在DDR5 DRAM成為英特爾Alder Lake第12代處理器的標準配置后,AMD最近幾天宣布其7000系列處理器將支持DDR5內存,并于9月27日正式上市AMD表示,該平臺將不再支持DDR4而僅支持DDR5產品,這無疑將進一步擴大對DDR5內存的需求DDR5似乎只是DRAM激烈市場競爭的一個導火索圍繞EUV光刻等DRAM領域的先進技術,三星,SK海力士,美光一直緊跟其后,不斷推動DRAM領域迎來新的發展趨勢毫無疑問,三大DRAM廠商圍繞DDR5的競爭正在進行
三星搶占DDR5內存芯片新陣地
三星,SK海力士和美光是內存芯片重要細分領域DRAM當之無愧的領導者根據研究機構IC Insights的數據,2021年,三大廠商占據了DRAM市場94%的份額具體來看,三星作為DRAM市場第一大企業,市場份額為43%,三星的韓國同胞SK海力士市場份額為28%,美國的強勁發展趨勢也令人矚目,目前占據DRAM市場份額的23%
作為一種發展中的高帶寬計算機內存規格,DDR5在DRAM市場上越來越受到關注,它可能成為三家廠商提高市場競爭力的重點之一根據消息顯示,與DDR4相比,DDR5將提供兩倍以上的有效帶寬,有助于緩解各核心的帶寬緊張,進一步促進CPU核心數量的增加,逐年提升運算能力
事實上,三大廠商宣布2021年下半年量產DDR5產品作為DRAM市場排名第一的廠商,三星自然不會錯過這個發展機遇
2021年,針對DDR5模塊,三星選擇幫助數據中心,企業服務器和PC應用充分利用DDR5的性能,完成高要求和內存密集型任務日前,三星宣布推出集成能源管理電路——S2FPD01,S2FPD02和S2FPC01,用于DDR5雙列直插式內存模塊
目前,三星正在與AMD合作開發單個DDR5內存產品,容量為512GB甚至1TB記者了解到,三星在與AMD的討論中找到了DDR5 DRAM新的研發方向,可將內存核心容量提升至32Gb,堆棧層數提升至8H在各種技術下,可以實現32Gb,3DS,8H堆棧,使系統內存容量提升到32TB
三星TSP副總裁Younggwan Ko此前表示,伴隨著存儲半導體變得更加強大,封裝技術必須與存儲半導體共同發展三星的競爭對手已經將MSAP封裝技術用于DDR5內存,三星正試圖將這種封裝技術用于DDR6三星DDR6設計預計2024年完成
在搶占DDR5存儲芯片新陣地的過程中,三星也沒有忽視極紫外光刻技術這一當前DRAM市場兵家必爭之地的應用。
公開資料顯示,EUV工藝采用波長10~14nm的極紫外光作為光源,刻蝕各向異性明顯改善,可以大幅提高集成電路的分辨率和良率,大幅提高DRAM產能和良率,降低DRAM生產成本。
2020年3月,三星率先使用EUV光刻技術,同年10月開始量產基于EUV的14nm DRAM在這一過程中,三星將其最先進的14納米DDR5上的EUV層數量從兩個增加到五個DRAM工藝
三星對EUV光刻技術的追求仍在繼續2021年11月,三星稱已由EUV科技研發出14nm 16Gb低功耗雙倍數據速率5X DRAM,專門用于5G,人工智能,機器學習等大數據終端的高速率應用今年2月,三星正式表示,其基于1z納米工藝的EUV光刻技術的DRAM已經完成量產
目前三星還在規劃建設長期產能,希望通過擴大產能來等待新一輪的市場周期,為其后續發展儲備能量。
最近,三星計劃在韓國京畿道平澤市再建三條生產線考慮到每個半導體工廠需要超過30萬億韓元的投資,三星電子將在這個項目上投資100萬億韓元
EUV光刻或SK海力士競爭芯片
三星的韓國同胞也是其最大的競爭對手——SK海力士,在DRAM市場占有28%的市場份額,對于DDR5也是必然單個時間節點來看,SK海力士在DDR5市場領先,2021年10月推出全球首款DDR5產品產品發布的時間節點略早于其他兩家廠商
最近幾天,SK海力士宣布研發出首款基于DDR5 DRAM的CXL內存樣片SK海力士表示,基于PCIe的CXL是為高效利用CPU,GPU,加速器,內存等而開發的新的標準化接口SK海力士研發的第一款CXL內存是96GB產品,采用最新技術node 1nm DDR 524GBSK海力士有望在近期的全球半導體活動中推出實體產品,明年開始量產
SK海力士將與JSR共同開發DRAM EUV光刻膠,以此推動金屬氧化物PR在EUV的應用,確保自己領先的存儲技術。
內存產品的制造工藝在不斷進化,已經進入10nm階段伴隨著產品對性能和功耗要求的提高,技術演進將需要EUV光刻機來探索迪顧問的資深IC分析師告訴記者
在產能擴張方面,SK海力士基本按計劃推進今年將花費約21萬億韓元來建設DRAM和NAND產能日前,記者從SK海力士獲悉,SK海力士將在韓國忠北清州新建半導體制造工廠M15X根據消息顯示,M15X將于今年10月開工,預計2025年初完工決定今后5年投資約15萬億韓元對此,SK海力士副總裁樸鄭好表示,M15X的開放將是公司為未來增長奠定基礎的第一步
美光在先進工藝的研發方面實力雄厚。
除了韓流二人組,美光的強勁發展態勢同樣引人注目目前,美光占據了23%的DRAM市場份額
伴隨著DRAM相關技術的成熟,美光在先進DRAM技術研發方面的市場表現同樣可圈可點記者從美光獲悉,美光宣布基于1α節點的DRAM產品于2021年批量出貨,這一工藝在密度,功耗,性能等方面均有較大突破美光科技與產品執行副總裁斯科特·德博爾表示,與上一代1z DRAM工藝相比,1α技術將內存密度提高了40%
最近美光在DDR5產品的研發上也表現出了可喜的進展記者了解到,美光科技CEO桑杰·梅羅特拉于8月29日宣布向企業出售服務器用DDR5 DRAM
據美光介紹,其DDR5產品的傳輸速率可達4800 mt/s,比現有DDR4快1.87倍左右,系統性能最高可提升85%相比DDR4,CPU性能有所提升,人工智能和高性能計算的性能也能發揮到極致
與三星和SK海力士相比,美光在EUV的光刻技術起步稍晚或許三星和SK海力士對EUV光刻技術的追求給美光帶來了一些壓力,美光現在使用EUV光刻技術進行DRAM開發根據消息顯示,美光計劃從2024年開始將EUV納入DRAM發展路線圖日前,美光表示,將在中國臺灣省新工廠開業后,引進最先進的EUV設備生產1αnm DRAM工藝
美光也采取了相應的措施來提高產能日前,美光科技宣布,計劃在2030年前投資150億美元,在美國愛達荷州博伊西新建一座尖端內存制造工廠
存儲器產品是大規模集成電路的通用產品,標準化程度高,重復生產比例高TrendForce集邦咨詢分析師吳雅婷表示,三家原廠可以提前做好新廠建設的準備,因為工藝改進帶來的供給側bit增長空間有限
作為新一代DRAM產品,DDR5在速度和效率上相比DDR4有明顯提升不過,智謀研究高級分析師張認為,雖然三星,海力士,美光都推出了DDR5產品搶占市場,但仍無法影響目前的DRAM市場格局目前服務器和電腦內存市場的產品多為DDR4,2013年上市2021年,DDR4的市場份額達到90%
吳雅婷對DDR5的發展非常樂觀在她看來,伴隨著時間的推移,預計從2023年開始,DDR5將逐漸引入服務器,DDR5有望取代DDR4DDR5 DRAM將迎來快速普及期,成為市場供應/采用的主流產品
楊君剛還認為,DDR5將取代DDR4成為DRAM的主流產品,伴隨著產品單價和產能滿足需求,以及Intel,AMD等廠商積極應用,三家公司在DDR5 DRAM領域的競爭將更加激烈。
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