DDR3內存開始漲價,廠商會如何佈局?

當下,AI服務器系統和應用最爲火爆,其對DDR5和HBM的需求量大增,因此,在全球內存市場,DDR5和HBM成爲大宗存儲器市場的寵兒。

AI大模型持續迭代升級,參數持續增長,大模型的參數規模越大,算力負擔越重,而AI服務器是算力的核心。2023年,AI服務器出貨量近120萬臺,年增38.4%,佔整體服務器出貨量的9%,按照這個勢頭髮展下去,2026年將佔到15%的市場份額。更多的大模型參數需要大容量、高速的內存支持。

針對AI服務器的高性能要求,更強大的內存——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。DDR5內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,整體市佔率依然不如DDR4。在全球內存市場,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佔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,特別是在過去兩年裡,由於全球芯片市場疲軟,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,隨着應用市場回暖,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,隨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,內存製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,價格有所振盪,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,利基型內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落後於DDR4,但仍有用

隨着技術和應用的發展,主流計算機內存已經從DDR3過渡到了DDR4,雖然這兩種內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,兼容性和升級,價格和性價比。

DDR4內存的速度明顯高於DDR3。DDR4內存的典型速度爲2133-3200Mbps,而DDR3的速度通常在800-2133Mbps之間。這意味着DDR4可以在更短的時間內處理更多的數據,從而提高系統性能。

DDR4的功耗比DDR3低。DDR4採用了更先進的製程工藝和優化設計,使其在相同的頻率下功耗更低,這有助於提高設備的能效,降低運行成本。

DDR4的單個芯片容量通常比DDR3大。DDR4的主流容量爲4Gb-16Gb,DDR3的容量通常爲1Gb-8Gb。這意味着DDR4可以支持更高的總內存容量,可滿足大型應用程序的需求。

DDR4的針腳數比DDR3多。DDR4採用了288-320針腳的FBGA封裝,DDR3的針腳數爲240。更多的針腳數使DDR4的數據傳輸速率更高,從而提高性能。

用戶在選擇內存時,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,對於預算有限或使用較老主板的用戶,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爲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,因爲它採用更先進的製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,因爲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,服務器內存的選擇變得愈發重要。DDR3、DDR4和DDR5三種內存標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。要選擇合適的內存,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主要應用於液晶電視、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域,很多都是定製化芯片。

一般情況下,消費類電子產品對內存容量要求不高,該類產品不追求高性能,短時間內無升級需求,如WiFi路由器、家電等,內存首選是DDR3。DDR3在通信基礎設施中也有廣泛應用。另外,在汽車、工業應用領域,DDR3也有其較爲穩定的市場。

在汽車領域,DDR3可用於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,因爲車廠對穩定性要求更高,向DDR4演進的速度較慢。

在一些服務器應用場合,DDR3內存依然具有使用價值,特別是以下這些場景:小型企業和辦公環境,對於輕負載的任務,如基本辦公應用、網站託管等,DDR3內存的性能足夠滿足需求;低預算項目,DDR3內存相對於DDR4更經濟實惠,適用於預算有限的項目。不過,總體來看,在服務器應用領域,隨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已經站在了舞臺中心。

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用於儀表盤的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,消費類電子應用佔DDR3市場份額的79%,是第一大應用,工業佔比爲12%,汽車佔比9%。

從DDR3標準推出,到2010年市場規模超過DDR2,歷經3年時間。從2012年JEDEC推出DDR4標準,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,約爲394億美金,到2020年縮小到129億美金,該年內,DDR3在DRAM整體市場中的佔比約爲20%,2021年爲8%,2022年繼續保持在8%左右。目前,DDR3內存的市場規模約爲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,依然會佔據一定的行業地位。

03、 廠商如何佈局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內存已經停產,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海力士爲4%左右。當然,隨着這三大廠商進一步減少DDR3業務比重,它們的市場佔比會持續縮小。

過去幾年,三星和SK海力士一直在減產DDR3,並將產能移轉至DDR4、DDR5,以及CIS圖像傳感器。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料號數量佔比較均衡。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爲主的美國廠,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海力士都準備在將來停產DDR3內存,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,中國臺灣廠商南亞科、華邦在DDR3市場佔有較大份額,而且比較依賴這方面的營收。南亞科市佔率達到22%,華邦的DDR3市佔率約爲5%。南亞科在生產DDR3的同時,也在進行DDR4迭代,而華邦則一直專注於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,將停止供應DDR3,不過,對於特定客戶,他們還在持續供貨,比如,三星仍在爲一些CIS傳感器供應DDR3內存。不過,從長遠看,這些廠商都將退出DDR3市場。而華邦將會持續進行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,因爲它的主要應用市場,如汽車、工業用的主控芯片接口演進速度並不快,而DDR3又是一種非常成熟的產品。相較於DDR4,相同的製程、速度和容量,DDR3的尺寸比DDR4小10%,相較於LPDDR4會更小。基於此,華邦認爲,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採用DDR3,這是華邦仍將DDR3作爲重要業務的原因。預計該公司會在2025年將DDR3製程工藝演進到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,長鑫存儲更專注於DDR4,而兆易創新、北京君正、東芯股份則側重於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,料號佔比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臺系廠商旗鼓相當,主要是在容量覆蓋面、料號數量、下游應用、製程上有所差異。容量覆蓋方面,兆易創新的DDR3容量是2Gb、4Gb,臺系廠商覆蓋1Gb-4Gb;料號數量方面,兆易創新DDR3產品的料號數量是24個,而臺系廠商達到75個;下游應用方面,兆易創新的DDR3產品主要應用於商規和工規,如網絡通信、電視、安防監控、機頂盒、智慧家庭等領域,而國際三巨頭、臺系廠商,以及北京君正的DDR3是全覆蓋,應用面比兆易創新更廣;製程工藝方面,國際三巨頭的DDR3產品主要是20nm製程,而兆易創新採用17nm製程,製程更先進,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方面有所佈局。2015年,該公司收購了韓國的Fidelix,持股比例爲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,主要應用於消費類電子產品。該公司DDR3產品的製程爲25nm。除了DDR3,東芯股份還在進行25nm製程LPDDR4的研發。

04、結語

在DDR4大行其道,DDR5火爆異常的當下,DDR3依然保持着應用適應性,在很多嵌入式應用場合,DDR3依然是必不可少的內存選項。在一些對性能要求不高的服務器應用領域,DDR3也是不錯的選擇。

隨着三星、SK海力士逐漸退出DDR3市場,給大陸和臺灣廠商留出了足夠的市場空間,特別是對大陸廠商來說,可以複製前些年在NOR Flash市場爬升的經驗和發展路徑,爭取儘快拿下全球DDR3大部分市場份額。

目前來看,DDR3市場爭奪戰將在大陸和臺灣地區幾大廠商之間展開,未來幾年,產品和價格競爭可能會很激烈。