文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
當(dāng)下，AI服務(wù)器系統(tǒng)和應(yīng)用最為火爆，其對(duì)DDR5和HBM的需求量大增，因此，在全球內(nèi)存市場(chǎng)，DDR5和HBM成為大宗存儲(chǔ)器市場(chǎng)的寵兒。
AI大模型持續(xù)迭代升級(jí)，參數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，大模型的參數(shù)規(guī)模越大，算力負(fù)擔(dān)越重，而AI服務(wù)器是算力的核心。2023年，AI服務(wù)器出貨量近120萬(wàn)臺(tái)，年增38.4%，占整體服務(wù)器出貨量的9%，按照這個(gè)勢(shì)頭發(fā)展下去，2026年將占到15%的市場(chǎng)份額。更多的大模型參數(shù)需要大容量、高速的內(nèi)存支持。
針對(duì)AI服務(wù)器的高性能要求，更強(qiáng)大的內(nèi)存——DDR5需求隨之提升。與DDR4相比，DDR5具備更高速度、更大容量和更低能耗等特點(diǎn)。DDR5內(nèi)存的最高傳輸速率達(dá)6.4Gbps，比DDR4高出一倍。
雖然發(fā)展勢(shì)頭很猛，實(shí)際上，DDR5還在成長(zhǎng)期，未達(dá)到普及的階段，整體市占率依然不如DDR4。在全球內(nèi)存市場(chǎng)，DDR4和DDR3依然有龐大需求，而在PC、工作站和數(shù)據(jù)中心這幾大主流市場(chǎng)，DDR4占據(jù)著絕大多數(shù)市場(chǎng)份額。相對(duì)而言，DDR3的存在感似乎越來(lái)越弱了，特別是在過(guò)去兩年里，由于全球芯片市場(chǎng)疲軟，DDR3的市場(chǎng)需求情況就更難以引起人們關(guān)注了。
然而，從2023年第四季度開(kāi)始，隨著應(yīng)用市場(chǎng)回暖，相關(guān)應(yīng)用對(duì)DDR3的需求量開(kāi)始回升，庫(kù)存見(jiàn)底，2024年第一季度，相關(guān)廠商開(kāi)始補(bǔ)充庫(kù)存，使得DDR3市場(chǎng)開(kāi)始熱起來(lái)。近期，隨著網(wǎng)絡(luò)通信和物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備需求增長(zhǎng)，DDR3出現(xiàn)供給吃緊情況。在需求明顯增長(zhǎng)，內(nèi)存制造商產(chǎn)能供應(yīng)未增的情況下，DDR3開(kāi)始漲價(jià)。
實(shí)際上，2023年第四季度，三星、美光和SK海力士就開(kāi)始喊漲DDR3價(jià)格。去年11月，DDR3芯片價(jià)格急漲，合約價(jià)上漲了10%~15%。之后的兩個(gè)月，價(jià)格有所振蕩，2024年1月，2Gb 128Mx16 1600/1866 DDR3的現(xiàn)貨均價(jià)從去年9月的0.86美元上漲至最高點(diǎn)的0.99美元，與去年9月相比，上漲了10.2%。
進(jìn)入2024年3月后，業(yè)界繼續(xù)喊漲DDR3，利基型內(nèi)存大廠華邦規(guī)劃在第二季度調(diào)升DDR3價(jià)格，要一口氣大漲20%。
01、DDR3落后于DDR4，但仍有用
隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，主流計(jì)算機(jī)內(nèi)存已經(jīng)從DDR3過(guò)渡到了DDR4，雖然這兩種內(nèi)存在基本功能上相似，但在性能上存在顯著差異，主要表現(xiàn)在以下幾方面：速度和帶寬，功耗，容量和密度，兼容性和升級(jí)，價(jià)格和性價(jià)比。
DDR4內(nèi)存的速度明顯高于DDR3。DDR4內(nèi)存的典型速度為2133-3200Mbps，而DDR3的速度通常在800-2133Mbps之間。這意味著DDR4可以在更短的時(shí)間內(nèi)處理更多的數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)性能。
DDR4的功耗比DDR3低。DDR4采用了更先進(jìn)的制程工藝和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其在相同的頻率下功耗更低，這有助于提高設(shè)備的能效，降低運(yùn)行成本。
DDR4的單個(gè)芯片容量通常比DDR3大。DDR4的主流容量為4Gb-16Gb，DDR3的容量通常為1Gb-8Gb。這意味著DDR4可以支持更高的總內(nèi)存容量，可滿足大型應(yīng)用程序的需求。
DDR4的針腳數(shù)比DDR3多。DDR4采用了288-320針腳的FBGA封裝，DDR3的針腳數(shù)為240。更多的針腳數(shù)使DDR4的數(shù)據(jù)傳輸速率更高，從而提高性能。
用戶在選擇內(nèi)存時(shí)，要考慮自己的性能需求和硬件兼容性，如果主板支持DDR4且需要更高的性能和能效，就選擇DDR4，對(duì)于預(yù)算有限或使用較老主板的用戶，DDR3仍然是不錯(cuò)的選擇。
與DDR5相比，DDR3在速度和帶寬方面更落后了，DDR3的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為2133 Mbps，而DDR5的最高速度可達(dá)到6400Mbps。DD5比DDR3擁有更高的帶寬，能夠同時(shí)處理更多的數(shù)據(jù)。DDR5更節(jié)能，因?yàn)樗捎酶冗M(jìn)的制程工藝和更智能的電源管理技術(shù)。DDR5可以支持更高的存儲(chǔ)容量，因?yàn)樗梢栽趩蝹€(gè)芯片中集成更多單元。DDR5還具有更低的延遲時(shí)間。
總體來(lái)說(shuō)，DDR5比DDR3更快，更高效，更節(jié)能，可以支持更高的存儲(chǔ)容量，但也更昂貴。
在不斷變化的數(shù)字化時(shí)代，服務(wù)器內(nèi)存的選擇變得愈發(fā)重要。DDR3、DDR4和DDR5三種內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著各自的作用。要選擇合適的內(nèi)存，應(yīng)該綜合考慮性能需求、應(yīng)用場(chǎng)景、預(yù)算限制以及未來(lái)的發(fā)展方向。
02、DDR3的應(yīng)用及發(fā)展
目前，DDR3主要應(yīng)用于液晶電視、數(shù)字機(jī)頂盒、播放機(jī)等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，以及網(wǎng)絡(luò)通信和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，很多都是定制化芯片。
一般情況下，消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品對(duì)內(nèi)存容量要求不高，該類(lèi)產(chǎn)品不追求高性能，短時(shí)間內(nèi)無(wú)升級(jí)需求，如WiFi路由器、家電等，內(nèi)存首選是DDR3。DDR3在通信基礎(chǔ)設(shè)施中也有廣泛應(yīng)用。另外，在汽車(chē)、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，DDR3也有其較為穩(wěn)定的市場(chǎng)。
在汽車(chē)領(lǐng)域，DDR3可用于ADAS、車(chē)載娛樂(lè)、汽車(chē)鏈接等，其中，ADAS含前視攝像頭、環(huán)視、傳感器融合等應(yīng)用場(chǎng)景，車(chē)載娛樂(lè)包括儀表盤(pán)、聯(lián)網(wǎng)廣播等。雖然在汽車(chē)智能化趨勢(shì)下，有車(chē)廠切換到性能更好的DDR4，但很多傳統(tǒng)燃油車(chē)廠在車(chē)載影音、儀表盤(pán)中仍大量使用DDR3，因?yàn)檐?chē)廠對(duì)穩(wěn)定性要求更高，向DDR4演進(jìn)的速度較慢。
在一些服務(wù)器應(yīng)用場(chǎng)合，DDR3內(nèi)存依然具有使用價(jià)值，特別是以下這些場(chǎng)景：小型企業(yè)和辦公環(huán)境，對(duì)于輕負(fù)載的任務(wù)，如基本辦公應(yīng)用、網(wǎng)站托管等，DDR3內(nèi)存的性能足夠滿足需求；低預(yù)算項(xiàng)目，DDR3內(nèi)存相對(duì)于DDR4更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，適用于預(yù)算有限的項(xiàng)目。不過(guò)，總體來(lái)看，在服務(wù)器應(yīng)用領(lǐng)域，隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用需求的發(fā)展，DDR3在性能方面已經(jīng)逐漸落后，DDR4已經(jīng)站在了舞臺(tái)中心。
在具體應(yīng)用中，DDR3需要匹配主控芯片，DDR3與主控芯片（如MCU、MPU、SoC）配套使用，滿足主控芯片的存儲(chǔ)需求，如NXP用于儀表盤(pán)的i.MX6S系列MCU，在外部配置了 2個(gè)DRAM，1個(gè)是LPDDR2，另一個(gè)是DDR3。
根據(jù)測(cè)算，消費(fèi)類(lèi)電子應(yīng)用占DDR3市場(chǎng)份額的79%，是第一大應(yīng)用，工業(yè)占比為12%，汽車(chē)占比9%。
從DDR3標(biāo)準(zhǔn)推出，到2010年市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)DDR2，歷經(jīng)3年時(shí)間。從2012年JEDEC推出DDR4標(biāo)準(zhǔn)，到2018年DDR4市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)DDR3，用時(shí)6年。總體來(lái)看，DDR3被DDR4替代的速度比較緩慢。
DDR3的市場(chǎng)規(guī)模在2014年達(dá)到頂峰，約為394億美金，到2020年縮小到129億美金，該年內(nèi)，DDR3在DRAM整體市場(chǎng)中的占比約為20%，2021年為8%，2022年繼續(xù)保持在8%左右。目前，DDR3內(nèi)存的市場(chǎng)規(guī)模約為70億美元，雖然市場(chǎng)逐漸縮小，但生命力持久，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，依然會(huì)占據(jù)一定的行業(yè)地位。
03、廠商如何布局DDR3
雖然三大DRAM原廠都在減少DDR3業(yè)務(wù)比重，但三星在DDR3市場(chǎng)依然是龍頭，市場(chǎng)份額接近40%，但該公司1Gb、2Gb、4Gb容量的DDR3內(nèi)存已經(jīng)停產(chǎn)，目前，三星提供的都是大容量DDR3產(chǎn)品，美光在DDR3市場(chǎng)的份額也達(dá)到22%，SK海力士為4%左右。當(dāng)然，隨著這三大廠商進(jìn)一步減少DDR3業(yè)務(wù)比重，它們的市場(chǎng)占比會(huì)持續(xù)縮小。
過(guò)去幾年，三星和SK海力士一直在減產(chǎn)DDR3，并將產(chǎn)能移轉(zhuǎn)至DDR4、DDR5，以及CIS圖像傳感器。目前，三星已經(jīng)停止4Gb及以下低容量DDR3供貨。
目前，SK海力士的業(yè)務(wù)重心也不在DDR3了，可提供4Gb容量產(chǎn)品。
相對(duì)而言，美光的DDR3和DRR4料號(hào)數(shù)量占比較均衡。按照該公司的規(guī)劃，至少到2026 年，美光依然會(huì)向市場(chǎng)提供DDR3產(chǎn)品，但是，會(huì)調(diào)整DDR3產(chǎn)能，轉(zhuǎn)移至以生產(chǎn)利基型產(chǎn)品為主的美國(guó)廠，在車(chē)用存儲(chǔ)芯片需求增長(zhǎng)的情況下，其產(chǎn)能會(huì)向毛利率更高的車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品傾斜，減少消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品的供給。
總體來(lái)看，三星、SK海力士都準(zhǔn)備在將來(lái)停產(chǎn)DDR3內(nèi)存，但沒(méi)有公開(kāi)具體時(shí)間表。而美光則沒(méi)有停產(chǎn)DDR3的打算，會(huì)繼續(xù)生產(chǎn)。
目前，除了以上三巨頭，中國(guó)臺(tái)灣廠商南亞科、華邦在DDR3市場(chǎng)占有較大份額，而且比較依賴這方面的營(yíng)收。南亞科市占率達(dá)到22%，華邦的DDR3市占率約為5%。南亞科在生產(chǎn)DDR3的同時(shí)，也在進(jìn)行DDR4迭代，而華邦則一直專(zhuān)注于DDR3市場(chǎng)。
在業(yè)界很多大廠停產(chǎn)DDR3之時(shí)，華邦表示未來(lái)會(huì)持續(xù)生產(chǎn)DDR3。華邦電子中國(guó)大陸產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)處處長(zhǎng)朱迪介紹說(shuō)：“三星、美光和SK海力士很早就告知客戶，將停止供應(yīng)DDR3，不過(guò)，對(duì)于特定客戶，他們還在持續(xù)供貨，比如，三星仍在為一些CIS傳感器供應(yīng)DDR3內(nèi)存。不過(guò)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這些廠商都將退出DDR3市場(chǎng)。而華邦將會(huì)持續(xù)進(jìn)行DDR3的生產(chǎn)和技術(shù)支持?！?/p>
OMDIA的報(bào)告提到，一直到2028年，DDR3產(chǎn)品依然會(huì)存在，因?yàn)樗闹饕獞?yīng)用市場(chǎng)，如汽車(chē)、工業(yè)用的主控芯片接口演進(jìn)速度并不快，而DDR3又是一種非常成熟的產(chǎn)品。相較于DDR4，相同的制程、速度和容量，DDR3的尺寸比DDR4小10%，相較于LPDDR4會(huì)更小?；诖?，華邦認(rèn)為，在特定的容量上，DDR3是性價(jià)比最高的選項(xiàng)，很多主芯片廠商也會(huì)繼續(xù)大量采用DDR3，這是華邦仍將DDR3作為重要業(yè)務(wù)的原因。預(yù)計(jì)該公司會(huì)在2025年將DDR3制程工藝演進(jìn)到16nm。
在中國(guó)大陸，也有多家芯片廠商十分看重DDR3業(yè)務(wù)，如長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)，兆易創(chuàng)新，北京君正(ISSI)，東芯股份等。相對(duì)而言，在DDR3的基礎(chǔ)上，長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)更專(zhuān)注于DDR4，而兆易創(chuàng)新、北京君正、東芯股份則側(cè)重于DDR3和小容量DDR4。
北京君正因收購(gòu)ISSI獲得了比較全面的利基型DRAM產(chǎn)品陣列，包括DDR3和小容量DDR4，目前，主力產(chǎn)品是DDR3，料號(hào)占比44%。
兆易創(chuàng)新的DDR產(chǎn)品容量覆蓋2Gb和4Gb，有x8、x16兩種結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到2133Mbps，電壓1.35/1.5V，工作溫度-40~95、-40~105攝氏度，參數(shù)與國(guó)際三巨頭和臺(tái)系廠商旗鼓相當(dāng)，主要是在容量覆蓋面、料號(hào)數(shù)量、下游應(yīng)用、制程上有所差異。容量覆蓋方面，兆易創(chuàng)新的DDR3容量是2Gb、4Gb，臺(tái)系廠商覆蓋1Gb-4Gb；料號(hào)數(shù)量方面，兆易創(chuàng)新DDR3產(chǎn)品的料號(hào)數(shù)量是24個(gè)，而臺(tái)系廠商達(dá)到75個(gè)；下游應(yīng)用方面，兆易創(chuàng)新的DDR3產(chǎn)品主要應(yīng)用于商規(guī)和工規(guī)，如網(wǎng)絡(luò)通信、電視、安防監(jiān)控、機(jī)頂盒、智慧家庭等領(lǐng)域，而國(guó)際三巨頭、臺(tái)系廠商，以及北京君正的DDR3是全覆蓋，應(yīng)用面比兆易創(chuàng)新更廣；制程工藝方面，國(guó)際三巨頭的DDR3產(chǎn)品主要是20nm制程，而兆易創(chuàng)新采用17nm制程，制程更先進(jìn)，成本更低。
東芯股份是中國(guó)大陸SLC NAND閃存龍頭企業(yè)，同時(shí)也在DDR3方面有所布局。2015年，該公司收購(gòu)了韓國(guó)的Fidelix，持股比例為30.18%，加速了東芯的DRAM研發(fā)進(jìn)程。目前，東芯股份的DDR3覆蓋1Gb、2Gb、4Gb等共計(jì)10款產(chǎn)品，主要應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。該公司DDR3產(chǎn)品的制程為25nm。除了DDR3，東芯股份還在進(jìn)行25nm制程LPDDR4的研發(fā)。
04、結(jié)語(yǔ)
在DDR4大行其道，DDR5火爆異常的當(dāng)下，DDR3依然保持著應(yīng)用適應(yīng)性，在很多嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合，DDR3依然是必不可少的內(nèi)存選項(xiàng)。在一些對(duì)性能要求不高的服務(wù)器應(yīng)用領(lǐng)域，DDR3也是不錯(cuò)的選擇。
隨著三星、SK海力士逐漸退出DDR3市場(chǎng)，給大陸和臺(tái)灣廠商留出了足夠的市場(chǎng)空間，特別是對(duì)大陸廠商來(lái)說(shuō)，可以復(fù)制前些年在NOR Flash市場(chǎng)爬升的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展路徑，爭(zhēng)取盡快拿下全球DDR3大部分市場(chǎng)份額。
目前來(lái)看，DDR3市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)將在大陸和臺(tái)灣地區(qū)幾大廠商之間展開(kāi)，未來(lái)幾年，產(chǎn)品和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)很激烈。