DDR5 是下一世代的 DRAM,能降低功耗、提升效能并带来更高的可靠性。由于带宽是 DDR4 的两倍,DDR5 还能够满足当下 CPU 提升速度的诉求。存储厂商不断发表测试模组,为推出完整的产品蓄力,DDR5 在今年开启蓬勃发展元年。
眼下,我们距 DDR5 产品显然更进一步。DDR5 的开发分阶段进行,包括内存控制器、接口、电气等效测试 IP 和模组。科技媒体 AnandTech 指出:“SK 海力士已经进行到了最后一个阶段,至少是完成了模组中的芯片”
10 月 6 日,SK 海力士宣布推出全球首款 DDR5 DRAM。此番成果意味着,在即将到来的 DDR5 时代,SK 海力士随时能够销售相关产品。继今年 7 月 JEDEC 固态存储协会正式发布 DDR5 内存标准规范后,SK 海力士也再次将 DDR5 带入我们的视野。

 

存储三强起跑

DRAM 存储器有三种主流技术,分别是 DDR、LPDDR 和 GDDR。按照应用类型,DDR 又可以划分为 PC 端、服务器端、以及消费端。


目前,Graphics DRAM 推进最快。终端主流显卡去年陆续导入 DDDR6,全球市场研究机构 TrendForce 集邦咨询预测,今年三星 GDDR6 的渗透率预期将达到 7 成左右。


用于智能手机等移动终端的低功耗 LPDDR5 导入速度次之,目前已经被不少高端手机采用。一方面是由于规格定义较早;一方面得益于高通和联发科两大平台的支持。同样据 TrendForce 集邦咨询预测,LPDDR5 将在 2022 年正式取代 LPDDR4 成为市场主流。


DDR 阵营内,消费级 DRAM 推进迟缓,目前消费性电子产品仍然处于 DDR3 到 DDR4 的转换期,预计初期导入要到 2023 年。考虑到推进时程,以及 DDR5 本身就侧重数据中心等应用场景的特点。故当前讨论 DDR5 时,我们主要着眼于服务器和 PC 端市场。


技术转换预计带来成本降低和溢价商机,各大厂商卡位 DDR5 有着通顺的逻辑。基于此,把控全球超 95% DRAM 市场份额的存储三强超前布局并互相追赶。

 

 


存储器龙头三星电子在 2018 年 2 月开发出首款 DDR5 DRAM,并在今年 3 月宣布,将于 2021 年正式开始量产 DDR5 内存。


虽然最初的开发进程稍慢,但位居 DRAM 市场第二名的 SK 海力士,仍用上了“全球第一”或者说“首款”这样的营销术语。2018 年 11 月,SK 海力士宣布成功开发全球第一款满足 JEDEC 标准规范的 16Gb DDR5 DRAM。


美光的 10 纳米制程 DDR5 已经送客户试样,计划在 2020 到 2023 年间陆续发展 1Z、1A 与 1B 纳米制程,并将于 2021 年面向利基型终端产品量产 8Gb 小容量解决方案。


内存标准规范在今年 7 月确立后,DDR5 大战正式拉开序幕。在此之后的最新动态,即是 SK 海力士于近日宣布推出全球首款 DDR5 DRAM。


整体来看,丝毫不令人意外的是,韩系厂商已经抢占 DDR5 时代的高地。
国内方面,国产存储在今年取得突破,不过目前还没有本土厂商真正进入 DDR5 赛场内。长鑫存储已经能够批量生产 DDR4 内存芯片、DDR4 模组及 LPDDR4X 移动内存,虽然其采用的 19nm 工艺相比三星落后了两到三代水平,但仍属于目前主流水平。


DDR 世代更迭的列车向前,内存接口芯片厂商仍能搭上顺风车。澜起科技计划在今年完成 DDR5 第一代内存接口及其配套芯片量产版本芯片的研发。随着技术的迭代,内存接口芯片新产品的价格不断上涨,澜起科技也将分羹溢价商机。


关于目前的赛局,来自 TrendForce 集邦咨询的分析师透露了更多细节:目前来看,厂商封装以 16Gb 为准,有助于 8Gb 切换到 16Gb 世代;制程工艺以 1Y 与 1Z 为主。分析师还强调,决定 DDR5 渗透率的关键是平台,当前服务器端明显快于 PC 端。

 

 

EUV 导入 DRAM 进行时

DDR5 竞赛当前,龙头厂商仍在改良第四代内存,成为近期值得关注的小趋势,其原因何在?


SK 海力士预估,2022 年 DDR5 将占全球市场的 10%,2024 年将增至 43%。这也意味着,DDR4 内存还会在长期内占据市场,为不断满足客户需求,进一步改良 DDR4 仍有其必要性。其次,考虑到 DRAM 产品同质性高、价格决定购买决策的产业特性,厂商降低制造成本的压力持续存在。


在满足消费者需求,提升成本结构并提高生产效率为导向的竞争策略之外,存储厂商不断改进成熟产品的工艺,也是在一同对抗着存储产业的周期。
由于供需失衡,存储产品价格自 2018 年中进入下行通道,这一态势延续到 2019 年底。虽然 DRAM 现货价格近期出现久违涨势,下半年仍然承压。
长期来看,随着中国本土厂商在 DRAM 领域崛起,并进一步对市场供求关系施加影响,韩系厂商原本就紧绷的神经更是无法放松。

 

 


从头部厂商当前采取的策略来看,除了持续转进 1Znm、1alpha 纳米制程,EUV 光刻技术的引入,成为今年存储厂商改进内存产品的鲜明主线。EUV 指极紫外光刻,EUV 光刻设备能够以更短时间刻画出细微电路。三星表示,引入 EUV 不仅能够提升存储器的性能,也能使效率大幅提升。


在 DRAM 领域,三星率先跨入 EUV 世代。2020 年 3 月,该公司成功开发了基于 EUV 光刻技术的第四代 10 纳米级(1a)DRAM。三星还计划在 2020 年下半年引入 EUV 光刻设备,量产第四代 10 纳米级(1a)16Gb DDR5 DRAM。


三星电子副董事长李在勇最近飞往荷兰拜访 EUV 设备唯一生产商 ASML,以确保 EUV 设备的安全。不仅是为了和台积电抢夺先进制程订单,也是为了在 DRAM 领域升级工艺。


SK 海力士计划在 2020 年底之前完成无尘室的建设,并在 2021 年引进 EUV 设备,以生产第四代 10 纳米 DRAM。


积极的一面是,市场预期,在存储器工艺技术的拐点处,也就是 DDR4 向 DDR5 转换之际,供应将进一步趋紧,这将有助于厂商改善营运。

 

 

One More Thing

DDR4 到 DDR5 的技术迭代还意味着什么?


在 CPU 等运算半导体领域,台积电和英特尔率先采用 EUV;而在存储器领域,三星开创了应用 EUV 光刻设备的先河。三星在克服 DRAM 挑战的同时获取竞争优势,也在不断地引领着行业突破极限。


2018 年 6 月,三星电子副社长李圭弼在题为“半导体的技术没有极限”的演讲中指出:10 年前大家都认为 DRAM 技术将在 2015 年面临极限,然而三星的团队却克服了。如今存储器即将借助 EUV 跨过 10 纳米制程大关,真像是历史的回响。


回到商业范畴,DRAM 市场有着超高市场集中度,价格呈周期波动态势,技术创新才是对抗周期的不二法门。与此同时,DRAM 跨足 EUV 世代,NAND Flash 150 层叠堆技术再升级……存储厂商竞合的商业战争之外,存储技术的演进也分外精彩。

 

 

在国际环境激变,加之疫情冲击下,全球存储产业有哪些宏观变化与细分市场动态?企业应如何把握结构性机会并在市场中实现突围?


11 月 12 日,TrendForce 集邦咨询将在深圳举办“后疫情时代——2021 存储产业趋势峰会”,届时,产业链重量级嘉宾以及集邦咨询内存和闪存核心分析师,将围绕以上问题进行解答。


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