本文作者:是德科技(中国)有限公司 沈忱 薛雯
01、国产DRAM 生态迅速扩张
存储市场正在经历“虐恋期”。韩国某存储集团会长就在接受媒体采访时表示,“明年将出现最严重存储荒”,AI 客户存储需求几乎翻倍。每次见到客户都会说抱歉,很多人想买芯片,而我们的供应能力是有限的”。想到这,小k脑子里全是Super Junior的sorry sorry sorry sorry…
存储芯片不是你想买就能买到,爱而不得的背后的,是AI、边缘计算、移动设备的爆发,催生了DDR5、LPDDR6、HBM4、GDDR7等新一代高速存储需求。
根据 Sigmaintell发布的关于全球 DRAM 内存市场趋势与 AI 服务器需求预测的相关行业研究报告,图1展示了2025年至2027年消费电子(Consumer Electronics)、传统服务器(Traditional Server)与 AI 服务器(AI Server)的需求占比变化。可以看出,AI 已经成了成为了存储行业的主要驱动力,且到 2028 年,AI服务器将占 DRAM(动态随机存取内存)需求高达 55%。
图1: Forecast of DRAM demand by application segmen(按应用领域划分的 DRAM 需求预测)
国内一直在大力发展本土存储技术——包括DRAM(DDR2/3/4/5、LPDDR 5/6)、高带宽内存(HBM)以及内存控制器/接口芯片,以应对存储芯片产能供不应求的现状。在过去一年,中国存储系统生态中的很多公司纷纷加入JEDEC1,据说占同期加入JEDEC公司数量一半左右。他们的加入,表明了其意图按照 JEDEC 标准开展DRAM、NAND、HBM以及模组接口相关产品的设计、制造或验证。
1 关于 JEDEC
JEDEC是固态技术协会,是全球微电子行业开放标准的制定者,它定义了从DDR内存到闪存等几乎所有存储芯片的行业规范,是连接技术研发和产品落地的关键桥梁。是德科技作为全球领先的测试测量厂家,参与其中,并助力标准的测试。
02、主流存储技术及应用场景
当前主流的存储技术主要分为两大阵营:易失性存储(Volatile Memory)和非易失性存储(Non-Volatile Memory)。
易失性存储主要担当“内存(Memory)”角色,追求极高读写速度,断电后数据丢失。这类存储直接与 CPU/GPU 等计算单元通信,是系统运行速度的关键所在。非易失性存储则承担“外存/闪存(Storage)”角色,追求大容量和低成本,断电后数据仍可长期保留。
我们展开讲讲内存技术及应用场景。
1、DRAM(动态随机存取存储器)
•定位:现代计算机、服务器和智能终端的主内存(即常说的“内存条”)。
•主要形态:
◎ DDR5 / DDR4:PC、服务器的标准主内存,目前 DDR5 已全面成为市场主流。
◎ LPDDR5X / LPDDR6:低功耗版本,广泛应用于智能手机、薄型笔记本以及端侧 AI 设备。
•特点:速度快,但需要定期“刷新”电路以保持数据;结构相对简单,集成度高。
2、HBM(高带宽内存)
•定位:专门为 AI 算力芯片(如 GPU、NPU、TPU)打造的高性能内存。
•特点:采用 3D 垂直堆叠技术(将多层 DRAM 堆叠在一起),通过千位以上的极宽总线实现海量数据吞吐(如 HBM3e / HBM4),是突破“内存墙2”的核心手段。
表1: AI 催生下的高速存储技术对照表
2 关于内存墙
存储带宽的发展没有跟上算力的发展(Memory bandwidth has not kept up with compute),系统性能正面临着核心与内存之间数据传输路径受限的挑战。事实上,内存带宽的增长速度无法跟上处理器性能的发展。我们每秒所能完成的浮点运算次数(FLOPs),已经远超每秒所能传输的数据量(GB)。
图2: 内存墙——存储带宽的发展没有跟上算力的发展
图3: DDR5 的应用范围已超越传统计算领域。典型的 DDR5 应用场景(台式机、主流笔记本电脑、通用云服务器、工作站)正在拓展至 AI/ML 训练集群、高性能计算(HPC)、边缘计算服务器以及大规模数据中心。
图4: LPDDR6的应用范围已超越移动设备领域。传统的 LPDDR 应用场景(手机、PC客户端、IoT、汽车、XR)正在拓展至 AI 数据中心、智能网卡(NIC)、机器人以及 AI PC。
03、是德科技存储测试方案概览
这两年,随着国产 DRAM 生态迅速扩张,DDR5 与 LPDDR6 速率再创纪录。在这个细分领域,面对极窄的信号容限与物理层验证挑战,一套高效的一致性测试方案是确保系统稳定的核心。是德科技可以给大家带来完整的,从仿真,到物理层,再到协议层的端到端解决方案。包括设计前期的仿真,涵盖了memory designer的建模和ADS的前后仿真。发送端测试中,我们提供业内旗舰级性能指标的UXR实时示波器(还有今年的新品示波器XR804KA)和高性能的RC模型探头,有效降低测试负载。
接收端测试中,我们提供all-in-box的M8000系列误码仪,支持控制器、DRAM、Data Buffer、RCD、DIMM的接收端校准与测试。协议分析仪方面,U4164A系列,支持完整的DDR、LPDDR的协议解码测试。
图5: 是德科技值得让你信任的Tx/Rx测试平台
新品时刻
XR8 示波器在DDR测试方面的优势
更快的测试速度。
XR8的前端高集成度,意味着噪底更低,ENOB 更好。这给测试带来了更多余量,尤其是对于敏感的抖动测试,比如输入时钟抖动。
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