輝煌總會(huì)謝幕，DDR3也不例外。

作者：九林

當(dāng)三星發(fā)出通知將在兩年內(nèi)停產(chǎn)DDR3，最后接單時(shí)間截止到2022年末時(shí)，DDR3似乎就宣告終局；而三星之后，SK海力士也開(kāi)始計(jì)劃停產(chǎn)DDR3內(nèi)存。全世界第一大、第二大內(nèi)存廠商相繼停產(chǎn)，DDR3正準(zhǔn)備謝幕。

DDR3歷經(jīng)15年

曾經(jīng)DDR3的出現(xiàn)，可謂是千呼萬(wàn)喚始出來(lái)。

在2006年左右，隨著高端處理器的陸續(xù)上市，DDR2 667內(nèi)存已經(jīng)不能滿足高端處理器對(duì)內(nèi)存帶寬的需求，DDR2 800準(zhǔn)備替代DDR2 667成為主流。按照J(rèn)EDEC制定的DDR2標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，800MHz已經(jīng)是DDR2家族中最高的頻率，而800MHz的最高頻率也成為DDR2的設(shè)計(jì)瓶頸。

當(dāng)時(shí)英特爾已經(jīng)指出了DDR2 800面臨的挑戰(zhàn)。第一，DDR2已經(jīng)跟不上處理器發(fā)展的趨勢(shì)，核心頻率超過(guò)200MHz的DDR2產(chǎn)品生產(chǎn)難度加大、良品率低，加上速度的提高，又造成了高功耗。第二，在支持更高的速度，保證信號(hào)的完整性方面，DDR2星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很難做到。第三，由于接口邏輯功耗與速度成正比等問(wèn)題存在，需要降低核心電壓來(lái)抵消功耗的提高，但這樣又勢(shì)必影響內(nèi)存的穩(wěn)定性。

這些都使得DDR3的呼聲高漲。2007年6月26日，JEDEC協(xié)會(huì)終于完成了DDR3內(nèi)存規(guī)范。

相比上一代DDR2，DDR3在許多方面作了新的規(guī)范。核心電壓降低到1.5V,預(yù)取從4-bit變成了8-bit,這也是DDR3提升帶寬的關(guān)鍵。同樣的核心頻率DDR3能夠提供兩倍于DDR2的帶寬,此外DDR3還新增了CWD、Reset、ZQ、STR、RASR等技術(shù)。

在DDR3標(biāo)準(zhǔn)推出后，英特爾在當(dāng)年就推出支持DDR3的主機(jī)板IntelP35。除了當(dāng)年就推出支持的相關(guān)主板，英特爾推出的支持DDR3內(nèi)存的芯片組數(shù)量為各家之最，種類覆蓋高、中、低端。英特爾對(duì)DDR3的大力支持讓DDR3走上了歷史舞臺(tái)。

之后英偉達(dá)、AMD也都相繼推出支持DDR3的芯片組，例如英偉達(dá)在nForce系列支持DDR3內(nèi)存的芯片組、AMD推出的PROA系列APU同樣支持DDR3。

從應(yīng)用形式看，DDR3主要是與主控芯片（如MCU、MPU、Soc）配套使用，滿足主控芯片的存儲(chǔ)需求。TI、高通、瑞薩、Mobileye、安霸、NXP的主控芯片中都有配置DDR3。

從制程上看，三星、SK海力士、美光DDR3制程停留在2015、2016年的20nm；臺(tái)系廠商中，南亞將DDR3迭代至20nm、華邦DDR3制程已推進(jìn)至25nm；而國(guó)內(nèi)北京君正和東芯股份采用力晶25nm制程，兆易創(chuàng)新則使用17nm制程，制程更先進(jìn)，成本更低。由此可見(jiàn)在DDR3領(lǐng)域，兆易DDR3產(chǎn)品制程最為先進(jìn)。

在推出后的3年時(shí)間中，DDR3的市場(chǎng)規(guī)模就已經(jīng)超過(guò)了DDR2；在2014年，DDR3達(dá)到了歷史上最大的市場(chǎng)規(guī)模有394億美金。

現(xiàn)在，DDR3早已作為利基產(chǎn)品，應(yīng)用于液晶電視、數(shù)字機(jī)頂盒、播放機(jī)等消費(fèi)型電子與網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域。

因?yàn)閃iFi路由器、家電等這類產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有升級(jí)需求，目前大量的低容量、低端消費(fèi)電子是DDR3應(yīng)用的第一大領(lǐng)域；除此之外，工業(yè)和汽車領(lǐng)域也對(duì)DDR3具有穩(wěn)定的需求。

大陸廠商方面，兆易創(chuàng)新17nm DDR3目前處于小批量測(cè)試階段，預(yù)計(jì)今年量產(chǎn)；東芯股份的DDR3覆蓋1G、2G、4G，共計(jì)10款產(chǎn)品，其料號(hào)數(shù)量分別為3、3、4；北京君正2021年的主要營(yíng)收來(lái)源為DDR3。

DDR4與DDR3的對(duì)戰(zhàn)

三星向來(lái)是內(nèi)存廠商的優(yōu)等生，在DDR4的布局上也不例外。2011年1月，三星電子宣布完成DDR4 DRAM模塊的制造和測(cè)試，采用30nm級(jí)工藝，數(shù)據(jù)傳輸率為2133MT/s，運(yùn)作電壓在1.2V，這也是史上第一條DDR4內(nèi)存。

隨著時(shí)間的發(fā)展，2012年JEDEC終于推出了DDR4標(biāo)準(zhǔn)。

DDR4的推出同樣是由于DDR3已經(jīng)達(dá)到了其性能和帶寬的上限。DDR4的性能更高、DIMM容量更大、數(shù)據(jù)完整性更強(qiáng)且能耗更低。

DDR3和DDR4的峰值帶寬

DDR4每引腳速度超過(guò)2Gbps且功耗低于DDR3L（DDR3低電壓），能夠在提升性能和帶寬50%的同時(shí)降低總體計(jì)算環(huán)境的能耗。這代表著對(duì)以前內(nèi)存技術(shù)的重大改進(jìn)，并且能源節(jié)省高達(dá)40%。

到了2014年，DDR4內(nèi)存才首次得到應(yīng)用。英特爾同樣率先推出了首款支持DDR4內(nèi)存的英特爾旗艦級(jí)x99平臺(tái)，但當(dāng)時(shí)DDR4在性能和價(jià)格上與高頻率DDR3相比，并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)；直到后來(lái)，英特爾發(fā)布Skylake處理器和100系列主板使得DDR4真正走向大眾。

現(xiàn)在，DDR4憑借其良好的性能和功耗，廣泛活躍于內(nèi)存市場(chǎng)。

歷代的DDR引腳數(shù)和鍵槽位置不同

從外觀講，DDR4不兼容DDR3主板，反之亦然。卡槽位置有變化，避免意外插入錯(cuò)誤類型的內(nèi)存。每個(gè)模組包含288個(gè)針腳，而不是240個(gè)。為了增強(qiáng)強(qiáng)度和電氣接觸，PCB底部形狀存在輕微弧度。

在DDR4的沖擊下，2020年DDR3市場(chǎng)已經(jīng)逐漸萎縮，縮小到129億美金，市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率為-20%。

對(duì)于DDR4，目前存儲(chǔ)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品是容量8GB+的DDR4/DDR5。

國(guó)內(nèi)廠商方面，長(zhǎng)鑫于2019年9月發(fā)布自主研發(fā)的8Gb DDR4芯片正式量產(chǎn)，采用19納米工藝打造，2020年長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)的DDR4入市；江波龍電子旗下存儲(chǔ)品牌FORESEE發(fā)布了自產(chǎn)的DDR4內(nèi)存芯片，該內(nèi)存基于當(dāng)前最先進(jìn)的1α nm制程工藝。

DDR5已經(jīng)成為主流

從歷代DDR的發(fā)展來(lái)看，每一代內(nèi)存的更換時(shí)間都十分漫長(zhǎng)。

一方面是價(jià)格的原因。例如在2007年時(shí)，主流DDR2內(nèi)存價(jià)格平均在310元左右，而1GB DDR3-1333內(nèi)存價(jià)格則在1600左右，兩者之間相差了5倍之多，巨大的價(jià)格差距常常使消費(fèi)級(jí)玩家望而卻步。

另一方面是平臺(tái)配套的原因。即使JEDEC推出了新一代DDR標(biāo)準(zhǔn)，也需要內(nèi)存廠商開(kāi)始制造相關(guān)DDR內(nèi)存，再匹配到能夠支持相關(guān)DDR的處理器，這之間的時(shí)間消耗很大，加上處理器廠商考慮價(jià)格問(wèn)題可能延遲匹配時(shí)間。

正是因?yàn)檫@兩個(gè)原因，DDR2過(guò)渡至DDR3花了接近4~5年時(shí)間，DDR3至DDR4也快用了2~3年時(shí)間，出貨量才漸漸超越上代。但DDR5的發(fā)展速度極快。

Yole Developpement報(bào)告指出，DDR5可能會(huì)是PC內(nèi)存模組史上，最快完成普及的規(guī)格，DDR5超越DDR4可能僅需一年時(shí)間。

從平臺(tái)配套來(lái)看，2022是DDR5開(kāi)始量產(chǎn)的一年，無(wú)論是筆記本還是臺(tái)式，很多標(biāo)桿級(jí)主板都只支持最新的DDR5。

今年的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，AMD年初發(fā)布的銳龍6000筆記本已經(jīng)全面支持DDR5內(nèi)存了，今年底的5nm Zen4處理器也會(huì)給桌面平臺(tái)帶來(lái)DDR5內(nèi)存支持。

英特爾方面，去年12代酷睿首發(fā)支持DDR5，今年底的13代酷睿Raptor Lake雖然也會(huì)同時(shí)兼容DDR4/5內(nèi)存，但英特爾鼓勵(lì)廠商重點(diǎn)支持DDR5內(nèi)存。

按照這樣的趨勢(shì)下去，今年底的時(shí)候DDR5內(nèi)存應(yīng)該在高端市場(chǎng)獲得認(rèn)可。

除去廠商的支持配套，在今年6月，DDR5的價(jià)格迎來(lái)了“大跳水”。16GB雙通道DDR5套裝的價(jià)格從2月前的500~1000美元暴跌到120~130美元；Trident Z5 DDR5-6000 CL36內(nèi)存套件在1月初的時(shí)候，價(jià)格是4000美元，五個(gè)月后，價(jià)格已經(jīng)暴跌到800美元。

以三星的16GB筆記本內(nèi)存條為例，DDR4 3200 8GB的價(jià)格是209元左右，DDR5 4800 16GB單條價(jià)格為549元，與DDR4 8GB兩條套組價(jià)格不相上下。

從實(shí)際的DDR4與DDR5的性能比對(duì)來(lái)看，DDR5有較為明顯的性能提升。Anand Tech使用12代酷睿入門級(jí)型號(hào)i3-12300，詳細(xì)對(duì)比了DDR5、DDR4的性能。測(cè)試用的頻率、時(shí)序分別是DDR5-4800 CL、DDR4-3200 CL22，都是JEDEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范參數(shù)，也是目前最主流的規(guī)格。

在35個(gè)不同項(xiàng)目，絕大部分測(cè)試中DDR5、DDR4差距很小，都不超過(guò)5％，很多甚至毫無(wú)不同。但也有一些例外，尤其是WinRAR。因?yàn)楦叨纫蕾噧?nèi)存帶寬，DDR5領(lǐng)先了多達(dá)21.7％。另外，DDR5在AppTimer測(cè)試中領(lǐng)先接近9％，CineBench R23、GeekBench5兩個(gè)多線程測(cè)試中分別領(lǐng)先8.3％、13.0％。

綜合價(jià)格、平臺(tái)、性能等因素，DDR5在今年迎來(lái)了新生。

目前市場(chǎng)上具備DDR5量產(chǎn)能力的僅為三星、海力士、美光。國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)龍頭合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)計(jì)劃于2022Q1進(jìn)行DDR5的試量產(chǎn)。瀾起科技計(jì)劃在今年完成DDR5第一代內(nèi)存接口及其配套芯片量產(chǎn)版本芯片的研發(fā)。

DDR6的傳聞

在DDR5內(nèi)存剛迎來(lái)新局面后，DDR6已經(jīng)開(kāi)始蠢蠢欲動(dòng)。

三星又已經(jīng)率先開(kāi)始了下一代DDR6內(nèi)存的早期開(kāi)發(fā)，并預(yù)計(jì)在2024年之前完成設(shè)計(jì)，2025年之后才會(huì)有商業(yè)化的可能。SK海力士也預(yù)計(jì)DDR6會(huì)在5-6年內(nèi)發(fā)展起來(lái)。

在DDR6標(biāo)準(zhǔn)方面，三星表示，DDR6標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)開(kāi)始，并將得到JEDEC的協(xié)助。據(jù)稱，規(guī)格方面DDR6內(nèi)存將是現(xiàn)有DDR5內(nèi)存的兩倍，傳輸速度高達(dá)12800Mbps（JEDEC)和超頻速度超過(guò)17000Mbps范圍。

DDR家族的演進(jìn)已經(jīng)從DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5、一直到DDR6。電腦配件不斷的重復(fù)升級(jí)換代規(guī)律，當(dāng)主流產(chǎn)品服役一定的周期后，下一代產(chǎn)品必然將扮演著未來(lái)接班人的角色。每一次迭代，基本都能實(shí)現(xiàn)芯片性能翻倍，當(dāng)新一代性能更好的DDR出現(xiàn)時(shí)，老一代DDR會(huì)逐漸被替代。

盡管兩大廠商都已經(jīng)宣布將停產(chǎn)DDR3，但市場(chǎng)中真正的不再使用或許還需要幾年。時(shí)間的年輪下，DDR3的時(shí)代終將會(huì)過(guò)去。

編輯：黃飛

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