時間跳躍到兩年多前,2020年2月6日小米宣布其旗艦產品小米10全球首發LPDDR5 DRAM芯片,標志著智能手機DRAM技術從LPDDR4x進入了LPDDR5時代。相比于速率為4266Mbps的LPDDR4x,小米當時適配的LPDDR5雖然只支持5500Mbps的速率,但仍然有20-30%的提升。隨后LPDDR5技術發展至6400Mbps, 相對于LPDDR4x提升了50%。在這兩年時間中,LPDDR5在智能手機應用中位元出貨的滲透率從不足8%發展至如今的接近40%,成為絕大對數智能旗艦手機DRAM選型的必備技術。
今年,聯發科推出的天璣9200已經支持LPDDR5x 8533Mbps。在今日的高通驍龍技術峰會上,最新推出的新一代驍龍8移動平臺也宣布支持LPDDR5x 8533Mbps,目前手機廠商都在全面開展LPDDR5x的驗證,有的廠商已經規劃在今年年末上市支持LPDDR5x滿血版8533Mbps的項目。集微咨詢認為,新一代旗艦級智能手機主芯片的發布,預示著智能手機產品將迎來LPDDR5向LPDDR5x的大規模迭代。
遲來的LPDDR5x
其實,本該在更早的時間就可以在智能手機產品中迎來LPDDR5x技術的迭代,早在2021年四季度,聯發科技發布的天璣9000智能手機平臺就表示可以支持7500Mbps的LPDDR5x DRAM,且鎂光也與聯發科針對天璣9000平臺在去年年底完成了LPDDR5x的聯合驗證工作。原本聯發科寄希望于天璣9000這顆芯片搶先于高通首發LPDDR5x技術,但出于一些因素,7500Mbps的LPDDR5x在手機產品的驗證工作一直開展不太順利,導致原本于今年年初發布的旗艦手機錯過了以天璣9000搭載7500Mbps LPDDR5x芯片的機會。
此前高通發布的8Gen1plus旨在進一步提升8Gen1的性能,但針對DRAM的技術參數仍然只支持6400Mbps的LPDDR5。即便有手機廠商針對8Gen1plus發布支持LPDDR5x的手機,但平臺的限制無法發揮LPDDR5x最真實的性能與優勢。隨后也有基于天璣9000+的“真“LPDDR5x手機發布,但其速率僅能支持7500Mbps。
如今,真正”滿血版“8533Mbps速率的LPDDR5x已經在旗艦芯片側得到了支持。
DRAM技術的進步需要與NAND Flash技術的進步相互配合,才能兼顧發揮二者的優勢。在智能手機發展過程中,經歷了LPDDR4x與eMMC,LPDDR4x與UFS 2.x,LPDDR5與UFS 3.x技術的相互搭配。DRAM與NAND的關系就好比桌面與抽屜,在桌面上工作效率的提高不可能離開從抽屜中搬運辦公用品到桌面上這一過程。LPDDR5x將配合UFS 4.x,同時搭載了FBO技術的UFS 4.x可以在存儲可靠性上有非常明顯的提升。
回顧LPDDR5發布時的背景。當時,美國、歐盟、韓國、日本、中國均計劃在2019年下半年展開5G網絡商用部署,2020年正式商用。而中國智能手機廠商也都陸續在2019年下半年發布支持5G網絡的智能手機。
追溯到上游的情況,三星從2018年二季度開始著手開發LPDDR5 DRAM芯片,到2019年下半年量產,時間也剛好與5G制式規范的研究、發布與商用化時間吻合。如今,依托5G時代帶來的連接低延遲體驗,上升至感官、時間與空間的交互低延遲體驗時代。
元宇宙時代會給智能手機帶來更新的定義,對于智能手機廠商來說,以手機為運算中心的元宇宙生態正在逐步建立,這對DRAM與NAND的技術參數有了更新的要求。DRAM與NAND技術迭代也就順理成章。命名為 LPDDR5x的內存芯片容量更大、速度更快、效率更高。
目前全球手機市場的發展處于停滯期,換機周期已經從2016年的15個月上升至2020年的19-20個月,如今的換機周期還在拉長。5G概念帶給手機市場的成長驅動力正在逐步喪失,我們無法預判手機市場本體的下一次增長在何時。但不能忽視5G作為網絡基礎設施建設帶給整體消費電子產業的便利性。
回想桌面PC時代,網絡速度的提升必將帶來交互層次上的體驗升級,網絡游戲、流媒體、協同辦公、在線會議這些內容都無法脫離網絡基礎設施建設,手機應用也是如此。但手機應用更強調便攜與低功耗,不太可能以手機本身進行交互和體驗的提升,或者說針對手機本身的交互和體驗提升已經到了瓶頸期(顯示屏、攝像頭的硬件參數堆疊基本趨于飽和),這時圍繞手機+外圍設備的生態鏈建設才顯得重要起來。這也是手機+元宇宙生態被業界看好的原因。
LPDDR5x在智能手機中的滲透率
集微咨詢預測LPDDR5x的滲透與LPDDR5剛發布時的趨勢類似,由于目前支持的平臺不多,2022年會有小部分的送樣和低配版本,滲透量比較微小。2023年會有可觀的滲透率增長,但大概率按位元容量的占比為8-10%,考慮到LPDDR5x支持的容量較高,按照整機出貨數量的占比將會更少,預計在4-5%左右。目前DRAM價格處于下行周期,手機市場非常不景氣,廠商零部件與整機庫存水位較高,預計LPDDR5x的溢價效應將在很短時間內消失,LPDDR5x的技術迭代無法左右手機市場DRAM價格未來進一步下跌的事實。
DRAM產業在2023年的主要任務
2023年對于DRAM產業將迎來兩個比較大的飛躍,一個是在手機市場中的LPDDR5向LPDDR5x的迭代,另一個是在服務器數據中心市場中DDR4向DDR5的迭代。
針對手機市場,聯發科、高通相繼發布支持8533Mbps的LPDDR5x平臺產品之后,手機市場的旗艦機型勢必會進行LPDDR5x的技術迭代,這很可能導致LPDDR5技術進一步從旗艦機型向中高端、中端手機技術迭代。目前已經量產的LPDDR5x的海外供應商產品都在14-15nm附近,鎂光的研發速度會更快一些,目前已經具備1βnm LPDDR5x的量產能力。
在服務器數據中心市場,支持DDR5產品的AMD的Genoa產品已經于本月發布,英特爾Sapphire Rapids CPU推遲到明年發布。看來,無論是手機還是服務器與數據中心市場,DRAM在2023年都將迎來全面的技術迭代。
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