存储芯片行业研究-DRAM

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DRAM 是 “动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory）” 的缩写。其工作原理是依靠电容内存储电荷的多少来区分一个二进制比特（bit）是 1 还是 0。DRAM 的特点是运算速度快，不过在断电后数据会丢失，通常作为系统硬件的运行内存来使用。DRAM在计算机、手机的运行数据保存以及与 CPU 直接通信方面发挥着重要作用。在计算机和服务器领域，DRAM 以内存模组形式呈现，由 DRAM 内存颗粒（内存芯片）、内存接口芯片以及配套印制电路板构成；而在手机等移动设备中，DRAM 则是直接以一颗芯片的形态安装在主板上。图1. DRAM产业链

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资料来源: 中原证券

从产品分类来讲，DRAM 分为 DDR/LPDDR/GDDR 和传统型（Legacy/SDR）DRAM 两类。相较于传统 DRAM 只在时钟上升沿读取数据、速度较慢且应用领域窄，属于利基型 DRAM，DDR 则能在时钟上升沿和下降沿均读取数据，实现双倍速率，因而在性能和成本方面更具优势，成为目前电脑和服务器中广泛使用的内存。图2. DRAM分类

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资料来源: 网络资源

DDR 是 Double Data Rate SDRAM 的缩写，即双倍速率同步动态随机存储器。从 1998 年三星生产出最早的商用 DDR SDRAM 芯片至今，20 多年来，DRAM 内存市场持续发展，从 128MbpsDDR 依次历经 DDR2、DDR3、DDR4，到如今市场主流的 6400MbpsDDR5，每一代 DDR 的数据速率都实现翻倍增长。最新一代 DDR5 兼具超高频宽与低功耗优势，其传输速率较前代增加 50%，工作电压也从 DDR4 的 1.2V 降至 1.1V，在提升整体系统能源效率的同时，DDR5 模块还配置了电源管理 IC，能直接在 DIMM 模块上执行电源控制，从而获得更稳定的电源以及更佳的讯号完整性，进而优化能源效率。在 DDR5 刚成为主流不久，三星便率先开启了下一代 DDR6 内存的早期开发，预计在 2024 年之前完成设计。LP(Low power)DDR 即低功耗双数据速率同步动态随机存取内存，自 2006 年 LPDDR1 代版本首次推出后不断迭代，电压逐步降低，频率稳步提升，通过减少通道带宽以及降低输出频率，在体积和功耗上契合移动端设备，主要应用于智能手机、笔记本电脑以及部分工业场景。目前 LPDDR5 由 JEDEC 协会重新定制，转向最高 16 Bank 可编程和多时钟体系结构，其在移动端设备的渗透率已超 50%，三星电子、SK 海力士以及美光三家内存巨头在全球 LPDDR5X 这一最新技术领域展开了激烈竞争。GDDR（Graphics DDR）是专为高端显卡设计的高性能 DDR 存储器规格，拥有专属的工作频率、时钟频率和电压，与一般 DDR 不能共用，具有更高的时钟频率和更小的发热量，适用于图形相关应用程序、数据中心加速和 AI 等对吞吐量要求极高的数据密集型应用场景。据 Yole 数据统计，DDR/LPDDR 作为 DRAM 应用最广的类型，两者在 DRAM 应用中合计占比约 90%，主要应用于计算机、服务器和移动设备。基于现有 DRAM 技术的其他存储方式：一方面有高带宽存储器（HBM）的高级封装方式，常见 HBM 层数为 4/8，即将达到 16 层，尽管封装成本高，但适合人工智能等高内存需求应用；另一方面则是单片堆叠 DRAM，这被视为所有厂商的终极目标，虽其相对简单，但额外步骤带来一定困难，有分析认为 3D DRAM 可模仿 3D NAND Flash，将 cell 翻转，以应对因 2D 尺寸缩小导致电容器变薄等问题，翻转 90 度后可使用每层位线阶梯设计，共享光刻图案化工艺，简化制造工艺。图3. 3D DRAM

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小小路人甲

yang96019

幸福感不骂人

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yang96019 发表于 2025-5-7 16:34
幸福感不骂人

纳尼