DDR5内存年底开始量产，2022年成为主流！

日前，DDR5标准被公布，但DDR4内存都刚开始普及，甚至大部分人的电脑还在使用DDR3内存。那么DDR5除了究竟比之前强在哪里？DDR又是什么鬼？

7月15日，JEDEC固态存储协会正式发布了DDR5 SDRAM标准（JESD79-5），为全球计算机拉开新时代序幕。

DDR5内存发布后，AMD、Intel、三星、美光、SK海力士等厂商纷纷出面站台，SK海力士更是再次强调，其DDR5内存定于今年内量产。

事实上早在2017年6月，负责计算机内存技术标准的组织JEDEC就宣称，下一代内存标准DDR5将亮相，并预计在2018年完成最终的标准制定，只不过最近JEDEC才发布了最终的正式标准。

DDR内存全称是DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM)。DDR SDRAM最早是由三星公司于1996年提出，由日本电气、三菱、富士通、东芝、日立、德州仪器、三星及现代等八家公司协议订立的内存规格，并得到了AMD、VIA与SiS等主要芯片组厂商的支持。它是SDRAM 的升级版本，因此也称为「SDRAM II」。

DDR 具有高密度特性，其采用了电容器作为存储元件的简单架构具有高性能、低延迟、高访问寿命以及低功耗等特点。

JEDEC（固态技术协会）定义中开发了三种 DDR 标准：标准DDR、移动 DDR 和图形 DDR，来帮助设计人员满足对内存的要求。JEDEC 目前在 DDR 类别中的最新一代是DDR5。根据维基百科消息显示：截至 2019 年 9 月，此类产品的标准，仍在等待JEDEC确定，预计在 2020 年发布。

具备高密度和高性能的标准 DDR DRAM 有各种型号和外形尺寸，支持 4 (x4) 或 8 (x8) 或 16 (x16) 位的数据宽度。终端应用可以将这些存储器用作分立式 DRAM 或 DIMM。

DIMM 是一款带有多个 DRAM 芯片的印刷电路板 (PCB) 模块，支持 64 或 72 位数据宽度。72 位 DIMM 称为纠错码 (ECC) DIMM，除支持 64 位数据外，还支持 8 位 ECC。

服务器、云和数据中心应用通常使用基于 4 个 DRAM 的 72 个 ECC DIMM，在获得更高密度的 DIMM 的同时还可支持更高的 RAS（可靠性、可用性、可维护性）功能。除此之外，这样的ECC DIMM还能缩短此类应用在存储器发生故障时的停机时间。

对比其他 8 bit 和 16 bit DRAM 的 DIMM 来说，这种方案价格较为便宜，所以此类产品被广泛用于台式机和笔记本电脑中。与此同时，还可以将这些存储器当作分立式 DRAM 来使用。因此，与其他 DDR 类别方案相比时，标准 DDR 通道宽度的灵活性就是其最大的优势。

简言之，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，芯级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。

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4.8Gbps(4800MHz)起跳，比末代DDR4的标准频率3200MHz增加了50%之多，总传输带宽提升了38%，未来将最高摸到8400MHz左右。 

对于消费者来说，拥有以下几个优点：

如果只看频率的话，相同容量下，4800MHz的DDR5内存条，性能是3200MHz的DDR4内存条的1.5倍。

你也可以简单理解为，同样的时间里，DDR5跑了3圈，而DDR4只跑了2圈，妥妥的碾压。  

从工作电压来看，DDR5进一步降低到1.1V。

简而言之，随着频率的增加，整个内存部分的功耗也在迅速增长，所以需要依靠降低电压来降低整体的功耗。

DDR5-4800（DR）总体的性能提升在1.87倍左右 

其实真正的标准更新还远不止这些特性，上面列举的只是作为普通消费者最常接触到的一些参数，给大家作个参考，能有个直观的印象。 

虽然本文只介绍了这3个主要性能的不同点，实际上从现在的DDR5规范来看，还是有非常多的变化，比如ODT、Prefetch、Burst length、均衡和CA眼图要求等等，DDR5规范的内容都比之前增加了100多页。

消息称，2020 年已经有十几个 DDR5 实例在准备中，速率从 DDR5-4800 起跳。不过速率提升只是DDR5规范中的一部分，更重要的实际上是DDR5内存的密度， 16GB核心容量只是起步，很快会达到24GB，接着就是32GB，单条甚至可以做到256GB 。

据《Business Korea》报导，DDR5规格确认后， 三星、SK海力士与相关封测厂营运前景可期，分析师预估，DDR5 将于2020 年底开始量产，2021年有望出现大幅度成长，在2022年全球存储器占比，更将超越DDR4成存储器的主流规格。

除存储器制造厂外，存储器模组厂与检测设备商也能同步受惠，分析师点名，韩系模组厂Simmtech 与检测设备商UniTest和Exicon , 另外还有南亚科与PCB厂欣兴，日商爱德万测试 与美商Teradyne，分析师强调，这7家厂商是因过去DDR3转DDR4期间，皆因规格移转出现显着的营收成长。

而自DDR5标准公布之后，全球三大DRAM工厂——三星、SK海力士及美光也在第一时间跟进，今年内就会正式量产DDR5内存，实际上他们去年其实就已经有过DDR5样品了，量产只是水到渠成的。

DDR5内存目前最大的问题还是平台支持，AMD今年的Zen3处理器不会变，平台技术升级至少要到5nm Zen4架构，估计要到2022年了。

Intel这边也没太好消息，桌面级CPU到12代酷睿Alder Lake架构是会大改，不过有关DDR5内存的支持还是个谜，目前的信息并不乐观，支持的可能性不大。

对DDR5内存来说，首发的市场也不是消费级平台，而是服务器平台，AMD、Intel两家在服务器版处理器上支持DDR5应该会更积极，2021年DDR5内存的出货量就会有明显增长，预计2022年的份额就会超越DDR4成为主流。

伴随新的内存，DDR4内存也在最近价格持续跳水，现在的Q3季度本来是电子产品的旺季，按理说价格会水涨船高，但是今年的情况不同了，疫情严重影响了全球经济，内存现在面临着高库存的风险，而智能手机市场的需求也暴跌了一波，数据中心市场虽然上涨了，但是依然弥补不了这个大坑，下跌的压力依然存在。

从发展规律来看，新一代的DDR内存往往是先应用于对宽带有强烈需求的专业服务器领域，比如云服务器、边缘计算等等，由于系统内存带宽跟不上服务器CPU核心数量的增长，服务器因此需要更大的内存带宽。而消费级别的芯片组和CPU产品迭代对DDR5内存的支持又大概需要一年左右的时间。根据今年Intel的Roadmap显示，预计在2021年的服务器处理器上升级LGA4677插槽，将会支持PCIe 5.0以及DDR5标准。

综上所述，也许厂家会根据市场反应和技术发展情况调整DDR5内存上市时间，根据以往的规律，Intel平台会首先支持DDR5而AMD平台用户要想用到DDR5内存则还要再等待1-2年的时间。

事实上，对DDR5内存来说，平台的支持才是最大的问题，目前还没有正式支持DDR5内存的平台，AMD预计会在2021年的Zen4处理器上更换插槽，支持DDR5内存，而Intel这边14nm及10nm处理器都没有明确过DDR5内存支持，官方路线图显示2021年的7nm工艺SapphireRapids处理器才会上DDR5，而且是首发服务器产品，消费级的估计还要再等等。

而对于普通消费者来说，Sapphire Rapids距离我们实在是太过遥远，因此消费级的Alder Lake或者说12代酷睿处理器更值得关注，前期的消息称，英特尔的12代酷睿处理器也将采用DDR5内存，或者增加对于PCIe 5.0的支持。而具体的时间很有可能就是2022年。

和服务器领域不同的是，消费级平台对内存升级的需求没有这么迫切，日常使用场景DDR3和DDR4之间也感觉不出来差距。但就像《绝地求生》等一众依靠高频内存的游戏带动了DDR4内存的消费和普及一样，DDR5内存的大宽带、高频率和其他高级特性也肯定会有它的用武之地。不过DDR5内存的性能还是随着软硬件共同发展、逐渐磨合才能释放出来的，前期和DDR4内存拉不出太大差距。

DDR5内存的始发价格不会太亲民，毕竟更大、更快，也必然更贵。同时考虑到前期DDR5对比DDR4没有明显优势，所以DDR5内存上市初期建议小伙伴不要着急着上DDR5（便宜的DDR4它不香吗？），等到DDR5内存成本降低、制程升级，频率进一步提高，对比DDR4有明显优势时就是升级DDR5内存的时机了。当然手头宽裕的小伙伴可以先尝尝鲜。

【直播有奖】DDR5 总线仿真技术讲解

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带你站在巨人的肩膀上看测试测量

DDR5 总线仿真技术讲解

2020年8月13日，星期四，15:00 - 17:00

从 DDR4 到 DDR5 的跨越是一个更大的飞跃。在需要更多带宽的驱动下，DDR5 在强大的封装中带来了全新的架构。数据中心对更高带宽的需求永无止境，这也是DDR5存储器技术更快地推向市场的巨大动力。您是否想要将DDR5存储器技术更快地推向市场？

通过本次云课堂的学习，您会清楚地知道在仿真 DDR5 总线之前需要了解哪些知识、了是德科技关于DDR5仿真技术的解决方案。

本次云课堂准备带给客户的三大收获：

· 从 DDR4 到 DDR5 发生了哪些变化？为什么需要新的仿真和测量技术？

· 通道仿真技术（使用 IBIS-AMI 建模）是如何适应带有外部时钟的单端信号的？

· 如何在生产性和预测性 DDR5 工作流程（带有 Memory Designer 的 PathWave ADS）中应用新的仿真技术？

Stephen Slater

是德科技 高速数字仿真产品经理

2020年8月13日

【参考资料】

1、《运行速度远超DDR4的DDR5技术到底有什么新特性？》

2、《电脑DDR5内存即将开始量产！DDR4内存史低价重现》

3、《韩厂DDR5年底量产，平台能支持才是最大问题》

4、《DDR5内存拟定今年底开始量产 2022年成为主流！》

5、《更大、更快，更...的DDR5要来了！》

6、《DDR5内存条比DDR4内存条厉害在哪里？》