DDR5 Server DRAM 價(jià)格跌幅將收斂

服務(wù)器新平臺 Intel Sapphire Rapids 與 AMD Genoa 機種量產(chǎn)在即，但近期市場(chǎng)上傳出 Server DDR5 RDIMM 的 PMIC 匹配性問(wèn)題，目前 DRAM 原廠(chǎng)與 PMIC 廠(chǎng)商均已著(zhù)手處理。TrendForce 集邦咨詢(xún)認為，該情況將產(chǎn)生兩種影響，首先，由于僅 MPS（芯源系統）供應的 PMIC 無(wú)狀況，DRAM 原廠(chǎng)短期內將同步提升對芯源的采購比重。其次，目前原廠(chǎng) DDR5 Server DRAM 生產(chǎn)仍停留在舊制程，短期內供給量難免受此事件影響，故預估第二季度 DDR5 Server DRAM 價(jià)格跌幅將收斂，由原預估 15%-20% 收斂至 13%-18%。

如前述提及，DDR5 Server DRAM 短期內供給受影響并非僅 PMIC 問(wèn)題所導致，生產(chǎn)停留在舊制程也是原因之一，即便 SK 海力士已逐漸提高 1alpha nm 的生產(chǎn)與銷(xiāo)售，但許多買(mǎi)方先前已驗證 1Y nm，加上 1alpha nm 尚未完成驗證，故現階段生產(chǎn)制程仍以三星及 SK 海力士的 1Y nm、美光 1Z nm 為主，1 alpha 與 1 beta nm 預計于今年下半年才會(huì )放量。

因此，在 DDR5 Server DRAM 短期內滿(mǎn)足率較低的預期下，TrendForce 集邦咨詢(xún)預估 4~5 月 DDR5 Server DRAM 32GB 價(jià)格將落在至 80~90 美元之間，略高于原先第二季度均價(jià)預估值 75 美元，導致 DDR5 與 DDR4 之間的價(jià)差也會(huì )變大。再者，以第二季度而言，DDR4 跌幅落在 18%~23%，而 DDR5 跌幅收斂至 13%~18%，因此會(huì )呈現 DDR4 價(jià)格季跌幅大于 DDR5 的情況。

需求獲 AI 間接帶動(dòng)，128GB 高容量模組 4 月最新報價(jià)已止跌。

此外，ChatBOT 熱潮帶動(dòng) AI 服務(wù)器出貨量，除了 HBM 的討論度上升，間接提升 Server DDR5 RDIMM 128GB 的采購動(dòng)能之外，為升級 GPT4.0 運算架構，高容量 RDIMM 的需求在第二季度初明顯提升，且多集中在美系云端服務(wù)供應商（CSP）。而 128GB RDIMM 因目前現行的 DDR5 mono die 以 16Gb 為主，堆棧至該容量需要 TSV（Through Silicon Via）來(lái)做垂直架構的硅穿孔封裝，而主要供應方的 TSV 產(chǎn)線(xiàn)并未能在短期增加，此將進(jìn)一步拉高本月 SK 海力士高容量 DDR5 模組的價(jià)格，有別于目前 DDR4 與其他 DDR5 產(chǎn)品的報價(jià)仍處于下行的情況。

整體而言，由于 DDR5 模組設計較 DDR4 多了額外的 PMIC 零部件，匹配上明顯存在更多風(fēng)險，加上客戶(hù)普遍推遲服務(wù)器新平臺機種量產(chǎn)，故即便 DRAM 原廠(chǎng)自 2022 年初就陸續送樣 CPU 廠(chǎng)與各買(mǎi)方驗證，但實(shí)際問(wèn)題直到近期新平臺逐漸放量才浮現，TrendForce 集邦咨詢(xún)認為本次事件衍生的 DDR4 與 DDR5 價(jià)差變化將反映在第二至第三季，后續隨著(zhù)新制程產(chǎn)品開(kāi)始放量后，價(jià)差才會(huì )收斂。

DDR5 在其前代產(chǎn)品 DDR4 的基礎上進(jìn)行了重大改進(jìn)和優(yōu)化，并在新的內存標準中引入了與提高速度和降低電壓相關(guān)的多種設計考慮，從而引發(fā)了新一輪的信號完整性挑戰。設計人員將需要確保主板和 DIMM 能夠處理更高的信號速度，并在執行系統級仿真時(shí)檢查所有 DRAM 位置的信號完整性。所幸的是，Rambus 等供應商提供的 DDR5 內存接口芯片能夠有效降低主機內存信號負載，在不犧牲時(shí)延性能的前提下，使 DIMM 上的 DRAM 具有更高的速度和更大的容量。

SK 海力士是全球第一個(gè)正式發(fā)布 DDR5 的廠(chǎng)商。在 DDR5 SDRAM 標準發(fā)布后的三個(gè)月，海力士推出了其 DDR5 產(chǎn)品。該 DDR5 內存條為面向服務(wù)器、數據中心的 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)，最高可以達到 256GB。在頻率方面，起步就是 4800MHz，最高為 5600MHz，當于一秒鐘就可以傳輸 9 部全高清電影。

在 2021 年的 HotChips 33 大會(huì )上，三星公布了行業(yè)首款的單條 512GB DDR5 內存條, 頻率為 7200MHz，采用了標準的 JEDEC DDR5-7200 時(shí)序，這款 DDR5 內存較之上一代 DDR4 內存提升了 85% 左右的性能。三星的 10nm 級工藝和 EUV 技術(shù)使得芯片從 16Gb 躍升至 32Gb，芯片容量的翻倍意味著(zhù)可提供高達 512GB 的容量。

2020 年 7 月，為加速 DDR5 普及，美光宣布啟動(dòng)技術(shù)賦能計劃，加入該賦能計劃的公司包括 Cadence、瀾起科技、Rambus、瑞薩電子和新思科技。2021 年 11 月，美光宣布推出 Crucial 英睿達 DDR5 臺式電腦內存產(chǎn)品。該產(chǎn)品的數據傳輸速度比上一代 DDR4 內存快 50%，可為主流 PC 用戶(hù)提供發(fā)燒友級別的性能。美光表示，現在全新的 DDR5 內存已經(jīng)在線(xiàn)上線(xiàn)下渠道開(kāi)售。

根據市場(chǎng)調研機構推測，DDR5 已占據整個(gè) DRAM 市場(chǎng)份額的 10%，2024 年則將進(jìn)一步擴大至 43%。服務(wù)器市場(chǎng)可能最先推廣 DDR5，服務(wù)器市場(chǎng)對高性能有著(zhù)絕對的需求。預計 2023 年，手機、筆記本電腦和 PC 等主流市場(chǎng)將開(kāi)始廣泛采用 DDR5，出貨量明顯超過(guò) DDR4，兩種技術(shù)間完成快速過(guò)渡。

DDR5 在服務(wù)器市場(chǎng)的滲透率正在進(jìn)一步提高，進(jìn)入放量期。

計算主內存轉換可能十年才發(fā)生一次，但一旦發(fā)生，這將是業(yè)界非常激動(dòng)人心的時(shí)刻。當 JEDEC 于 2021 年宣布發(fā)布 JESD79-5 DDR5 SDRAM 標準時(shí)，標志著(zhù)向 DDR5 服務(wù)器和客戶(hù)端雙列直插內存模塊（服務(wù)器 RDIMM、客戶(hù)端 UDIMM 和 SODIMM）過(guò)渡的開(kāi)始。我們現在堅定地走在使下一代服務(wù)器具有 DDR5 內存的道路上。

根據市場(chǎng)調研機構推測，DDR5 已占據整個(gè) DRAM 市場(chǎng)份額的 10%，2024 年則將進(jìn)一步擴大至 43%。服務(wù)器市場(chǎng)可能最先推廣 DDR5，服務(wù)器市場(chǎng)對高性能有著(zhù)絕對的需求。預計 2023 年，手機、筆記本電腦和 PC 等主流市場(chǎng)將開(kāi)始廣泛采用 DDR5，出貨量明顯超過(guò) DDR4，兩種技術(shù)間完成快速過(guò)渡。

那么，DDR5 內存與上一代 DDR4 之間的一些關(guān)鍵區別到底是什么？

人們總是需要更高的內存性能，而 DDR5 是業(yè)界對更多帶寬和容量永無(wú)止境的需求的最新回應。DDR4 DIMM 以 1.6 GHz 的時(shí)鐘速率達到每秒 3.2 千兆傳輸 (GT/s)，而最初的 DDR5 DIMM 將帶寬提高 50% 至 4.8 GT/s。DDR5 設置為最終可擴展至 8.4 GT/s 的數據速率。

另一個(gè)重大變化是工作電壓 (VDD) 的降低。這是為了幫助抵消高速運作帶來(lái)的功率增加。對于 DDR5，寄存器時(shí)鐘驅動(dòng)器 (RCD) 電壓從 1.2 V 降至 1.1 V。此外，命令/地址 (CA) 信號從 SSTL 更改為 PODL。這樣做的好處是當引腳停在高電平狀態(tài)時(shí)不會(huì )消耗靜態(tài)功率。

第三，電源架構發(fā)生重大變化。使用 DDR5 RDIMM，電源管理從主板轉移到內存模塊。DDR5 RDIMM 將在 DIMM 上配備一個(gè) 12V 電源管理 IC (PMIC)，從而無(wú)需為最大負載情況和降低 IR 壓降過(guò)度配置載板穩壓器。

正如我們所看到的，DDR5 帶來(lái)了幾個(gè)主要的性能優(yōu)勢。然而，伴隨這些優(yōu)勢而來(lái)的是一些新的設計挑戰，系統架構師和設計人員需要了解這些挑戰，才能充分利用新一代內存。