關注伺服器內存看 DDR5 模組產業

 DDR 即 DDR SDRAM, 是雙數據率同步動態隨機存儲器的簡稱. 2020 年 JEDEC 正式發布新一代主流內存標準 DDR5 SDRAM 的最終規範, 為滿足對高效內存性能日益增長的需求, DDR5 相比其前身 DDR4 實現了性能的大幅提升.

根據採用內存接口晶片的不同, 伺服器內存模組通常又可分為 RDIMM 和 LRDIMM, 前者僅採用 RCD 晶片對地址/命令/控制信號進行緩沖, 後者則採用 RCD 和 DB 套片實現地址/命令/控制信號及數據信號的全緩沖.

LRDIMM 相較於 RDIMM, 一方面降低了 bus 的負載和功耗, 另一方面又提供了內存的最大支持容量, 隨單台伺服器對內存容量需求的增加, LRDIMM 方案有望獲得更多採用. LRDIMM 可以支持插滿伺服器內存插槽情況下的高速率運轉, RDIMM 在內存數量超過一定數目後傳輸有效性和頻率會大大下降.

DDR5 RCD 用於DDR5 RDIMMs, 具有更高的頻寬, 性能和容量. 該 RDIMM 並降低了 CPU 的負載, 改善了命令/位址匯流排的訊號完整性. SPD Hub和溫度感測器改善了 DDR5 DIMM 的系統管理和熱控制, 可在伺服器所需的功率範圍內提供更高的性能.

內存接口晶片 (RCD, DB) 是伺服器內存模組上除內存顆粒外的重要晶片, 是存在於 DRAM 內存模組與內存控制器之間的寄存器, 可解決大容量內存與 CPU 通信的信號控制, 數據匹配問題, 滿足伺服器 CPU 對內存模組日益增長的高性能及大容量需求.

內存模組配套晶片是內存模組上負責電源管理 (PMIC), 配置信息存儲 (SPD), 溫度傳感 (TS). DDR5 標準下, RDIMM 內存對應 1 顆 RCD 晶片, 1 顆 PMIC, 1 顆 SPD, 2 顆 TS, LRDIMM 內存在 RDIMM 內存基礎上增加 10 顆 DB 晶片.

內存接口晶片按功能可分為兩類, 一是寄存緩沖器 (RCD), 用來緩沖來自內存控制器的地址/命令/控制信號; 二是數據緩沖器 (DB), 用來緩沖來自內存控制器或內存顆粒的數據信號. 瀾起科技和瑞薩是 Rambus 在 RCD 業務方面的兩個主要競爭對手.

目前行業內有 5 家廠商能夠供應適用於 DDR5 內存模組的 PMIC 晶片, 分別為瀾起科技, 瑞薩電子, 三星電子, 德州儀器, 芯源. 國內相關概念股有 立錡 (被聯發科合併), 茂達 (已取得 Intel 審驗規格認證), 致新, 力智 (認證中), 矽力等.

內存接口晶片基本僅用於伺服器, 廠商業績一定程度上受下游伺服器採購周期影響. 內存接口晶片直接銷售給下游三星, 海力士等內存模組廠商, 然後伺服器 ODM/OEM 廠商採購來內存模組和 CPU 等進行整機組裝, 進而再銷售給谷歌, 微軟等雲服務廠商.

HBM 是 AMD 和 SK 海力士發起的一種基於 3D 堆棧工藝的高性能 DRAM, 適用於高存儲器帶寬需求的應用場合, 這種新型的 CPU/GPU 內存晶片是垂直堆疊而成, 再由 "中介層(Interposer)" 連接至  CPU/GPU, 這種設計使信息交換時間大幅縮短.

TrendForce統計 2021 全球記憶體模組銷售額,  ADATA(威剛) 出貨以消費型產品為大宗. Team Group(十銓) 近年積極耕耘工控市場, Innodisk(宜鼎) 除了布局工控產品, 亦積極深耕 AIoT 市場. Apacer(宇瞻) 近年專注於高單價的工控市場.