趋势丨数据处理指数增长，DDR5时代来临

以双倍数据传输速率和更高的带宽而闻名的 DDR（Double Data Rate）技术作为动态随机存取存储器（DRAM）的重要演进，极大地推动了计算机性能的提升。

从2000年第一代DDR技术诞生，到现在DDR5，每一代DDR技术在带宽、性能和功耗等各个方面都实现了显著的进步。

据内存模块制造商称，主要半导体制造商正在增加DDR5内存的可用容量，该内存预计将在2024年成为主流。

在集中削减DDR4产量的同时，主要DRAM芯片制造商正在迅速转向利润更高的DDR5生产。预计到2023年底，他们的DDR5内存bit销售额合计将占bit销售额总额的30-40%。

就bit销售额而言，DDR5内存有望在2024年超过DDR4芯片。今年3月至4月期间，DDR5单位出货量很可能与DDR4单位出货量交叉。同时，由于产量限制，DDR4将从赔钱的产品转变为盈利的市场。

众所周知，DDR4内存作为主流内存标准已经好多年了，不过随着下一代DDR5内存的崭露头角，很多准备装机的用户也开始观望。

今年7月中旬，JEDEC固态存储协会正式发布了DDR5 SDRAM内存标准规范，内存的新时代要来了。

DDR5 以更高的带宽和性能吸引了广泛的关注。与之前的DDR4相比，DDR5的最大优势在于它显著降低了功耗，同时将带宽提升了一倍。

具体来看，DDR5当前发布协议的最高速率已达6.4Gbps，其时钟频率也从1.6GHz增加到了3.2GHz。

DDR5的电源电压相较于DDR4的1.2V降低了0.1V，达到了1.1V，虽然较低的电源电压降低了功耗并延长了电池寿命。

但同时也带来了一些技术挑战，比如更容易受到噪声的干扰，这使得信号完整性变得更具挑战性，因为信号开关时电压之间的噪声余量更少，并可能会因此影响到设计。

DDR5 的另一个重大变化是，与DDR4的电源管理芯片（PMIC）集成在主板上的方式不同，DDR5将电源管理 IC（PMIC）从主板上转移到了双列直插式内存模块（DIMM）上。

这使得电源管理、电压调节和上电顺序在物理上更接近模块上的存储器件，这也有助于确保电源完整性（PI），并增强对 PMIC 运行方式的控制。

此外，在数据位总数保持不变的情况下，DIMM的通道数从1个通道增加到2个通道也是一个重要的进步，通过将数据分成两个较窄的通道传输，可以更有效地生成和分配时钟信号，从而来改善信号完整性。

近日，SK海力士宣布，正式发布全球首款DDR5内存，频率、容量、能效和功能技术都达到了全新的高度。

实际上，SK海力士于2018年11月成功开发首款16Gb DDR5 DRAM之后，向英特尔等核心客户提供样品，并完成了一系列测试与性能、兼容性验证等程序，这一成果也意味着SK海力士在即将到来的DDR5市场随时能够销售相关产品。

SK海力士首发的DDR5内存条为面向服务器、数据中心的RDIMM形态，基于1Ynm工艺制造的16Gb颗粒，单条容量64GB，而借助TSV硅穿孔技术，最高可以达到256GB。

其数据传输速率起步为4800MHz，最高为5600MHz，其速率相较前一代DDR4最多提升了1.8倍，这也意味着一秒钟就可以传输9部全高清电影。

运行电压则为1.1V，相比DDR4的1.2V更节能，减少了20%的功耗。

此外，作为RDIMM内存条，SK海力士DDR5 DRAM支持ECC调试功能，可以自行更正1 bit级的资料错误，应用可靠性号称提升20倍。

三星电子的DDR5内存近期进行了产品调整和优化修改，三星预计在完成产品转换后，将在2023年第四季度提高DDR5芯片产量，并在2024年进一步扩大产量，美光科技也希望在DDR5内存领域获得更大的份额。

英特尔和AMD等PC平台计划明年推出新平台，以进一步推广和普及DDR5内存，并吸引消费者从DDR4升级。

除了消费市场，服务器市场也对DDR5内存充满了需求。英特尔计划在年底之前推出第五代 Emerald Rapids服务器平台。

总体而言，下游内存模组制造商和渠道分销商对DDR5内存的需求持乐观态度，导致内存现货价格上涨。

预计到今年年底，DDR5在PC中的渗透率将达到30-40%。再加上未来对AI服务器的需求增加，DDR5内存有望进入快速增长期。

值得提的是，虽然DDR5市场可能成熟得较晚，但未来的普及速度可能会较DDR4更快。

根据市调机构Omdia的数据显示，DDR5内存的市场需求将在2021年开始出现，2022年全球份额将突破10％，2024年即可达43％。

相信届时无论是技术还是产品方面，DDR5的成熟终将为存储市场再次注入新的生命力。

内容参考来源于：全栈云技术架构：从DDR4到DDR5会发生什么；半导体行业观察：DDR5时代来临，新挑战不可忽视；爱集微：未来AI服务器需求增加：DDR5内存有望进入快速增长期

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