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国产 DDR4 内存真的量产了？

时间：2018-02-24 15:34来源：半导体行业观察

摘要：现在国产DDR4内存又来了的消息再次在网络传播，涉及的还是紫光旗下的西安国芯半导体，其官网页面明确提到了可以长期供应DDR3、DDR4在内的DRAM芯片和裸晶圆。

还记得前段时间闹得沸沸扬扬的国产DDR4芯片的传闻吗？当时有消息称紫光旗下的半导体公司量产了国内首个DDR4内存，只是这事疑点重重，最后紫光官方也辟谣称目前并没有DDR4内存量产，相关产品正在研发中，有望在今年上市。
 
现在国产DDR4内存又来了的消息再次在网络传播，涉及的还是紫光旗下的西安国芯半导体，其官网页面明确提到了可以长期供应DDR3、DDR4在内的DRAM芯片和裸晶圆。

 
 
但据半导体行业观察实际操作显示，在官方首页（上图）的确显示了提供DDR4芯片和裸晶圆，但是在网站的其他位置，都找不到其他更多的信息，这就让作者对此感到困惑。
 
 
 
为什么大家对DDR 4内存的国产进展那么上心？我们得首先从产品的技术特点和全球的内存格局说起。
 
最早的内存类型是SDRAM，它在电脑中被广泛使用，从起初的SDRAM到之后一代的DDR（或称DDR1），然后是DDR2和DDR3进入大众市场，2015年，DDR4开始进入消费市场。
 
由于 DDR3 已经到达其性能和带宽的上限，为了继续满足人们对更高性能和增加带宽的需求，新一代 DDR SDRAM 应运而生。DDR4 的性能更高、DIMM 容量更大、数据完整性更强且能耗更低。
 
DDR4 每引脚速度超过 2Gbps 且功耗低于 DDR3L（DDR3 低电压），能够在提升性能和带宽 50% 的同时降低总体计算环境的能耗。这代表着对以前内存技术的重大改进，并且能源节省高达 40%。
 
除性能优化、更加环保、低成本计算外，DDR4 还提供用于提高数据可靠性的循环冗余校验 (CRC)，并可对链路上传输的“命令和地址”进行完整性验证的芯片奇偶检测。此外，它还具有更强的信号完整性及其他强大的 RAS 功能。
 
新一代DDR4与上一代DDR3内存相比，新一代DDR4内存性能有了大幅度提升，而且功耗还降低了不少。DDR4 模组上的卡槽与 DDR3 模组卡槽的位置不同。两者的卡槽都位于插入侧，但 DDR4 卡槽的位置稍有差异，以便防止将模组安装到不兼容的主板或平台中。

 
 
相较于DDR3，DDR4理论上每根DIMM模块能达到512GiB的容量，而DDR3每个DIMM模块的理论最大容量仅128GiB。DDR3的最高速率为2133MT/s ，DDR4的数据传输率也从2133MT/s起跳，最高速率在2013年的标准中暂定为4266MT/s。
 
 
 
去年一年，DDR4内存价格疯涨，让厂商挣得盘满钵满，但遗憾的是，国产厂商在当中没有任何话事权。
 
全球DRAM市场规模约410亿美元,其中三星、SK海力士、美光已经呈现三分天下的架势，三家占据95%以上的市场份额，行业具有寡头垄断特征。
 
三星无论工艺、产能还是占有率都有绝对优势。2014年第一个量产20nmDRAM工艺之后，再次领先并量产18nmDRAM。随着市场需求转变以及20纳米逐渐成熟，DDR4的生产比例越来越高。2015年由于英特尔(Intel)平台支援度的问题，DDR4的导入主要发生在伺服器端，并且已经率先在第四季取代DDR3成为主流。个人电脑/笔记型电脑端由新平台Skylake开始采用DDR4，在2016年第二季起放量，成为主流解决方案。
 

 
从集邦科技DRAMeXchange 数据显示， 2017年第二季度DRAM厂商三星较第一季度营收成长20.7%，市占46.2%。SK海力士上涨11.2%，市占27.3%;美光增幅为20.2%，市占21.6%。
 
因此无论从情感还是市场上看，国内自主的DDR4还是振奋人心的。但我们应该看到，在国产厂商还在推DDR3，跟进DDR4的时候，领先厂商已经开始往DDR5进军了。
 
而据EETIMES报道，美国联合电子装置工程委员会(JEDEC)标准组织计划在今年6月之前宣布以DDR5规格作为下一代伺服器的预设记忆体界面。然而，有些分析师指出，DDR5出现的时机，将会在持久型记忆体(即储存级记忆体)、新式电脑架构与芯片堆叠等均陆续更新替代方案之际。
 
DDR5预计可支援高达6.4Gbits/s的资料率，传输频宽最高达51.2 GBytes/s，分别较目前的DDR4支援的3.2Gbits资料率与25.6GBytes/s传输频宽提高一倍。升级后的新版本将使64位元链路的运作压从1.2V降低至1.1V，并使突发周期(BL)从8位元进展至16位元。此外，DDR5可还让电压稳压器安装于该记忆卡，而不必再加进主板中。

 
 
同时，CPU供应商预计将使其处理器的DDR通道数从12个扩增到16个通道，从而可能使主记忆体的容量从现有的64GB提高到128GB。
 
预计DDR5将最先出现在执行大型资料库的高性能系统，或是诸如机器学习等具有庞大记忆体容量需求的应用中。Dhulla表示，虽然有些伺服器可能会延迟达6个月才采用DDR5，「但这只不过是几季的时间罢了，并不是好几年……每个人都想要更大容量的记忆体。」
 
当今大约有90%的伺服器都采用暂存或降低负载的DIMM——这些DIMM则采用暂存器时脉以及资料缓冲器。这些芯片通常由Rambus、IDT和Montage等公司以不到5美元的价格销售。
 
DDR5标准出现的时间，大约就是JEDEC为支援一系列DRAM与持久型记忆体组合的记忆体模组发布NVDIMM-p (非挥发性DIMM)界面之际。英特尔(Intel)表示将在明年推出采用其3D XPoint芯片的伺服器DIMM；其他公司也预计将推出采用3D NAND的NVDIMM-p记忆体。
 
相较于传统的DRAM模组，新版记忆体预计将在密度和延迟方面更具优势。不过，预计其价格也将会更高，而DRAM可望维持原始速度的优势。
 
 
市场研究公司WebFeet Research总裁Alan Niebel表示：「市场将会非常需要DDR5...但它仍然是DRAM，而且也很耗电。它推动了传统的冯·诺伊曼(Von Neuman)系统进展，但我们仍然需要持续推出持久型记忆体替代方案，以及新的运算模式。」
 
去年九月，Rambus宣布在其实验室中开发出DDR5的可用芯片——DDR5是动态随机存取记忆体(DRAM)双列直插式记忆体模组(DIMM)的下一代重要界面。预计从2019年开始，暂存时脉驱动器与资料缓冲器可望有助于为伺服器倍增主记忆体的传输速率，而且也引发了对于未来运算的争论。
 
对国内企业来说，持续的攻坚战必将持续！

内容由半导体行业观察整理

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