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DDR5内存标准、上市时间、性能对比及价格波动等详解盘点(全面分析报告)

时间:2021-05-20 作者:Challey 阅读:
2021年第一季度PC及平板电脑的出货量大涨,对于DDR内存的需求也增大,在DDR5已经开始推向市场的当口,本文较为详细介绍了DDR5内存标准、国内外DDR5产品的上市时间,以及性能和价格的波动,为消费者选择DDR4还是即将普及的DDR5做参考,同时也为市场提供DDR5的相关分析。
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海外研究机构Canalys于2021年5月5日公布了第一季度全球电脑市场报告:全球电脑市场出货量同比增长53.1%,达到了1.221亿台。在这其中,谷歌的Chromebook增长最为明显,出货量1200万台,同比增长274.6%。除此之外,平板电脑增长51.7%,出货量3970万台。

PC及平板电脑的出货量大涨,对于DDR内存的需求也增大,在DDR5已经开始推向市场的当口,本文较为详细介绍了DDR5内存标准、国内外DDR5产品的上市时间,以及性能和价格的波动,为消费者选择DDR4还是即将普及的DDR5做参考,同时也为市场提供DDR5的相关分析。

 

20207DDR5内存标准正式发布

尽管在2017年,负责计算机内存技术标准的组织JEDEC就宣称将在2018年完成DDR5内存的最终标准,镁光、三星等厂商在2018年也就开始研发16GB的DDR5产品,甚至在去年几个厂商都已经开始逐渐量产DDR5内存。但是直到2020年7月,JEDEC才正式发布了DDR5内存的标准,而且起跳就是4800MHz,这比原先想象的要高出不少。

DDR5标准

据JEDEC固态技术协会介绍,全新DDR5标准将为开发人员提供两倍性能并大大提高电源效率。在全新DDR5内存标准下,最高内存传输速度能达到6.4Gbps,与之对比,在DDR4内存标准下最高内存传输速度只能达到3.2Gbps。此外,DDR5也改善了DIMM的工作电压,将电压从DDR4的1.2V降至1.1V,能够进一步提升内存的能效表现。

在内存密度方面,DDR5内存标准将允许单个内存芯片的密度达到64Gbit,这比DDR4内存标准的16Gbit密度高出4倍。如此高的内存密度,再结合多芯片封装技术,可以实现最高40个单元的堆叠,如此堆叠的LRDIMM有效内存容量可以达到2TB。

如上图所示,在针脚设计上,DDR5内存将保持与DDR4相同的288个引脚数,但因为其采用了双通道设计,对应引脚布局也发生了一些改变,故DDR4内存和DDR5产品是无法兼容的。这代表着用户要想使用最新的DDR5内存,需要更换支持该标准的最新款主板才行。

量产计划

实际上,最早公布DDR5量产计划的内存厂商是Rambus,早在2017年Rambus就宣称已经在实验室完成了DDR5内存的研发,并打算在2019年量产,但是显然Rambus的计划并没有能够实现。在2019年宣布量产DDR5内存的厂商实际是镁光和三星。不过在之前的信息中,DDR5内存的规格是3200MHz和4800MHz两种,而且内存厂商也表示:即使DDR5是3200MHz的频率,带宽也依然比DDR4 3200要高出36%。所以大家一直以为DDR5内存也会从3200MHz开始。

不过在JEDEC公布的DDR5内存标准中,显然和之前厂商公布的计划和性能有了区别。按照JEDEC的说法,DDR5内存的引脚带宽(频率)是DDR4的两倍,首发将以4800MHz起,频率部分比DDR4 3200MHz增加了50%,而总传输带宽则提升了38%。而最关键的一点是,DDR5内存未来最高可达到的频率为8400MHz,这几乎奠定了未来数年里DDR5内存在PC领域不可动摇的位置。

而在其他方面,根据公布的标准来看,DDR5内存芯片Bank数量翻番到32,每Bank的自刷新速度翻番到16Gbps。VDD电压从DDR4的1.2V降至1.1V,也就是减少功耗。此外,芯片级别的ECC、更好的设计伸缩性、更高的电压耐受度等都保证了性能、产能、工艺水准等。

此外在大家关注的容量问题上,目前DDR5内存单颗芯片可以达到64Gb,也就是8GB,如果单面设计4颗芯片,那么内存容量可以达到32GB,双面则可达到64GB,如果单面做到8颗芯片,那么容量最大则可达到128GB。当然至于内存颗粒容量的设计,以及单条内存最大的容量,则需要厂商自己衡量。从目前PC的发展来看,大内存并不是刚需,所以至少在初期,单条DDR5内存能做到16GB的容量就应该能满足用户的需求了。应该说在服务器上,大容量的DDR5内存才有更多发挥的空间。

 

至于DDR5内存正式应用在PC平台的时间点,现在来看用户还需要等待一阵。即使是最激进的AMD,在明年的Zen 3+处理器上,依然会使用DDR4内存,而Intel明年发布的第十一代酷睿桌面处理器也会采用目前相同的针脚设计,这意味着Intel也会继续使用DDR4内存。AMD最早使用DDR5内存的平台将是今年的服务器平台,但在民用PC平台上要等待2022年的Zen 4架构处理器才会用上DDR5;至于Intel则要等到十二代酷睿桌面处理器才有希望用上DDR5内存,那也是2022年的事情。

所以不出意外的话,市场要在2022年才能看到大量DDR5内存以及支持DDR5内存的平台上市。当然,这并不妨碍现在厂商们就开始对DDR5的青睐,AMD、Intel、镁光、三星、海力士等厂商纷纷为DDR5站台表示全力支持,而镁光和三星更是已经开始正式量产DDR5内存。虽然要等待2022年才能用上DDR5内存,不过Intel和AMD的新一代企业级平台在下半年都将启动,届时都会采用DDR5服务器内存。

这样看来,反而是手机行业在内存上走得比较快一点,至少现在LPDDR5内存已经在旗舰手机上普及了!等PC开始普及DDR5内存的时候,估计手机的内存应该进化到LPDDR5X了

 

20213国内首家DDR5内存实测数据官宣

DDR5内存最高速率可达6400Mbps,是DDR4的两倍

2021年3月,江波龙电子发布了Longsys DDR5内存模组产品(ES1),涉及两款全新架构产品原型,分别是1Rank x8和2Rank x8标准型PC Unbuffered DIMM 288PIN On-die-ECC。在实测检验中,DDR5在功能和性能上都得到了显著提升。

数据测试

此次测试特别选取了部分测试数据首次公开。其中,展示的测试实例采用了Intel AlderLake-S ADP-S CRB开发板,搭配Longsys DDR5 32GB 内存模组,并配置Windows 10 Pro x64操作系统,分别通过鲁大师和AIDA64两个熟知的软件展示DDR5的真实数据。

(通过BIOS了解到DDR5新架构采用了两个完全独立的32位通道)

AIDA64测试数据通过测试,能够获取到Longsys DDR5 32GB内存读/写/拷贝/延迟的性能跑分。

为了更加直观地体现性能的提升力度,还加入了DDR4的测试对比。根据数据显示,Longsys DDR5在性能上实现了很大的提升。

FORESEE DDR5 内存模组产品(ES1)

未来的应用场景不断革新和进步,对存储技术提出了更严苛的要求,亦大大加速了DDR5发展进程,各大主流平台对于DDR5的支持也推进迅速。据悉,Intel方面预计今年第三季度就有支持DDR5的平台上市。而驱动DRAM内存市场向DDR5升级的动力来自对带宽有强烈需求的专业应用领域,比如服务器、云计算、数据中心、高性能计算机等应用领域均有望得到重点部署,此次迭代也为行业客户提供了更出色的内存解决方案。

Lexar雷克沙 DDR5 内存模组产品(ES1)

随着全球大量资本进入电竞市场,促进了电竞行业日渐普及与成熟,这也让电竞玩家对内存等电脑配件的性能有了更高的追求。而Lexar雷克沙 DDR5的面世,不仅能够助力电竞玩家拥有更流畅的电竞体验,亦能带动电竞行业的可持续性发展。非但如此,对于白领用户,特别是设计师、剪辑师等对设备性能有刚需的职业,Lexar雷克沙DDR5可有效提高办公效率,将更多时间留给创造性工作。

20213瞻宣布推动成立DDR5生态联盟

三星、美光、SK海力士的DDR5芯片已经出样测试了,DDR5内存模组也有产品亮相,就是还需等待平台支持。

内存大厂宇瞻宣布推动成立DDR5生态联盟,公布DDR5全产品线发展蓝图,涵盖服务器、工业级、消费型与电竞四大类别。

宇瞻表示,为了让DDR5内存尽快落地,除了支持平台之外,零部件整合与测试的作用也不可小视。

在DDR5生态联盟中,从DRAM芯片颗粒、CPU、主板,关键零组件如PCB、RCD、DB、电源管理IC、SPD Hub与温度感测器,到测试软件与SPD烧录器,联盟将以群策群力的方式整合DDR5关键技术验证,加速上下游伙伴技术发展及深化,成功打造目前最接近量产的DDR5芯片。

根据宇瞻的消息,他们的DDR5内存首先会选择UDIMM规格,接着是RDIMM、SODIMM,也就是PC桌面级内存先发,然后才是服务器、笔记本市场。

DDR5支持平台主要是Intel的12代酷睿Alder Lake系列,服务器级的Sapphire Rapids-SP,AMD的平台主要是Zen4架构EPYC,也是下下代的Genoa,预计在2022年问世。

至于产品的上市时间,DDR5内存将在今年下半年开始送样,2022年才会大规模量产。

 

20214月首批国产阿斯加特DDR5内存量产下线,美光颗粒,4800MHz

 

今年3月底,国内厂商嘉合劲威表示,正在积极备货DRAM内存颗粒,有机会国内率先量产DDR5内存。4月26日,嘉合劲威旗下品牌阿斯加特宣布,首批DDR5内存条量产入仓,已经完成备货,预计会在英特尔和AMD发布下一代处理器的时候上市。

早在今年2月份,阿斯加特就推出了首款DDR5内存条。3月份,美光的DDR5 DRAM内存颗粒到厂后,嘉合劲威就进入积极备货状态,截至今日,首批产品终于量产下线,不过距离上市销售还需要较长一段时间。

阿加斯特首批DDR5内存条采用美光DRAM颗粒制造,提供16GB和32GB两个容量规格,频率均为4800MHz,电压1.1V,时序为40-40-40。首批产品定位为入门级,规格性能并不高,主要是为了满足玩家尝鲜的需求。

阿拉斯加官方表示,未来还会生产更大容量,更高频率的DDR5内存。从目前曝光的信息中了解到,阿拉斯特目前所研发的高规格DDR5内存中,最高为128GB 6400MHz,预计在2022年量产。另外还有128GB/64GB 5600MHz规格的型号,计划在下半年进行生产和发布。

和DDR4内存相比,DDR5功耗更低,稳定性和安全性更高,而且在容量、频率等方面能实现数倍的提升,有助于更彻底地发挥处理器的性能。嘉合劲威公布的数据显示,DDR5内存在读写、拷贝速度上显著高于DDR4内存,但延迟较高。不过,该内存将支持On-die-ECC纠错功能,且单条即可实现双通道,相比DDR4内存的升级还是非常大的。

上个月,外媒曝光了三星首款DDR5内存,据说是基于HKMG工艺技术打造,单条最高容量可达到512GB,频率可达到7200MHz,相比DDR4内存,提升幅度相当惊人。目前阿加斯特最高规格型号与三星相比也有很大差距,看来在高端内存方面,国内厂商还需要继续努力。

不过,DDR5内存并没有那么快普及,最快需要等到英特尔12代酷睿和600系列主板的发布,才会正式支持DDR5内存。所以,大家不需要急着想买DDR5内存,现在能买到也用不了。

20215月金士顿DDR5内存预计第三季度发货

2021年注定是DDR5内存元年,多家内存品牌最近都曝光了DDR5内存条,现在全球内存著名厂商金士顿的DDR5内存也来了,预计Q3季度上市。该内存不仅会支持XMP超频文件,还可以独立控制电源管理,这将带来额外的内存超频灵活性,使得内存电压可以超过标准规定的1.1V。金士顿预计在Q3季度开始上市 DDR5内存,不出意外的话首发应该是Intel的Alder Lake平台,也就是12代酷睿,现在基本上确认配套的600系主板支持DDR5内存。

未来DDR5内存的频率有望超过10000MHz。预计在今年,金士顿会推出16GB、32GB、64GB、128GB的内存产品,速度为4800MHz或5600MHz。DDR5内存的性能有望提升至DDR4的两倍,目前DDR4内存的极限超频频率为7GHz,因此新一代内存超频至10GHz将十分有可能。

DDR5内存的问世,为桌面电脑性能的提升提供了可靠的硬件保障。DDR5内存的起跳频率就在4800MHz,相对于DDR4提升了38%,最高频率未来更是有可能达到1000MHz。据悉DDR5内存将从16GB起步,这也就意味着内存单颗核心容量可以达到2GB,理论上内存最大容量可以达到512GB。高频和大容量内存可以大幅提高电脑的响应时间和多任务处理器能力。

带有PCIe 5.0和DDR5内存的英特尔Alder Lake-S CPU将在11月上市

英特尔将在今年11月推出其第12代Alder Lake-S处理器,并支持最新的内存和I / O技术,例如DDR5,PCIe 5.0等。这家总部位于克拉拉(Clara)的芯片制造商目前正在向其董事会合作伙伴介绍新产品的发布情况,并由他们来决定自己的主板将支持更新的DDR5内存接口还是坚持使用DDR4。

正如之前的报道,预算H610和B660板将保留DDR4内存,而更高端的Z690阵容将过渡到DDR5。这意味着Core i3和低端Core i5 SKU将主要使用DDR4内存,而Core i7和i9部件将利用更快的DDR5内存。可以说关于PCIe 5.0的支持也是如此,因为它需要增加的层数。

由于该公司将改用Alder Lake-S更新的LGA1700插座,因此现有的散热器将再次不兼容,并且用户升级也必须在该方面进行新的购买。

就核心架构本身而言,您可能听说过数百次,Alder Lake将采用混合核心架构,其中包含高性能(Golden Cove)核心集群和低功耗(Grace Mont)核心集群。它的主要测试将在软件方面,因为较旧的应用程序可能无法区分两个不同的群集,从而导致性能不理想。

考虑到英特尔在PC市场中的影响力,大多数主流应用程序和游戏应迅速优化并适当支持新处理器。考虑到Grace Mont或多或少会与Skylake(尽管在较低频率下)相提并论,因此应该在某种程度上减轻了AMD和Intel之间的核心数量差异。但是,由于AMD仍在使用同构核心设计,因此应在多线程性能领域中保持领先地位。

 

三星推出模组电源管理芯片解决方案

现在三星已经推出了面向DDR5双列直插式存储模块(DIMM)的集成式电源管理芯片(PMIC)。其中包括S2FPD01、S2FPD02、以及S2FPC01。

据悉,新一代DDR5DRAM的一项重大设计改进,就是将PMIC也集成到了内存模组上(前几代仍将PMIC放在主板端)。

 

(来自:Samsung Newsroom)

TechPowerUp 指出,集成 PMIC 的最大益处,就是能够带来更高的兼容性和信号完整度,辅以持久可靠的性能表现。

为了提升性能效率和负载下的瞬态响应,三星还为面向 DDR5 内存模组的新型 PMIC 配备了高效率的混合栅极驱动和专有的控制设计(基于异步的双相降压控制方案)。

该方案允许 DC 电压的高瞬态响应输出,负载电流的变化也能够适时地调整转换,以将输出电压有效地调节到接近恒定的水平。辅以脉冲宽度和脉冲频率调制方法,可防止切换模式时的延迟和故障。

三星表示,对于实时运行繁重的分析、机器 / 深度学习、以及其它各种计算密集型任务的数据中心 / 企业服务器来说,S2FPD01 和 S2FPD02 这两款 DDR5 DIMM PMIC 能够助其实现最佳性能。

具体说来,FPD01 专为低密度模组而设计,而 FPD02 能够实现更高的密度。此外通过实现高效的混合栅极驱动(而不是线性稳压器),三星新型 PMIC 可达成 91% 的运行功率能效。

至于 S2FPC01 这款 PMIC,则是专为台式机 / 笔记本电脑而设计。其采用 90nm 工艺节点设计,能够以较小的封装带来更高的敏捷性能。

目前上述三款 DDR5 DIMM PMIC 正在向客户出样,不久后,我们就可以在诸多不同的应用领域都见到它们的身影。

 

DDR4内存涨价,该不该等DDR5?

由于需求的增加以及厂商的减产,从2020年底开始,市面上内存价格就出现比较明显的上涨,直到现在价格还未到定点。因此就有用户觉得既然DDR5内存就要来了,这时是不是就不用买DDR4了,直接上DDR5呢?

DDR4内存涨价明显

在2020年中的时候,DDR4内存价格触底,甚至出现了比较严重的库存积压问题。产品价格太低,会影响上游厂商的盈利。所以从去年下半年开始,三星、SK海力士和美光三家纷纷削减内存资本开支,意味厂商着要削减内存芯片产能,影响市场上的供需平衡。再加上去年频发的意外事件,比如中国台湾的美光晶圆厂多次出现停工,三星华城芯片工厂则是因为区域电力传输电缆出现问题而断电,导致三星停产了3天DRAM内存颗粒,相当于全球1%的产能。

在这些因素共同的努力下,从去年底开始,DDR4内存价格终于上涨,去年才300多元的DDR4 3200 16GB现在价格已经翻倍,达到了600元以上。与此同时,更老的DDR3内存因为缺货价格涨得更多,像骇客神条 Fury雷电系列DDR4 1600 8GB都卖到499元。

DDR5频率、容量暴涨

去年7月15日,JEDEC固态存储协会正式发布了DDR5 SDRAM内存标准规范:DDR5内存起步频率3200MHz,最高可达到6400MHz,比起DDR4 2400MHz的起步频率高了不少,目前各厂商首先宣布的产品,频率都是从4800MHz起跳,频率提升的同时,性能上也有更好的表现。与此同时,DDR5内存的容量也更大,各家首发产品基本都是16GB起,而且内存工作电压为1.1V,比DDR4的1.2V低。

一句话总结,DDR5内存的优势在于速度更快、功耗更低、且支持芯级ECC纠错。既然DDR5内存的优势如此明显,而且从各方的消息来看,今年无论是DDR5内存的产品还是相关的平台都会上市,那么现在是否应该放弃DDR4直接等DDR5呢?

DDR5想要普及尚需时日,2022年都难

虽然各大内存厂商非常重视DDR5内存,很快就推出了DDR5内存的样品,但是DDR5内存想要取代DDR4却不是一朝一夕。先不说DDR5内存的上市价格(估计不会便宜),仅从平台对其的支持进度就能一窥究竟。

商用平台对普通玩家影响不大,我们主要考查的是消费级平台对于 DDR5内存的支持情况。Intel方面,年底推出的Alder Lake第12代酷睿就将加入对DDR5内存的支持。可是从目前的情况来看,这一代酷睿平台应该也是DDR4/DDR5共存的情况。有消息披露华硕的旗舰、高端Z690主板都会搭配DDR5内存,中低端则继续搭档DDR4内存。可见在第12代酷睿平台上,DDR5内存很可能只面对高端用户群体,不菲的价格并不是主流玩家所能承受的,他们的选择依然是DDR4内存。当然也不排除中端会出现同时提供DDR5/DDR4两种内存插槽的产品,DDR2/3、DDR3/4过渡时代都曾有此类产品,但这并不是主流。

至于AMD方面,Zen4新平台的上市时间就有些扑朔迷离了。刚开始说今年第5nm制程并支持DDR5内存的Zen4处理器就将上市。可是最新消息是,在Zen4之前AMD还有一代过渡性质的升级版的Zen3 XT或者叫Zen3 Refresh。要到2022年9~10月份才会宣布,10~11月份上市,也就是说从现在算起还有一年半的时间我们才能买到Zen4架构的锐龙7000处理器。

可见DDR5想要普及的速度其实并不快,Intel平台虽然可以率先支持,但可能只是高端主板才能支持。而 AMD Zen4平台甚至明年底才会推出,产品大规模上市也就是2023年的事情了。

可以说消费级平台真正要全面支持DDR5内存,也要等到2023年才会完全普及,如果等不了那么久的话,不妨继续用DDR4吧。

 

结语:DDR5内存上市时间或延后,价格由市场决定

2021年,

3月,有消息说DDR5内存下半年出样,2022年量产。

4月,嘉合劲威旗下品牌阿斯加特宣布,首批DDR5内存条量产入仓,已经完成备货,预计会在英特尔和AMD发布下一代处理器的时候上市。

阿拉斯特目前所研发的高规格DDR5内存中,最高为128GB 6400MHz,预计在2022年量产。另外还有128GB/64GB 5600MHz规格的型号,计划在下半年进行生产和发布。

5月,有消息表示金士顿DDR5内存预计第三季度发货。

然而,由于受到疫情影响导致芯片短缺,波及各产业链和生产代工厂,因此,DDR5内存的上市时间或许会延后。

由于内存市场波动很大,DDR5上市以后的价格也将根据当时的情况由厂家和市场决定。

 

参考来源

https://blog.csdn.net/weixin_30258621/article/details/112328291

https://article.pchome.net/content-2131787.html

 

责编:EditorLL

 

  • 讲的很细致了!
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Challey
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