DDR5 Server DRAM 价格跌幅将收敛

服务器新平台 Intel Sapphire Rapids 与 AMD Genoa 机种量产在即，但近期市场上传出 ServerDDR5RDIMM 的 PMIC 匹配性问题，目前DRAM原厂与 PMIC 厂商均已着手处理。TrendForce 集邦咨询认为，该情况将产生两种影响，首先，由于仅 MPS（芯源系统）供应的 PMIC 无状况，DRAM原厂短期内将同步提升对芯源的采购比重。其次，目前原厂DDR5ServerDRAM生产仍停留在旧制程，短期内供给量难免受此事件影响，故预估第二季度DDR5Server DRAM 价格跌幅将收敛，由原预估 15%-20% 收敛至 13%-18%。

如前述提及，DDR5 Server DRAM 短期内供给受影响并非仅 PMIC 问题所导致，生产停留在旧制程也是原因之一，即便 SK 海力士已逐渐提高 1alpha nm 的生产与销售，但许多买方先前已验证 1Y nm，加上 1alpha nm 尚未完成验证，故现阶段生产制程仍以三星及 SK 海力士的 1Y nm、美光 1Z nm 为主，1 alpha 与 1 beta nm 预计于今年下半年才会放量。

因此，在 DDR5 Server DRAM 短期内满足率较低的预期下，TrendForce 集邦咨询预估 4~5 月 DDR5 Server DRAM 32GB 价格将落在至 80~90 美元之间，略高于原先第二季度均价预估值 75 美元，导致 DDR5 与 DDR4 之间的价差也会变大。再者，以第二季度而言，DDR4 跌幅落在 18%~23%，而 DDR5 跌幅收敛至 13%~18%，因此会呈现 DDR4 价格季跌幅大于 DDR5 的情况。

需求获 AI 间接带动，128GB 高容量模组 4 月最新报价已止跌。

此外，ChatBOT 热潮带动 AI 服务器出货量，除了 HBM 的讨论度上升，间接提升 Server DDR5 RDIMM 128GB 的采购动能之外，为升级 GPT4.0 运算架构，高容量 RDIMM 的需求在第二季度初明显提升，且多集中在美系云端服务供应商（CSP）。而 128GB RDIMM 因目前现行的 DDR5 mono die 以 16Gb 为主，堆栈至该容量需要 TSV（Through Silicon Via）来做垂直架构的硅穿孔封装，而主要供应方的 TSV 产线并未能在短期增加，此将进一步拉高本月 SK 海力士高容量 DDR5 模组的价格，有别于目前 DDR4 与其他 DDR5 产品的报价仍处于下行的情况。

整体而言，由于 DDR5 模组设计较 DDR4 多了额外的 PMIC 零部件，匹配上明显存在更多风险，加上客户普遍推迟服务器新平台机种量产，故即便 DRAM 原厂自 2022 年初就陆续送样 CPU 厂与各买方验证，但实际问题直到近期新平台逐渐放量才浮现，TrendForce 集邦咨询认为本次事件衍生的 DDR4 与 DDR5 价差变化将反映在第二至第三季，后续随着新制程产品开始放量后，价差才会收敛。

DDR5 在其前代产品 DDR4 的基础上进行了重大改进和优化，并在新的内存标准中引入了与提高速度和降低电压相关的多种设计考虑，从而引发了新一轮的信号完整性挑战。设计人员将需要确保主板和 DIMM 能够处理更高的信号速度，并在执行系统级仿真时检查所有 DRAM 位置的信号完整性。所幸的是，Rambus 等供应商提供的 DDR5 内存接口芯片能够有效降低主机内存信号负载，在不牺牲时延性能的前提下，使 DIMM 上的 DRAM 具有更高的速度和更大的容量。

SK 海力士是全球第一个正式发布 DDR5 的厂商。在 DDR5 SDRAM 标准发布后的三个月，海力士推出了其 DDR5 产品。该 DDR5 内存条为面向服务器、数据中心的 RDIMM 形态，基于 1Ynm 工艺制造的 16Gb 颗粒，单条容量 64GB，而借助 TSV 硅穿孔技术，最高可以达到 256GB。在频率方面，起步就是 4800MHz，最高为 5600MHz，当于一秒钟就可以传输 9 部全高清电影。

在 2021 年的 HotChips 33 大会上，三星公布了行业首款的单条 512GB DDR5 内存条, 频率为 7200MHz，采用了标准的 JEDEC DDR5-7200 时序，这款 DDR5 内存较之上一代 DDR4 内存提升了 85% 左右的性能。三星的 10nm 级工艺和 EUV 技术使得芯片从 16Gb 跃升至 32Gb，芯片容量的翻倍意味着可提供高达 512GB 的容量。

2020 年 7 月，为加速 DDR5 普及，美光宣布启动技术赋能计划，加入该赋能计划的公司包括 Cadence、澜起科技、Rambus、瑞萨电子和新思科技。2021 年 11 月，美光宣布推出 Crucial 英睿达 DDR5 台式电脑内存产品。该产品的数据传输速度比上一代 DDR4 内存快 50%，可为主流 PC 用户提供发烧友级别的性能。美光表示，现在全新的 DDR5 内存已经在线上线下渠道开售。

根据市场调研机构推测，DDR5 已占据整个 DRAM 市场份额的 10%，2024 年则将进一步扩大至 43%。服务器市场可能最先推广 DDR5，服务器市场对高性能有着绝对的需求。预计 2023 年，手机、笔记本电脑和 PC 等主流市场将开始广泛采用 DDR5，出货量明显超过 DDR4，两种技术间完成快速过渡。

DDR5 在服务器市场的渗透率正在进一步提高，进入放量期。

计算主内存转换可能十年才发生一次，但一旦发生，这将是业界非常激动人心的时刻。当 JEDEC 于 2021 年宣布发布 JESD79-5 DDR5 SDRAM 标准时，标志着向 DDR5 服务器和客户端双列直插内存模块（服务器 RDIMM、客户端 UDIMM 和 SODIMM）过渡的开始。我们现在坚定地走在使下一代服务器具有 DDR5 内存的道路上。

根据市场调研机构推测，DDR5 已占据整个 DRAM 市场份额的 10%，2024 年则将进一步扩大至 43%。服务器市场可能最先推广 DDR5，服务器市场对高性能有着绝对的需求。预计 2023 年，手机、笔记本电脑和 PC 等主流市场将开始广泛采用 DDR5，出货量明显超过 DDR4，两种技术间完成快速过渡。

那么，DDR5 内存与上一代 DDR4 之间的一些关键区别到底是什么？

人们总是需要更高的内存性能，而 DDR5 是业界对更多带宽和容量永无止境的需求的最新回应。DDR4 DIMM 以 1.6 GHz 的时钟速率达到每秒 3.2 千兆传输 (GT/s)，而最初的 DDR5 DIMM 将带宽提高 50% 至 4.8 GT/s。DDR5 设置为最终可扩展至 8.4 GT/s 的数据速率。

另一个重大变化是工作电压 (VDD) 的降低。这是为了帮助抵消高速运作带来的功率增加。对于 DDR5，寄存器时钟驱动器 (RCD) 电压从 1.2 V 降至 1.1 V。此外，命令/地址 (CA) 信号从 SSTL 更改为 PODL。这样做的好处是当引脚停在高电平状态时不会消耗静态功率。

第三，电源架构发生重大变化。使用 DDR5 RDIMM，电源管理从主板转移到内存模块。DDR5 RDIMM 将在 DIMM 上配备一个 12V 电源管理 IC (PMIC)，从而无需为最大负载情况和降低 IR 压降过度配置载板稳压器。

正如我们所看到的，DDR5 带来了几个主要的性能优势。然而，伴随这些优势而来的是一些新的设计挑战，系统架构师和设计人员需要了解这些挑战，才能充分利用新一代内存。