存儲巨頭縮減生產(chǎn)比重，DDR4或將退出歷史舞臺

作者：鵬程

作為電腦系統(tǒng)的重要硬件，內(nèi)存是計算機中用于暫時存儲數(shù)據(jù)和指令的部件，它直接與CPU相連，是CPU進行數(shù)據(jù)交換的橋梁。內(nèi)存的速度和容量對計算機的整體性能有著直接的影響。

作為計算機系統(tǒng)中至關重要的組成部分，內(nèi)存承擔著數(shù)據(jù)存儲與快速讀取的重任。從最早的DRAM到如今的DDR4乃至即將面世的DDR5，內(nèi)存技術不斷演進，每一次的技術革新都伴隨著性能的提升和應用范圍的拓寬。

DDR（Double Data Rate）內(nèi)存自2000年面世以來，就以其雙倍數(shù)據(jù)傳輸率優(yōu)勢成為主流。在技術迭代的歷史長河中，DDR內(nèi)存技術憑借其高效的數(shù)據(jù)傳輸率和良好的性能贏得了廣泛的應用。

根據(jù)最近的一項調查顯示，盡管DDR5內(nèi)存技術層出不窮，DDR4內(nèi)存依然占據(jù)主流地位。在國外的一項投票調查中，結果顯示，使用DDR4的用戶高達58.2%，而使用DDR5的僅占32.5%。這一結果反映了DDR內(nèi)存市場的現(xiàn)狀：當下 DDR4 仍是主流，DDR5 的市場普及率并沒有我們想象中的那么高，還有進步空間。不過最近，SK海力士正計劃逐步降低DDR4的生產(chǎn)比重。主流存儲廠商似乎正在逐漸放棄DDR4技術和產(chǎn)品線，轉向更先進、利潤更高的DDR5。DDR4或將退出歷史舞臺。

?01、從DDR1到DDR6

DDR內(nèi)存全稱是DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，雙倍速率SDRAM)。DDR SDRAM最早是由三星公司于1996年提出，由日本電氣、三菱、富士通、東芝、日立、德州儀器、三星及現(xiàn)代等八家公司協(xié)議訂立的內(nèi)存規(guī)格，并得到了AMD、VIA與SiS等主要芯片組廠商的支持。

在21世紀初，隨著個人電腦性能的不斷提升，對于內(nèi)存帶寬的需求也在不斷提高。原先的SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）已經(jīng)無法滿足新的性能需求，因此需要一種新的內(nèi)存技術來突破帶寬瓶頸。在此背景下，DDR1應運而生，它通過改變數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，實現(xiàn)了內(nèi)存性能的飛躍。

DDR1采用了雙倍數(shù)據(jù)速率的技術，相較于SDRAM，在相同的時鐘頻率下，理論上可以達到雙倍的數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，DDR1還引入了多Bank結構設計、增加了預取數(shù)據(jù)的位寬，以及優(yōu)化了芯片的接口電路，這些設計顯著提高了內(nèi)存的數(shù)據(jù)吞吐能力。

DDR2是DDR技術的第二代版本，于2003年推出。DDR2技術的一個關鍵創(chuàng)新是引入了新的電壓規(guī)范1.8V，相較于DDR1的2.5V，這一變化顯著降低了內(nèi)存模塊的功耗。降低電壓不僅有助于減少發(fā)熱量，還提高了內(nèi)存模塊的穩(wěn)定性和可靠性。DDR2雖然同是采用了在時鐘的上升/下降沿同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞剑獶DR2內(nèi)存卻擁有兩倍以上一代DDR內(nèi)存預讀取能力（即：4bit數(shù)據(jù)讀預?。?。換句話說，DDR2內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù)，并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行。

2007年，DDR3內(nèi)存被引入市場，通過提升時鐘頻率并降低工作電壓至1.5v，成功實現(xiàn)了更高效的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時顯著降低了功耗。在2009年冬季即將結束，三星正式推出當時世界上單顆密度最大的DDR3芯片，基于50納米制造工藝，單顆容量到了4Gb。不過，從今年下半年開始，SK 海力士、三星電子逐漸停止向市場供應 DDR3 內(nèi)存。美光雖然仍未對 DDR3 內(nèi)存實施停產(chǎn)，但也大幅縮減了供應量。DDR3 目前已成為利基產(chǎn)品，在機頂盒、Wi-Fi 路由器、交換機、顯示器等領域仍有應用。

2011年1月4日，三星電子完成第一條DDR4內(nèi)存。相比DDR3，其具有16bit預取機制（DDR3為8bit），同樣內(nèi)核頻率下理論速度是DDR3的兩倍；更可靠的傳輸規(guī)范，數(shù)據(jù)可靠性進一步提升；工作電壓降為1.2V，更節(jié)能。DDR5內(nèi)存的標準則是2017年發(fā)布的，產(chǎn)品于2021年正式上市。

在JEDEC的DDR4規(guī)范中，單顆內(nèi)存Die最大容量只有16Gb，而到了DDR5時代，單顆Die的容量上到64Gb的高度。此外，DDR5電壓從1.2V降低到1.1V，同時每通道32/40位（ECC）、總線效率提高、增加預取的Bank Group數(shù)量以改善性能、引入ECC糾錯機制，從而規(guī)避風險，提高可靠性并降低缺陷率。2023年5月18日，三星電子宣布其采用12納米級工藝技術的16Gb DDR5 DRAM已開始量產(chǎn)。

目前，DDR6內(nèi)存標準已經(jīng)來了，JEDEC組織早已經(jīng)開始籌備下一代標準DDR6的制定工作，并在今年披露了相關規(guī)劃。根據(jù)目前得到的消息，DDR6內(nèi)存的頻率將會比DDR5內(nèi)存有著進一步的提升，據(jù)悉DDR6內(nèi)存的起步頻率就將達到8800MHz，已經(jīng)超過了DDR5內(nèi)存8400MHz的標準最高頻率，而最高的頻率更是達到17.6GHz，組織還表示未來隨著技術的提升，DDR6內(nèi)存的頻率將會推進到21Gbps，除此之外DDR6內(nèi)存的信號調制技術預計將會采用NRZ技術，從而帶來更加出色的信號質量。

?02、DDR4逐漸落幕

消費級領域首款支持DDR5內(nèi)存的是酷睿12代（2021年發(fā)布），之后Intel從酷睿12代到14代連續(xù)三代CPU都能同時支持DDR4和DDR5內(nèi)存，為用戶留下了一定的緩沖期。在這3年的新舊交替時間內(nèi)，其實DDR4內(nèi)存依然具有很強的競爭力。但新平臺對于DDR4內(nèi)存的支持不會一直存在，遲早就會成為DDR5獨占，只是時間一直未確定。

如今DDR4退場的時間終于定了，就在今年。

無論是內(nèi)存生產(chǎn)企業(yè)、CPU廠商都在推動這一趨勢。今年Intel發(fā)布的桌面處理器Arrow Lake-S，改用新的LGA1851封裝，搭配新的800系列芯片組主板。大體來看，Z890與Z790相比并沒有什么變化，只是在內(nèi)存部分僅支持DDR5。這也意味著今年之后，最新平臺將不會再支持DDR4內(nèi)存了。這一舉措將加快DDR5內(nèi)存的普及，也意味著DDR4內(nèi)存條會逐步進入淘汰行列。

而AMD也早已宣布，銳龍7000系列處理器不在支持DDR4內(nèi)存。對于用戶來說，雖然短時間內(nèi)，裝機成本更高。但相較于2021年DDR5內(nèi)存剛剛上市的時候，相關產(chǎn)品的入門價格已經(jīng)便宜了不少，但是一方面為了提升內(nèi)存的性能，用戶會選擇頻率更高的產(chǎn)品，所以現(xiàn)在大家基本都不會再選DDR5 6000以下的產(chǎn)品了。內(nèi)存大廠也在逐漸縮減DDR4比重。

最近存儲器巨頭三星和SK海力士都發(fā)布了季度財報，在財報電話會議上，均強調了接下來會將重點轉移到高利潤的高端產(chǎn)品上，同時可能會減少DRAM和NAND閃存的產(chǎn)量，特別是傳統(tǒng)類型的產(chǎn)品。SK海力士計劃逐步降低DDR4的生產(chǎn)比重。今年第3季度SK海力士DDR4的生產(chǎn)比重已從第2季度的40%降至30%，第4季度更計劃進一步降至20%，并將把有限產(chǎn)能轉向人工智能用存儲器及先進DRAM產(chǎn)品。而在去年，三星便已經(jīng)推動DDR4 DRAM減產(chǎn)。

韓國三星在其華城和平澤園區(qū)內(nèi)共有 6 條 DRAM 生產(chǎn)線。其中，DDR4 等標準型產(chǎn)品主要在華城生產(chǎn)，而DDR5、LPDDR5 等高階產(chǎn)品則是主要在平澤園區(qū)產(chǎn)線生產(chǎn)。韓國市場分析師預測，三星預計將減少以 DDR4 為主的產(chǎn)能，同時也將把部分 DDR4 的產(chǎn)能轉移到 DDR5 和 LPDDR5 等先進產(chǎn)品的生產(chǎn)上。盡管DDR4在市場上占據(jù)主導地位，但DDR5內(nèi)存的技術不斷進步。

在最新的市場趨勢中，DDR5的頻率已達到了約8000MHz，預計未來能進一步突破11000MHz的上限。這一系列提升，為專業(yè)玩家和創(chuàng)作者提供了更多可能性。尤其是在游戲、高清視頻編輯等性能要求較高的場景中，DDR5能重大提升系統(tǒng)性能。不過，目前DDR5的價格依然較高，使得普通消費者在選擇時更偏向經(jīng)濟實惠的DDR4。

不過，DDR5為了保證供電穩(wěn)定，要在內(nèi)存上集成供電芯片，對主板走線也有更高的要求，平臺成本比DDR4高很多，普通人能超到7000~8000就到頭了，10G要用液氮，而且延遲爆炸，到了這個頻率，內(nèi)存和CPU之間的距離就顯得太遠了。要達到更高的實用頻率，要么重新設計接口，要么直接搞近存計算，把內(nèi)存集成到CPU附近。

?03、DDR4產(chǎn)能逐漸轉向中國？

最近，TrendForce發(fā)布的研報顯示，DRAM 市場結構日趨復雜，除了 PC、服務器、移動、圖形和消費類 DRAM 等傳統(tǒng)品類外還新增了 HBM 等產(chǎn)品組合，而且中國內(nèi)地近年來的快速產(chǎn)能擴張預計將影響全球供應格局。

中國的 DRAM 供應達標率預計將超過其他地區(qū)，主要集中在舊工藝 LPDDR4x 和 DDR4 上，這類 DRAM 將面臨更高的降價壓力。隨著國產(chǎn)顆粒的研發(fā)成功，中國競爭對手正在崛起，而且不斷提高DDR4和LPDDR4X等傳統(tǒng)存儲芯片的產(chǎn)量。2020年5月14日，京東上架純國產(chǎn)DDR4內(nèi)存——光威弈系列Pro。

據(jù)了解，國內(nèi)某知名廠商已經(jīng)將其DRAM月產(chǎn)能從2020年的40,000片晶圓提高到160,000片，預計到今年年底，將進一步提高到200,000片，預計2025年將提升至300,000片。這使得三星和SK海力士在同類產(chǎn)品上面臨較大的價格壓力，這也是促使兩大存儲器巨頭開始大幅度削減傳統(tǒng)存儲芯片的產(chǎn)量的重要原因之一。

目前市面上的支持DDR4的電子產(chǎn)品存貨仍很多。進一步會為國產(chǎn)企業(yè)帶來需求，DDR4或將復刻中國再液晶面板領域彎道超車的舊事。