DDR5时代来临

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今年很多厂商都会推出新一代的DDR5内存，美光、SK海力士、英特尔或三星等SDRAM芯片厂商也在为新存储器的到来做准备。DDR5 是 DRAM 的下一个演变，带来了一系列强大的新功能，旨在提高可靠性、可用性和可服务性 (RAS)；降低功率；并显着提高性能。DDR5内存不仅带来更高的频率和速度，还带来更低的功耗和 ECC 保护。据分析人士称，从DDR4到DDR5的过渡将非常快，变化很快就会生效。

根据Yolle Developpement的分析，两代内存之间的过渡应该只需要两年时间。这意味着到 2023 年，DDR5 内存的市场份额将高于 DDR4 的情况。到 2026 年，生产的DDR4 RAM 份额应降至 5% 以下。整个DRAM市场预计到2026年将达到2000亿美元。

什么是 DDR4 和 DDR5？

DDR4是2014年下半年发布的第四代双倍数据速率（DDR）同步动态随机存取存储器（SDRAM）。DDR存储器可以在一个时钟周期内发送和接收两次数据信号。这是 1970 年代、80 年代和 90 年代生产的原始 DRAM 集成电路的可能速率的两倍。

DDR5虽然是第五代，但与DDR2、3、4之间的跳跃相比，已经发生了很大的变化。DDR5 的主要驱动力是对更多带宽的需求。当前的内存带宽无法跟上具有更高内核数的较新处理器型号。

DDR5 在整体性能方面设定了比以往任何时候都更高的标准——它正在推动服务器应用程序中高速信号传输的极限。然而，DDR5 不仅仅是其前辈的更快版本。在 DDR4 的最大数据速率 3200MT/s 下比较 DDR4 和 DDR5 带宽时，系统级仿真显示 DDR5 的有效带宽增加了 1.36 倍。此比较展示了 DDR5 引入的一些整体设计改进。增加到 4800MT/s 预计将在 DDR5 发布时可用的数据速率，有效带宽的潜在增加跃升至 1.87 倍，这只是初学者！在数据速率提高以及整体架构变化的推动下，DDR5 将继续将系统带宽增加到当前状态的两倍以上。

所有这些共同实现了革命性的性能增强，这是我们以前从未见过的。鉴于当前的技术状态以及技术重大发展的速度，在未来五年左右的时间里，DDR5 很可能成为许多系统的标准，类似于 DDR4 取代 DDR3 和很快。从技术角度来看，这是个好消息。

三星宣布开发 24 Gb DDR5 芯片

三星在上一次专门总结今年第二季度业绩的会议上宣布正在开发24Gb DDR5内存芯片。理论上，这将允许为服务器段生产高达 768 GB 的内存模块。

过去，该公司曾展示过由 32 个内存芯片组成的 512 GB RDIMM 内存模块，每个内存芯片为 16 GB（每个内存芯片由 8 层 16 GB 组成）。使用 24Gb 内存作为八层 (8-Hi) 组件的一部分，三星可以将单个内存堆栈扩展到 24GB，将总共 32 个芯片模块扩展到 768GB。在这种情况下，支持八通道内存（每个通道两个模块）的服务器系统理论上可以配备超过 12 TB 的 DDR5 RAM。相比之下，当前一代英特尔至强可扩展 (Ice Lake-SP) 处理器的声明功能仅提供高达 6 TB 的内存安装。

此外，对于服务器领域，三星可能会开始生产 96、192 或 384 GB 内存模块。对于消费级 RAM 市场，使用 24 Gigabit 芯片而不是 16 Gigabit 芯片可能意味着内存模块数量增加 50%。在这种情况下，将有可能找到 24 GB 和 48 GB DDR5 内存模块在售。但是，该公司补充说，此类解决方案不太可能在不久的将来出现。因为现在的重点是生产 16 Gb DRAM 芯片。然而，我们很快就会发现更多。

三星还使用高 K金属栅极 (HKMG) 技术与金属栅极和用于传统 DDR 的高 k 电介质代替二氧化硅绝缘体。绝缘层更薄，减少了漏电流量，同时也减少了高达 13% 的总能耗。

HKMG 以前用于逻辑处理器或 GDDR6。三星还计算出其内存将能够达到高达 7200 Mb/s 的速度，这超过了 JEDEC 标准（6400 Mb/s）定义的速度。

三星已经为各种类型的计算机及其重点提供了现成的 DDR5 样品。但大规模生产尚未开始，三星甚至没有透露何时开始。

SK海力士即将开始量产

SK海力士几周前说，它首次使用EUV（极紫外光刻）技术生产频率为4,266 MHz的移动8Gb（1GB）LPDDR4芯片。SK海力士因此转向自己新的生产技术1anm，这是10nm技术的第四次迭代（类似于10nm+++）。因此，它可以让您在每个晶圆上多获得 25% 的芯片。

而SK海力士将在新的DDR5芯片上使用相同的技术，并于下半年开始量产。可以预料，一切都是定时的，这样随着新的 Intel Alder Lake 平台的到来，将会有足够的芯片，它将支持 DDR5 内存。

SK海力士还计划在今年年底开始量产176层NAND闪存，用于2022年的未来SSD。

英特尔XMP 3.0

英特尔XMP 3.0也正在出现，它是更快的DDR5内存的扩展。英特尔 XMP（极限内存配置文件）是通用 SPD（串行存在检测）信息的扩展，允许管理设置超出 JEDEC 标准规范的内存模块的频率、时序和电压。

DDR5 RAM 的当前最大值为 6,400 MT / s，但频率更高，可以预期Intel XMP 3.0。一些内存制造商已经发布了 7,200 MT/s、8,400 MT/s 和 10,000 MT/s 的型号。

美光的DDR5的努力

早在2020 年 1 月 6 日，美光就宣布已开始提供基于其行业领先的 1znm 工艺技术的 DDR5 Registered DIMM (RDIMM) 样品.

美光去年 7 月宣布的 DDR5 TEP 为生态系统提供支持，现已发展到来自 100 多家公司的 250 多名成员。拥有 DDR5 产品或在支持 DDR5 的平台上构建的领导者都在努力确保向 DDR5 的顺利过渡。

结语

预计最大的扩展将在 2022 年进行，届时这些内存将得到英特尔和 AMD 的多个平台的支持，包括台式计算机和笔记本电脑，当然还有服务器，这将是一开始最快的扩展。LPDDR5现在可以在一些移动设备上找到——支持，例如Tiger Lake芯片或Snapdragon 888芯片组，因此DDR5 RAM将成为手机、平板电脑等设备的标准配置。

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