DDR5內(nèi)存普及率不高，是PMIC的鍋？

去年美光等多家內(nèi)存廠商相繼推出了DDR5內(nèi)存，但去年各大平臺(tái)DDR5內(nèi)存上千乃至數(shù)千的價(jià)格，加上CPU、主板等硬件支持的普及還不到位等問(wèn)題，這第一批DDR5內(nèi)存并沒(méi)有在市場(chǎng)上掀起多大的風(fēng)浪。然而，隨著近期DRAM內(nèi)存的價(jià)格普遍開始下降，跟隨這一趨勢(shì)的DDR5內(nèi)存似乎終于有了用武之地。那么DDR5內(nèi)存的價(jià)格為何一開始那么貴呢，難道真的就是剛推出新技術(shù)帶來(lái)的高附加值？

PMIC的供應(yīng)困難

DDR5在DDR4的基礎(chǔ)上做了許多改進(jìn)，首先是更高的數(shù)據(jù)速率，從DDR4最高的3200MT/s，到了DDR5最高的6400MT/s；其次是提高內(nèi)存穩(wěn)定性的片上ECC糾錯(cuò)機(jī)制，以及降低功耗的1.1V電壓，而內(nèi)存模組硬件上最大的改變之一莫過(guò)于新加入的電源管理芯片（PMIC）。

在更高的速率下，為了追求更操作穩(wěn)定性，DDR5的電壓誤差不能大于±3%，而原本的DDR4中，由于PMIC在主板上，所以主板和接口難免會(huì)有一定壓降，而新的設(shè)計(jì)可以讓CPU與內(nèi)存上的PMIC進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)更精確的電源管理。而PMIC的存在讓DDR5內(nèi)存調(diào)節(jié)電壓變得非常簡(jiǎn)單，這對(duì)于英特爾的XMP 3.0這類內(nèi)存超頻功能來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

再者主板的電源設(shè)計(jì)不再需要根據(jù)內(nèi)存插槽數(shù)量來(lái)進(jìn)行控制，減少了過(guò)度設(shè)計(jì)增加的成本。有的服務(wù)器級(jí)別的DDR5 RDMIMM和LRDIMM內(nèi)存還在模組中增加了溫度傳感器進(jìn)行散熱監(jiān)測(cè)，防止因?yàn)檫^(guò)熱而出現(xiàn)性能瓶頸。

但這種設(shè)計(jì)就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，過(guò)去在主板上的PMIC到了內(nèi)存上來(lái)以后，所需的PMIC的數(shù)量就是加裝內(nèi)存模組的數(shù)量了，而這遇上去年的半導(dǎo)體短缺情況更是雪上加霜。美光等內(nèi)存廠商都確認(rèn)，由于PMIC等非內(nèi)存組件的缺失，造成了DDR5普及困難的現(xiàn)狀。據(jù)傳，這些DDR5內(nèi)存PMIC的交期已經(jīng)當(dāng)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了35周，但市場(chǎng)預(yù)計(jì)到了2022年情況會(huì)有所緩解，從現(xiàn)在DDR5的內(nèi)存價(jià)格來(lái)看，似乎確實(shí)如此。

已經(jīng)投入供應(yīng)鏈的廠商

雖說(shuō)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)做PMIC的廠商不少，但內(nèi)存作為一個(gè)新開啟的市場(chǎng)，打入內(nèi)存供應(yīng)鏈的PMIC廠商還是需要一些實(shí)力的。介于目前對(duì)DDR5支持最普及的還是英特爾的第12代CPU處理器，我們就以英特爾驗(yàn)證的DDR5 UDIMM（臺(tái)式機(jī)內(nèi)存）和SODIMM（筆記本內(nèi)存）這兩大消費(fèi)級(jí)DDR5內(nèi)存為例。

英特爾在其驗(yàn)證結(jié)果中囊括了來(lái)自SK海力士、三星、美光、金士頓和英睿達(dá)的內(nèi)存，而他們用到的PMIC基本上全來(lái)自于收購(gòu)了IDT的瑞薩，少數(shù)來(lái)自于MPS，極少數(shù)來(lái)自于臺(tái)灣茂達(dá)電子，以及部分三星的DDR5內(nèi)存用到了自家LSI部門的PMIC，可以說(shuō)目前的DDR5內(nèi)存PMIC市場(chǎng)中，瑞薩是占據(jù)主導(dǎo)地位的。

去年5月，三星發(fā)布了自家的DDR5 PMIC方案，包含用于服務(wù)器/工作站DDR5內(nèi)存的S2FPD01和S2FPD02，以及用于PC級(jí)別DDR5內(nèi)存的PMIC S2FPC01。服務(wù)器級(jí)別的PMIC中，S2FPD01主要用于設(shè)計(jì)低密度的內(nèi)存模組，而FPD02則用于更高的密度的DDR5內(nèi)存，而且在電流負(fù)載能力管理上也從前者的每相3A提升到了每相5A。而S2FPC01作為用于PC內(nèi)存的PMIC產(chǎn)品，追求的自然還是高能效和小封裝，這也是為何三星在該產(chǎn)品上用上了90nm工藝的原因。

瑞薩更是早就在2019年底就發(fā)布了P8911這一客戶級(jí)DDR5內(nèi)存PMIC，之后并未發(fā)布其它新品，但從英特爾的驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看，這估計(jì)也是當(dāng)下消費(fèi)級(jí)DDR5內(nèi)存中最常用的PMIC。從AVNET上查到的數(shù)據(jù)顯示，瑞薩的客戶級(jí)DDR5內(nèi)存PMIC P8911系列，交期已經(jīng)減少至26周，如此看來(lái)供應(yīng)的問(wèn)題確實(shí)已經(jīng)有所緩解了。

當(dāng)然了除了以上這些被英特爾驗(yàn)證過(guò)的公司外，還有TI、瀾起科技和立锜科技等廠商，也有各自對(duì)應(yīng)的DDR5 PMIC方案。其中TI的TPS53830/TPS53832以及瀾起科技的M88P5010/M88P5000與三星的S2FPD01/S2FPD02類似，都是針對(duì)不同電流的服務(wù)器DDR5內(nèi)存模組，而立锜科技的RTQ5136則是面向客戶級(jí)DDR5內(nèi)存的PMIC方案。

服務(wù)器級(jí)已經(jīng)就位，但其他硬件還沒(méi)有準(zhǔn)備好

美光近日發(fā)布了最高容量64GB的服務(wù)器級(jí)DDR5 RDIMM內(nèi)存，三星也在五月發(fā)布了512GB的CXL DDR5服務(wù)器內(nèi)存，加上早就推出同類產(chǎn)品的SK海力士，DDR5在服務(wù)器上可以說(shuō)已經(jīng)鉚足了勁頭。

不過(guò)雖然服務(wù)器級(jí)的DDR5內(nèi)存雖然已經(jīng)準(zhǔn)備就緒了，但支持DDR5的其他硬件似乎還到位，比如服務(wù)器CPU。AMD方面，支持DDR5內(nèi)存的下一代Epyc服務(wù)器芯片Genoa要今年第四季度才會(huì)面世。而反觀英特爾這邊，雖然消費(fèi)級(jí)CPU已經(jīng)率先支持了DDR5，但服務(wù)器CPU Sapphire Rapids卻一拖再拖，據(jù)傳很可能今年年末才會(huì)開始量產(chǎn)。

所以，說(shuō)到DDR5普及率不高的問(wèn)題，還真不是靠PMIC一己之力造成的，相信等到英特爾和AMD的服務(wù)器CPU、消費(fèi)級(jí)CPU繼續(xù)推進(jìn)DDR5支持，加上各大初創(chuàng)公司的自研處理器紛紛開始支持DDR5后，屆時(shí)DDR5的價(jià)格或許就和現(xiàn)在的DDR4內(nèi)存差不多了，普及自然也不成問(wèn)題了。