存儲器是用于移動設(shè)備、IoT、汽車和云數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用中的任何電子系統(tǒng)的重要組件。DDR 已成為現(xiàn)實的存儲技術(shù)，可用于多種類別，包括標準 DDR 和低功耗 DDR (LPDDR)。最新的標準 LPDDR5 和 DDR5 以更低的功耗提供更高的性能，成為未來存儲發(fā)展的趨勢。

一、長鑫推進低功耗高速率LPDDR5 DRAM產(chǎn)品開發(fā)

合肥長鑫所在地的安徽省日前發(fā)布了《重點領(lǐng)域補短板產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)任務(wù)揭榜工作方案》文件，該方案要求通過2-3年時間，重點突破一批制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，培育一批優(yōu)勢產(chǎn)品，做強一批優(yōu)勢企業(yè)，不斷提高制造業(yè)自主可控水平，促進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在內(nèi)存方面，文件要求推進低功耗高速率LPDDR5 DRAM產(chǎn)品開發(fā)，要面向中高端移動、平板及消費類產(chǎn)品DRAM存儲芯片自主可控需求，研發(fā)先進低功耗高速率LPDDR5產(chǎn)品并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，依托DRAM 17nm及以下工藝，攻關(guān)高速接口技術(shù)、Bank Group架構(gòu)設(shè)計技術(shù)、低功耗電源（電壓）技術(shù)、片內(nèi)糾錯編碼（On-Die ECC）技術(shù)，完成低功耗高速率LPDDR5 DRAM產(chǎn)品開發(fā)。

安徽的這個文件可以說是該省內(nèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個大綱，希望2-3年內(nèi)解決一些關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實際上合肥長鑫此前也公布過類似的技術(shù)路線圖，他們?nèi)ツ炅慨a(chǎn)的內(nèi)存還是第一代10nm級工藝10G1，相當于19nm工藝的DDR4技術(shù)，包括桌面級DDR4、LPDDR4等等。

據(jù)了解，長鑫已經(jīng)在規(guī)劃后續(xù)的內(nèi)存新品及工藝，預(yù)計還會有10G3、10G5工藝，目前具體水平不確定，大概率會是1X、1Y、1Znm工藝的演進，相當于16-19、14-16、12-14nm的水平，具體看長鑫的技術(shù)能力。

至于國產(chǎn)LPDDR5的問世時間，官方宣布的2-3年肯定是留出足夠空間的，實際完成的時間應(yīng)該會比這個短，類似長江存儲的國產(chǎn)閃存，只要解決了第一代，后面的迭代升級會加快速度。

二、5G推動DDR5市場高速增長

據(jù)集邦咨詢預(yù)測，2020年，行動式內(nèi)存（Mobile DRAM ）在智能手機中有15%左右的成長。TrendForce報告顯示三星、美光、SK海力士三家大廠2020年DRAM的出貨增長。（見下圖）以三星Galaxy S20 Ultra 5G為例，獨享了16GB的超大運存，最高支持1TB存儲卡，以及128GB、256GB和512GB三種機身存儲版本。

圖片來自TrendForce

圖表來自TrendForce

美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Christopher Moore 認為，5G技術(shù)給移動終端帶來兩大優(yōu)勢：高速度和低延遲，美光是首個量產(chǎn)基于1Z納米制程的手機內(nèi)存企業(yè)，目前出貨LPDDR5 內(nèi)存容量包括 6GB、8GB 和 12GB。

三、LPDDR5在移動通信的應(yīng)用

美光宣布全球首款量產(chǎn)的低功耗DDR5 DRAM芯片開始交付，同時美光也宣布，首款搭載這款芯片的將是即將發(fā)布的小米10系列手機。這意味著未來一段時間內(nèi)，部分旗艦手機將會采用來自美光的LPDDR5內(nèi)存。

現(xiàn)在美光科技已經(jīng)在主要手機制造商獲得了8GB和12GB LPDDR5的合格認證，據(jù)悉，美光12GB LPDDR5應(yīng)用在摩托羅拉最新Edge +旗艦手機中。2020年上半年，美光還將通過基于 UFS 的多芯片封裝 (uMCP5) ，把 LPDDR5 內(nèi)存應(yīng)用于中高端智能手機。

美光表示，LPDDR5內(nèi)存將會更好的實現(xiàn)智能手機的人工智能及5G功能，畢竟帶寬更足。從專業(yè)角度看，LPDDR5讀寫速度明顯高于LPDDR4，數(shù)據(jù)傳輸速率從4266Mbps提升至5500Mbps，傳輸帶寬從34GB/s提升到了44GB/s。同時，LPDDR5在功耗降低上也有突出表現(xiàn)，據(jù)小米雷軍透露，經(jīng)過小米10的測試，與LPDDR4X相比，采用LPDDR5之后，用戶續(xù)航能力提升約10%；在玩《王者榮耀》的場景中，省電約20%；在微信語音和視頻場景中，省電約10%。

隨著國內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍加大，未來手機存儲的發(fā)展趨勢如下：第一、5G將推動12GB LPDDR5內(nèi)存和256GB UFS3.1 NAND存儲的發(fā)展，這個標準將成為未來最低的存儲需求。高速率，幾秒鐘內(nèi)即可下載完整的高清電影，實時上傳用戶創(chuàng)建的8K視頻并在社交媒體平臺上共享。 所有這些都需要高速、大容量的內(nèi)存和存儲。 第二、5G技術(shù)將會帶動顛覆性創(chuàng)新應(yīng)用。隨著社交網(wǎng)絡(luò)和抖音等視頻應(yīng)用的不斷發(fā)展，未來的移動終端可能需要1TB的UFS4.0超高速存儲， 24GB LPDDR5x內(nèi)存。

Trendforce的分析師表示，2020年智能手機LPDDR5的份額在逐步成長中，今年LPDDR5占比將增加至11.9%。

四、新思科技推出速度最快、能效最高DDR5和LPDDR5 IP解決方案

新思科技推出全新Design Ware?存儲器接口IP解決方案，支持下一代DDR5和LPDDR5 SDRAM。與DDR4和LPDDR4 SDRAM接口相比，DDR5和LPDDR5 IP增加了存儲器接口帶寬，同時減小面積并提高能效。DesignWare DDR5 IP數(shù)據(jù)速率高達4800Mbps，可與每通道多達80位的多個DIMM連接，為人工智能(AI)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)級芯片(SoC)提供速度最快的DDR存儲器接口解決方案。

業(yè)界首款LPDDR5 IP數(shù)據(jù)速率高達6400Mbps，顯著節(jié)約移動設(shè)備和汽車芯片的面積和功耗，其雙通道存儲器接口可在獨立通道之間共享通用電路。為進一步節(jié)省功耗，DesignWare存儲器接口IP解決方案提供幾種低功耗狀態(tài)縮短退出延時，并提供多種預(yù)訓練狀態(tài)支持動態(tài)變頻功能。DDR5和LPDDR5控制器和PHY通過最新DFI 5.0接口實現(xiàn)無縫互操作，為高帶寬、低功耗芯片設(shè)計提供完整的存儲器接口IP解決方案。

DesignWare DDR5和LPDDR5 IP解決方案支持DDR和LPDDR規(guī)范所有必需功能，使設(shè)計人員能夠?qū)⒈匾δ芗傻叫酒校和ㄟ^PHY中的嵌入式校準處理器進行固件訓練，優(yōu)化啟動時的內(nèi)存訓練，以實現(xiàn)系統(tǒng)級別的最高數(shù)據(jù)可靠性裕度。同時，可以快速更新訓練算法，無需更改硬件。


5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶動的數(shù)據(jù)中心、企業(yè)等領(lǐng)域增長，尤其是云存儲需求一直以 20% 以上的復(fù)合年增長率增長，對服務(wù)器DRAM和企業(yè)級SSD需求增加。美光2020財年Q2季度中，SSD總收入有超過50%的增長來自企業(yè)級SSD，同時數(shù)據(jù)中心客戶對3D Xpoint技術(shù)的X100系列SSD產(chǎn)品需求也在增加，甚至導(dǎo)致部分DRAM供應(yīng)短缺。

相較于消費類市場，服務(wù)器市場對高性能和大容量的NAND Flash以及DRAM需求大，且屬于高價值市場，原廠先進的DDR5產(chǎn)品在這類市場應(yīng)用潛力更大。IDC預(yù)測，從2020年開始，對DDR5的需求將增長，到2021年將占DRAM市場總量的22%，到2022年將占DRAM市場的43%。


目前主流市場但是DDR4，國產(chǎn)DDR5能在兩到三年內(nèi)發(fā)布，將獲得一個比較有競爭力的市場。通過不斷加大自主研發(fā)，重視高新技術(shù)發(fā)展，持續(xù)融入市場，DDR5應(yīng)用范圍不斷擴大，國內(nèi)廠商將迎來這個重要機遇。

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