歷時(shí)六年 DRAM新一代DDR4開啟征程

歷經(jīng)六年的開發(fā)時(shí)間，DDR4終于踏上征程，揚(yáng)帆起航。

近日英特爾服務(wù)器處理器Xeon E5-2600系列，正式推出采用Haswell新運(yùn)算架構(gòu)的第三代產(chǎn)品Xeon E5-2600 v3，開始支持時(shí)鐘頻率達(dá)2133MHz的DDR4存儲(chǔ)器，這表明在PC、服務(wù)器平臺(tái)叱咤風(fēng)云多年的DDR3進(jìn)入世代交替的階段。

其實(shí)英特爾的這個(gè)出乎意料的舉動(dòng)還滿反常的，因?yàn)檫@異于其以往處理器支持新規(guī)格存儲(chǔ)器的步調(diào)──通常先針對(duì)PC平臺(tái)、再針對(duì)服務(wù)器平臺(tái)。但目前英特爾僅在第三季才剛推出的高階桌上型PC處理器當(dāng)中(Core i7-5820K、i7-5930K、i7-5960X極致版)，支持DDR4，而不是等到DDR4在PC、筆電產(chǎn)品全面普及后，再讓服務(wù)器平臺(tái)開始采用。但支持DDR4的這一大特色，卻大大增強(qiáng)了英特爾Xeon E5-2600 v3平臺(tái)整體的存儲(chǔ)器存取頻寬效能和用電效率。根據(jù)英特爾的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在這兩項(xiàng)評(píng)比標(biāo)的上，新品皆可比前一代Xeon E5-2600系列提升50%。

“更高性能，更低功耗”是DDR4的最大特點(diǎn)。追溯到2010年，在日本東京舉行的MemCon 2010大會(huì)上，US Modular公司工程副總裁、JEDEC董事會(huì)成員Bill Gervasi介紹說(shuō)，DDR4內(nèi)存的時(shí)鐘頻率初步設(shè)定在2133～4266MHz之間，是DDR3的兩倍，數(shù)據(jù)傳輸速度將比DDR3快一倍。DDR4的工作電壓僅1.2V，比DDR3的1.5V低了至少20%，也比DDR3L的1.35V還低，甚至還可能會(huì)有1.05V的超低壓節(jié)能版，功耗更低。

2009年2月，三星電子確認(rèn)40納米制程的DRAM芯片已成功流片，成為DDR4發(fā)展的關(guān)鍵一步。2011年1月，三星電子宣布完成歷史上第一款DDR4 DRAM的開發(fā)，容量為2GB，DRAM模塊，采用30納米制程工藝制造了首批樣品，時(shí)鐘頻率為2133MHz，工作電壓只有1.2V，憑借新的電路架構(gòu)最高可達(dá)3200MHz，使用了漏極開路技術(shù)比同規(guī)格DDR3節(jié)能40%。2012年8月在ISSCC上，三星電子展出基于30nm CMOS工藝和3層金屬配線技術(shù)制造，單顆容量為4Gbit，設(shè)定工作電壓為1.2V，實(shí)際工作的電壓僅為1.14V，測(cè)定傳輸速度為 3.3Gbps(DDR4-3300)。

2014年4月SK Hynix(海力士)宣布成功開發(fā)出全世界第一款容量高達(dá)128GB的新一代DDR4 DRAM，2xnm工藝制造，使用了TSV立體堆疊技術(shù)。時(shí)鐘頻率為2133MHz，工作電壓也是1.2V，面向服務(wù)器領(lǐng)域，可用于英特爾Xeon E5-2600 v3，預(yù)計(jì)2015年上半年投入量產(chǎn)。

2014年8月三星開始量產(chǎn)基于TSV 3D堆疊技術(shù)的DDR4 DRAM。據(jù)三星介紹，這是全球首款使用3D TSV DDR4 SDRAM的內(nèi)存模塊。已開始量產(chǎn)的RDIMM的容量為64GB，適用于企業(yè)級(jí)服務(wù)器及云數(shù)據(jù)中心等。這款RDIMM配備了36個(gè)DDR4 SDRAM芯片，每個(gè)芯片由4塊4Gbit的DDR4 SDRAM裸片堆疊而成(每個(gè)芯片的容量為2GB)，裸片之間通過(guò)TSV連接，使用20nm工藝制造。市場(chǎng)預(yù)料DDR4將與DDR3(DDR3L、LP- DDR3)等共存一段時(shí)間，預(yù)計(jì)到2016年將超越DDR3成為市場(chǎng)主流。

在服務(wù)器領(lǐng)域，可以說(shuō)DDR4是極大的推進(jìn)者，升級(jí)的意義遠(yuǎn)大于其他平臺(tái)。因?yàn)樗鼈儗?duì)于性能的提升、功耗的降低、制程的精細(xì)、計(jì)算密度的提升和擴(kuò)展性的進(jìn)一步擴(kuò)充，都有著更高的要求，勢(shì)必帶來(lái)服務(wù)器的新一輪升級(jí)換代。

近日瀾起科技剛剛宣布其DDR4內(nèi)存接口套片已成功通過(guò)英特爾公司的認(rèn)證，完全支持基于英特爾Xeon E5-2600 v3系列的服務(wù)器平臺(tái)。瀾起科技成為亞洲第一家，國(guó)內(nèi)唯一一家通過(guò)英特爾公司認(rèn)證的企業(yè)。

瀾起的DDR4內(nèi)存接口套片包含DDR4寄存器(RCD)芯片和DDR4數(shù)據(jù)緩沖器(DB)芯片，可用于DDR4 寄存式雙列直插內(nèi)存模塊(RDIMM)和低負(fù)載的寄存式雙列直插內(nèi)存模塊(LRDIMM)。這個(gè)套片的設(shè)計(jì)完全遵循最新的JEDEC DDR4規(guī)范，采用創(chuàng)新的系統(tǒng)存架構(gòu)和獨(dú)特的低功耗技術(shù)，使新一代的DDR4內(nèi)存系統(tǒng)擁有更高的數(shù)據(jù)率和更低的功耗，為發(fā)展迅猛的數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算市場(chǎng)提供了高性能、高容量、低能耗的內(nèi)存解決方案。

目前，瀾起的DDR4內(nèi)存接口套片已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到世界一流的服務(wù)器OEM廠商和DRAM廠商的DDR4 RDIMM和LRDIMM產(chǎn)品上，這些產(chǎn)品已順利通過(guò)了基于Intel Xeon Processor E5-2600 v3服務(wù)器平臺(tái)的嚴(yán)格驗(yàn)證，展現(xiàn)出優(yōu)秀的性能和良好的兼容性。

今年DDR4開始升溫，逐漸取代DDR3用于企業(yè)重負(fù)荷機(jī)器和任務(wù)關(guān)鍵型的服務(wù)器系統(tǒng)。據(jù)集微網(wǎng)了解到，在DDR3時(shí)代，用于服務(wù)器的內(nèi)存接口芯片的容量?jī)H為50%～60%，為了提高速度加入更多存儲(chǔ)器，DDR4時(shí)代的內(nèi)存接口芯片的容量將會(huì)達(dá)到90%，兩年后這一市場(chǎng)容量將達(dá)到10億美金。作為亞洲唯一一家通過(guò)英特爾認(rèn)證的企業(yè)，瀾起科技在內(nèi)存接口領(lǐng)域的地位不容小視。服務(wù)器和存儲(chǔ)市場(chǎng)每5～6年將發(fā)生一次內(nèi)存技術(shù)的變革，表明DDR4的生命周期將延續(xù)至2020年。

2014年7月31日瀾起科技與上海浦東科技投資有限公司達(dá)成每股普通股22.60美元私有化協(xié)議，交易總價(jià)值約為6.93億美元。iSuppli半導(dǎo)體首席分析師顧文軍表示，隨著大數(shù)據(jù)和信息安全的重要性越來(lái)越被認(rèn)可，瀾起科技的價(jià)值會(huì)越來(lái)越大，“現(xiàn)在提去IOE化，如果忽略了IOE后面的芯片，只是換湯不換藥”。今年一季度，內(nèi)存接口芯片在瀾起科技營(yíng)收中的占比已經(jīng)從去年全年的15%上升到25%。

9月26日英特爾剛剛宣布90億元人民幣入股紫光集團(tuán)，顧文軍表示英特爾曾投資過(guò)瀾起科技，未來(lái)英特爾是否會(huì)投資私有化后的瀾起科技?這一問題值得思考。