近日，全球市場研究機構TrendForce集邦咨詢發布了2020年十大科技趨勢，預測了未來一年里半導體、通信技術、人工智能、新型顯示、智能手機等領域的新技術和新趨勢。

其中在半導體存儲部分，集邦咨詢表示，隨著技術的發展，下一代DRAM（內存）DDR5/LPDDR5在2020年將進行導入與樣本驗證，并逐步面市。

內存是計算機和移動智能終端的重要組成部分，經歷了長時間的競爭更替和路線選擇之后，DRAM技術被穩定在以DDR技術為基礎的發展路線上。從DDR到DDR2、DDR3，今天市面上比較普及的DRAM技術規格是DDR4/LPDDR4。

資料顯示，相比現有產品，除了外形變化不大之外，DDR5帶來了更高的帶寬、更大的容量和更出色的安全性。

從原理上來看，DDR5是一種高速動態隨機存儲器，由于其DDR的性質，依舊可以在系統時鐘的上升沿和下降沿同時進行數據傳輸。和DDR4一樣，DDR5在內部設計了Bank（數據塊）和Bank Group（數據組）。

和DDR4相比，DDR5在數據塊和數據組的配置上更為寬裕。

在DDR4產品上，數據組的數量最高限制為4組，一般采用2組配置。在DDR5上，數據組的數量可以選擇2組、4組到最高8組的設計，以適應不同用戶的不同需求，并且還可以保證Bank數據塊的數量不變。

這意味著整個DDR5的Bank數量將是DDR4的至少2倍，這將有助于減少內存控制器的順序讀寫性能下降的問題。

除了數據組翻倍外，在預取值、減少總線壓力、PDA模式、類雙通道等多方面都有不同程度的創新或重新設計，這為DDR5實現更高帶寬、更快速度和更好安全性打下基礎。

得益于最新的技術，DDR5有可能帶來單片32Gb的DDR5顆粒，這樣單內存條支持的內存容量有可能提升至64~128GB。而規格上，目前DDR5的內存規格從DDR5 3200起跳，最高可到DDR5 6400。

各大廠商DDR5進展

雖然JEDEC（固態技術協會）關于DDR5的最終規范還沒有完全確定，但這也擋不住國際大廠的熱情。目前多家廠商都公布了自己的DDR5產品路線圖和規劃。

根據路線圖來看，目前全球DRAM廠商中，包括三星、美光、SK海力士等廠商都提出了DDR5產品規劃。其中三星、美光和SK海力士已經展示了自家旗下的DDR5顆粒，并開始小批量出貨。

下面是各大廠商DDR5相關產品進展：

· 美光：

2018年5月，美光就聯合Cadence展示了DDR5內存和內存控制器的樣品。Cadence是全球頂尖的EDA廠商，本次推出的DDR5相關IP產品也是配合JEDEC即將發布的DDR5內存而來。Cadence的DDR5內存控制器測試芯片采用了TSMC的7nm工藝制造，搭配的內存則是美光的DDR5 4400 8Gb顆粒。

 · 三星：

2018年7月，三星另辟蹊徑展示了LPDDR5顆粒。相比DDR5內存而言，LPDDR5的基本技術原理和其類似，但是面向移動設備，在總線位寬、功能設計上做出了一些妥協，更注重高性能功耗比和低功耗、小尺寸。三星成功拿下了首個展示LPDDR5技術的桂冠。

· SK海力士：

2018年11月，SK海力士推出了DDR5內存的樣品。這款內存采用的芯片容量為16Gb，SK海力士宣稱其完全按照JEDEC的DDR5規范開發（雖然現在也沒公開）。

2019年2月，SK海力士又在國際固態電路會議上展示了旗下DDR5內存的相關開發進度。這次SK海力士帶來的是最高端的DDR5 6400芯片的相關情況。SK海力士展示的是一款容量為16Gb的DDR5顆粒，有32個Bank和8個Bank Group，其接口傳輸速率為6400MT/s，電壓依舊是1.1V，制造工藝也是之前介紹過的1Ynm，其內部具有四個金屬層，芯片封裝尺寸為76.22平方毫米。

TrendForce集邦咨詢預計，DDR5產品真正的大規模應用應該在2020～2021年。事實上，屆時英特爾、AMD和高通都應該推出了支持DDR5/LPDDR5的全新平臺，消費級市場和高端市場屆時或將全面切入DDR5時代。

為什么需要DDR5內存

從原廠的角度來看，DDR5內存從技術上已經做好了準備，一旦產業鏈配套的英特爾、AMD、高通等廠商做好準備，DDR5家族的產品就可以正式上市。

除了傳統的臺式電腦領域需要DDR5之外，筆記本電腦和智能手機也將對DDR5形成強大的需求。尤其在5G和AI等技術的快速普及下，快速傳輸和計算將成為龐大的剛需。

當然，未來降低功耗和提升性能一樣重要，存儲器制造商經常面對的挑戰是必須不斷地提供越來越高的性能水平，同時還得支援更高的電源效率，特別是在低功耗的DRAM領域。

這也是為什么三星會率先發布應用在智能手機和筆記本電腦上的LPDDR5的原因。

以速度和效能來看，三星12Gb LPDDR5比當今智能手機中所用的LPDDR4X行動存儲器更快約1.3倍；LPDDR4X的速度為4.2Gbps。以12GB的容量來看，LPDDR5可以在1秒鐘內傳輸44GB的數據，相當于12部全高解析(full HD)的影片。

從主要的功率消耗來看，即將全面商用的5G網絡并不會消耗更多能量，但5G意味著將帶來更快速的管線，讓高端智能手機用戶能夠透過串流或檔案傳輸，在其手機之間傳輸更多的資料，包括高質量視頻等。

此外，智能手機上的AI技術也意味著設備將會進行更多的計算，而且在要求應用程序執行某些操作(例如影像識別)時不容許延遲，這將面對更高的帶寬壓力。

事實上，今年年初，JEDEC為最新的LPDDR標準進行升級，使其I/O速率較前一代標準大幅提升，讓存儲器傳輸速度增加一倍，目的就在于為智能手機、平板電腦和輕薄型筆記本電腦等移動終端提高速度與效率，而這也是未來的市場需求，也就需要下一代DRAM。

圖片聲明：封面圖片來源于三星官網。