 DDR5高速内存将于明年上半年量产。

根据AIDA64双通道内存测试结果显示,Kintek笔记本DDR5内存频率为4800MHz时,读取速度为64023MB/s,写入速度为64892MB/s,延迟为85.5ns。

物资紧缺,大家都在炫耀自己的魔法。

由于英特尔Alder Lake 12出货量逐渐增加,而DDR5产能尚未大幅扩大,意外地造成了近期全球DDR5的短缺。

Intel、AMD推出DDR5支持平台后,三星、海力士、美光三大DRAM厂均已量产DDR5,但产能占比仍较低。

直到第四季度他们才开始增加DDR5晶圆产量。

由于DDR5内置纠错码(ECC)计算核心,相同工艺和容量的DDR5芯片尺寸比DDR4大20%。

另外,支持ECC功能后,一个DDR5模组安装的DRAM芯片数量将比DDR4模组多1颗,相当于DDR5产品线的转换会造成30以上的自然损耗。

DRAM工厂产能的%。

为了提高产能,三星宣布量产EUV技术14nm DDR5,实现最高单位产能,晶圆产能提升约20%。

与上一代DRAM工艺相比,14nm工艺可帮助降低近20%的功耗。

美光选择采用1α纳米扩大DDR5产能,中科A3工厂正式启用。

美光计划在2021年下半年全面推广DDR5产品,并在2022年下半年将1α纳米技术引入DDR5产品量产。

海力士明年将采用1y纳米和1α纳米生产DDR5。

SK海力士在一份声明中透露:“今年下半年,我们将开始供应通过EUV(极紫外)设备量产的1α纳米级工艺技术的DRAM,以及DDR5 DRAM的量产。

”在DDR5紧缺的当下,厂商们各显神通。

写在最后,DDR5是目前内存的发展趋势。

主要应用于5G、大数据等对性能有强烈需求的行业。

广泛赋能小型工作站、安防、远程医疗、高端游戏、云存储、高端电脑等。

根据市场研究机构Omdia分析,DDR5的市场需求将从2020年开始逐步显现。

到2022年,DDR5将占整个DRAM市场份额的10%,到2024年将进一步扩大到43%。

但对于普通消费者来说,DDR5的普及还为时过早。

首先,DDR5内存并不完美。

当显存频率大幅提升时,延迟也会相应增加。

即使频率疯狂的Trident Z5系列将计时拉紧到CL36-36-36-76,但从数值上来看仍然不低。

然后就是DDR5的价格上涨。

微星官方博客表示,DDR5内存的首发价格预计将比同等容量的DDR4贵50%至60%。

大约需要两年时间才能恢复到此前预测的理想价格。

以美光Crucial为例,DDR4 2*8GiByte的价格为66.84欧元,而同规格的DDR5价格为11780欧元,上涨76.2%。

现在,DDR4可以满足大多数消费者的需求。

厂商不断公布DDR5动态,头部厂商已提前布局,Intel、AMD均宣布平台支持。

DDR5的到来已经势不可挡。

2021年也是DDR5商用元年。

DDR5即将大批量发布,内存市场的竞争即将开始。