今天小編分享的财經經驗:“落後”的内存要大幅漲價,中國廠商迎來商機,歡迎閱讀。
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文 | 半導體產業縱橫,作者 | 暢秋
當下,AI 伺服器系統和應用最為火爆,其對 DDR5 和 HBM 的需求量大增,因此,在全球内存市場,DDR5 和 HBM 成為大宗存儲器市場的寵兒。
AI 大模型持續迭代更新,參數持續增長,大模型的參數規模越大,算力負擔越重,而 AI 伺服器是算力的核心。2023 年,AI 伺服器出貨量近 120 萬台,年增 38.4%,占整體伺服器出貨量的 9%,按照這個勢頭發展下去,2026 年将占到 15% 的市場份額。更多的大模型參數需要大容量、高速的内存支持。
針對 AI 伺服器的高性能要求,更強大的内存—— DDR5 需求随之提升。與 DDR4 相比,DDR5 具備更高速度、更大容量和更低能耗等特點。DDR5 内存的最高傳輸速率達 6.4Gbps,比 DDR4 高出一倍。
雖然發展勢頭很猛,實際上,DDR5 還在成長期,未達到普及的階段,整體市占率依然不如 DDR4。在全球内存市場,DDR4 和 DDR3 依然有龐大需求,而在 PC、工作站和數據中心這幾大主流市場,DDR4 占據着絕大多數市場份額。相對而言,DDR3 的存在感似乎越來越弱了,特别是在過去兩年裡,由于全球芯片市場疲軟,DDR3 的市場需求情況就更難以引起人們關注了。
然而,從 2023 年第四季度開始,随着應用市場回暖,相關應用對 DDR3 的需求量開始回升,庫存見底,2024 年第一季度,相關廠商開始補充庫存,使得 DDR3 市場開始熱起來。近期,随着網絡通信和物聯網等設備需求增長,DDR3 出現供給吃緊情況。在需求明顯增長,内存制造商產能供應未增的情況下,DDR3 開始漲價。
實際上,2023 年第四季度,三星、美光和 SK 海力士就開始喊漲 DDR3 價格。去年 11 月,DDR3 芯片價格急漲,合約價上漲了 10%~15%。之後的兩個月,價格有所振蕩,2024 年 1 月,2Gb 128Mx16 1600/1866 DDR3 的現貨均價從去年 9 月的 0.86 美元上漲至最高點的 0.99 美元,與去年 9 月相比,上漲了 10.2%。
進入 2024 年 3 月後,業界繼續喊漲 DDR3,利基型内存大廠華邦規劃在第二季度調升 DDR3 價格,要一口氣大漲 20%。
01 DDR3 落後于 DDR4,但仍有用
随着技術和應用的發展,主流計算機内存已經從 DDR3 過渡到了 DDR4,雖然這兩種内存在基本功能上相似,但在性能上存在顯著差異,主要表現在以下幾方面:速度和帶寬,功耗,容量和密度,兼容性和更新,價格和性價比。
DDR4 内存的速度明顯高于 DDR3。DDR4 内存的典型速度為 2133-3200Mbps,而 DDR3 的速度通常在 800-2133Mbps 之間。這意味着 DDR4 可以在更短的時間内處理更多的數據,從而提高系統性能。
DDR4 的功耗比 DDR3 低。DDR4 采用了更先進的制程工藝和優化設計,使其在相同的頻率下功耗更低,這有助于提高設備的能效,降低運行成本。
DDR4 的單個芯片容量通常比 DDR3 大。DDR4 的主流容量為 4Gb-16Gb,DDR3 的容量通常為 1Gb-8Gb。這意味着 DDR4 可以支持更高的總内存容量,可滿足大型應用程式的需求。
DDR4 的針腳數比 DDR3 多。DDR4 采用了 288-320 針腳的 FBGA 封裝,DDR3 的針腳數為 240。更多的針腳數使 DDR4 的數據傳輸速率更高,從而提高性能。
用戶在選擇内存時,要考慮自己的性能需求和硬體兼容性,如果主機板支持 DDR4 且需要更高的性能和能效,就選擇 DDR4,對于預算有限或使用較老主機板的用戶,DDR3 仍然是不錯的選擇。
與 DDR5 相比,DDR3 在速度和帶寬方面更落後了,DDR3 的最高數據傳輸速率為 2133 Mbps,而 DDR5 的最高速度可達到 6400Mbps。DD5 比 DDR3 擁有更高的帶寬,能夠同時處理更多的數據。DDR5 更節能,因為它采用更先進的制程工藝和更智能的電源管理技術。DDR5 可以支持更高的存儲容量,因為它可以在單個芯片中集成更多單元。DDR5 還具有更低的延遲時間。
總體來說,DDR5 比 DDR3 更快,更高效,更節能,可以支持更高的存儲容量,但也更昂貴。
在不斷變化的數字化時代,伺服器内存的選擇變得愈發重要。DDR3、DDR4 和 DDR5 三種内存标準具有各自的特點和優勢,在不同的應用場景中發揮着各自的作用。要選擇合适的内存,應該綜合考慮性能需求、應用場景、預算限制以及未來的發展方向。
02 DDR3 的應用及發展
目前,DDR3 主要應用于液晶電視、數字機頂盒、播放機等消費類電子產品,以及網絡通信和物聯網等領網域,很多都是定制化芯片。
一般情況下,消費類電子產品對内存容量要求不高,該類產品不追求高性能,短時間内無更新需求,如 WiFi 路由器、家電等,内存首選是 DDR3。DDR3 在通信基礎設施中也有廣泛應用。另外,在汽車、工業應用領網域,DDR3 也有其較為穩定的市場。
在汽車領網域,DDR3 可用于 ADAS、車載娛樂、汽車鏈接等,其中,ADAS 含前視攝像頭、環視、傳感器融合等應用場景,車載娛樂包括儀表盤、聯網廣播等。雖然在汽車智能化趨勢下,有車廠切換到性能更好的 DDR4,但很多傳統燃油車廠在車載影音、儀表盤中仍大量使用 DDR3,因為車廠對穩定性要求更高,向 DDR4 演進的速度較慢。
在一些伺服器應用場合,DDR3 内存依然具有使用價值,特别是以下這些場景:小型企業和辦公環境,對于輕負載的任務,如基本辦公應用、網站托管等,DDR3 内存的性能足夠滿足需求;低預算項目,DDR3 内存相對于 DDR4 更經濟實惠,适用于預算有限的項目。不過,總體來看,在伺服器應用領網域,随着技術的進步和應用需求的發展,DDR3 在性能方面已經逐漸落後,DDR4 已經站在了舞台中心。
在具體應用中,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需求,如 NXP 用于儀表盤的 i.MX6S 系列 MCU,在外部配置了 2 個 DRAM,1 個是 LPDDR2,另一個是 DDR3。
根據測算,消費類電子應用占 DDR3 市場份額的 79%,是第一大應用,工業占比為 12%,汽車占比 9%。
從 DDR3 标準推出,到 2010 年市場規模超過 DDR2,歷經 3 年時間。從 2012 年 JEDEC 推出 DDR4 标準,到 2018 年 DDR4 市場規模超過 DDR3,用時 6 年。總體來看,DDR3 被 DDR4 替代的速度比較緩慢。
DDR3 的市場規模在 2014 年達到頂峰,約為 394 億美金,到 2020 年縮小到 129 億美金,該年内,DDR3 在 DRAM 整體市場中的占比約為 20%,2021 年為 8%,2022 年繼續保持在 8% 左右。目前,DDR3 内存的市場規模約為 70 億美元,雖然市場逐漸縮小,但生命力持久,在可預見的未來,依然會占據一定的行業地位。
03 廠商如何布局 DDR3
雖然三大 DRAM 原廠都在減少 DDR3 業務比重,但三星在 DDR3 市場依然是龍頭,市場份額接近 40%,但該公司 1Gb、2Gb、4Gb 容量的 DDR3 内存已經停產,目前,三星提供的都是大容量 DDR3 產品,美光在 DDR3 市場的份額也達到 22%,SK 海力士為 4% 左右。當然,随着這三大廠商進一步減少 DDR3 業務比重,它們的市場占比會持續縮小。
過去幾年,三星和 SK 海力士一直在減產 DDR3,并将產能移轉至 DDR4、DDR5,以及 CIS 影像傳感器。目前,三星已經停止 4Gb 及以下低容量 DDR3 供貨。
目前,SK 海力士的業務重心也不在 DDR3 了,可提供 4Gb 容量產品。
相對而言,美光的 DDR3 和 DRR4 料号數量占比較均衡。按照該公司的規劃,至少到 2026 年,美光依然會向市場提供 DDR3 產品,但是,會調整 DDR3 產能,轉移至以生產利基型產品為主的美國廠,在車用存儲芯片需求增長的情況下,其產能會向毛利率更高的車規級產品傾斜,減少消費類產品的供給。
總體來看,三星、SK 海力士都準備在将來停產 DDR3 内存,但沒有公開具體時間表。而美光則沒有停產 DDR3 的打算,會繼續生產。
目前,除了以上三巨頭,中國台灣廠商南亞科、華邦在 DDR3 市場占有較大份額,而且比較依賴這方面的營收。南亞科市占率達到 22%,華邦的 DDR3 市占率約為 5%。南亞科在生產 DDR3 的同時,也在進行 DDR4 迭代,而華邦則一直專注于 DDR3 市場。
在業界很多大廠停產 DDR3 之時,華邦表示未來會持續生產 DDR3。華邦電子中國大陸產品營銷處處長朱迪介紹說:" 三星、美光和 SK 海力士很早就告知客戶,将停止供應 DDR3,不過,對于特定客戶,他們還在持續供貨,比如,三星仍在為一些 CIS 傳感器供應 DDR3 内存。不過,從長遠看,這些廠商都将退出 DDR3 市場。而華邦将會持續進行 DDR3 的生產和技術支持。"
OMDIA 的報告提到,一直到 2028 年,DDR3 產品依然會存在,因為它的主要應用市場,如汽車、工業用的主控芯片接口演進速度并不快,而 DDR3 又是一種非常成熟的產品。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 會更小。基于此,華邦認為,在特定的容量上,DDR3 是性價比最高的選項,很多主芯片廠商也會繼續大量采用 DDR3,這是華邦仍将 DDR3 作為重要業務的原因。預計該公司會在 2025 年将 DDR3 制程工藝演進到 16nm。
在中國大陸,也有多家芯片廠商十分看重 DDR3 業務,如長鑫存儲,兆易創新,北京君正 ( ISSI ) ,東芯股份等。相對而言,在 DDR3 的基礎上,長鑫存儲更專注于 DDR4,而兆易創新、北京君正、東芯股份則側重于 DDR3 和小容量 DDR4。
北京君正因收購 ISSI 獲得了比較全面的利基型 DRAM 產品陣列,包括 DDR3 和小容量 DDR4,目前,主力產品是 DDR3,料号占比 44%。
兆易創新的 DDR 產品容量覆蓋 2Gb 和 4Gb,有 x8、x16 兩種結構,數據傳輸速率達到 2133Mbps,電壓 1.35/1.5V,工作溫度 -40~95、-40~105 攝氏度,參數與國際三巨頭和台系廠商旗鼓相當,主要是在容量覆蓋面、料号數量、下遊應用、制程上有所差異。容量覆蓋方面,兆易創新的 DDR3 容量是 2Gb、4Gb,台系廠商覆蓋 1Gb-4Gb;料号數量方面,兆易創新 DDR3 產品的料号數量是 24 個,而台系廠商達到 75 個;下遊應用方面,兆易創新的 DDR3 產品主要應用于商規和工規,如網絡通信、電視、安防監控、機頂盒、智慧家庭等領網域,而國際三巨頭、台系廠商,以及北京君正的 DDR3 是全覆蓋,應用面比兆易創新更廣;制程工藝方面,國際三巨頭的 DDR3 產品主要是 20nm 制程,而兆易創新采用 17nm 制程,制程更先進,成本更低。
東芯股份是中國大陸 SLC NAND 閃存龍頭企業,同時也在 DDR3 方面有所布局。2015 年,該公司收購了韓國的 Fidelix,持股比例為 30.18%,加速了東芯的 DRAM 研發進程。目前,東芯股份的 DDR3 覆蓋 1Gb、2Gb、4Gb 等共計 10 款產品,主要應用于消費類電子產品。該公司 DDR3 產品的制程為 25nm。除了 DDR3,東芯股份還在進行 25nm 制程 LPDDR4 的研發。
04 結語
在 DDR4 大行其道,DDR5 火爆異常的當下,DDR3 依然保持着應用适應性,在很多嵌入式應用場合,DDR3 依然是必不可少的内存選項。在一些對性能要求不高的伺服器應用領網域,DDR3 也是不錯的選擇。
随着三星、SK 海力士逐漸退出 DDR3 市場,給中國台灣和中國大陸廠商留出了足夠的市場空間,特别是對中國大陸廠商來說,可以復制前些年在 NOR Flash 市場爬升的經驗和發展路徑,争取盡快拿下全球 DDR3 大部分市場份額。
目前來看,DDR3 市場争奪戰将在中國台灣和中國大陸幾大廠商之間展開,未來幾年,產品和價格競争可能會很激烈。