內(nèi)容概要:內(nèi)存互連芯片是實現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)高速傳輸與可靠訪問的核心組件,傳統(tǒng)產(chǎn)品體系包括內(nèi)存接口芯片(RCD/DB)和內(nèi)存模組配套芯片(SPD、TS、PMIC),隨著AI及大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)演進,內(nèi)存互連芯片衍生出適應(yīng)新型算力需求的品類,包括用于服務(wù)器內(nèi)存模組的高帶寬內(nèi)存接口芯片(MRCD/MDB)和用于PC內(nèi)存模組的時鐘驅(qū)動器芯片(CKD)。受益于下游技術(shù)持續(xù)迭代及AI服務(wù)器滲透率不斷提升,2021-2024年期間,全球內(nèi)存互連芯片市場規(guī)模除2023年受全球服務(wù)器及計算機行業(yè)需求下滑導(dǎo)致的客戶去庫存影響,出現(xiàn)下滑外,其余年份均呈增長態(tài)勢,市場規(guī)模由2020年的7.68億元增長至2024年的11.68億元,期間年復(fù)合增長率為11.1%。中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)發(fā)展不斷突破,市場規(guī)模持續(xù)擴張,2024年中國約占全球內(nèi)存互連芯片行業(yè)20%的份額,市場規(guī)模為16.6億元,同比增長超50%。中國已成為全球AI、半導(dǎo)體領(lǐng)域重要玩家,未來隨著下游不斷發(fā)展,市場規(guī)模將保持增長態(tài)勢,占全球比重進一步提升。內(nèi)存互連芯片屬于高速、非線性模擬及數(shù)?;旌想娐?,其產(chǎn)品研發(fā)復(fù)雜度極高,不僅需要深厚的技術(shù)沉淀,還依靠長期積累的知識產(chǎn)權(quán)與設(shè)計經(jīng)驗,行業(yè)存在明顯的技術(shù)壁壘。高技術(shù)壁壘使得行業(yè)競爭者少,市場高度集中,2024年前三家企業(yè)分別為瀾起科技、瑞薩電子和 Rambus,累計占據(jù)了全球93.4%的市場份額,其中中國企業(yè)瀾起科技以36.8%的市場份額位居全球首位。
上市企業(yè):瀾起科技(688008)、上海貝嶺(600171)、聚辰股份(688123)、佰維存儲(688525)、江波龍(301308)
相關(guān)企業(yè):瀾起科技股份有限公司、瑞薩電子(中國)有限公司、聚辰半導(dǎo)體股份有限公司、深圳市江波龍電子股份有限公司、深圳佰維存儲科技股份有限公司、紫光國芯微電子股份有限公司、上海貝嶺股份有限公司、兆易創(chuàng)新科技集團股份有限公司、深圳萬潤科技股份有限公司、深圳市嘉合勁威電子科技有限公司、無錫海普存儲科技有限公司、長鑫存儲技術(shù)有限公司
關(guān)鍵詞:內(nèi)存互連芯片、內(nèi)存接口芯片、DDR5模組、內(nèi)存模組
一、內(nèi)存互連芯片行業(yè)相關(guān)概述
內(nèi)存互連芯片是實現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)高速傳輸與可靠訪問的核心組件,傳統(tǒng)產(chǎn)品體系包括內(nèi)存接口芯片(RCD/DB)和內(nèi)存模組配套芯片(SPD、TS、PMIC),隨著AI及大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)演進,內(nèi)存互連芯片衍生出適應(yīng)新型算力需求的品類,包括用于服務(wù)器內(nèi)存模組的高帶寬內(nèi)存接口芯片(MRCD/MDB)和用于PC內(nèi)存模組的時鐘驅(qū)動器芯片(CKD)。
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)市場發(fā)展形勢及投資潛力研判報告》
二、全球內(nèi)存互連芯片行業(yè)市場現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
受益于下游技術(shù)持續(xù)迭代及AI服務(wù)器滲透率不斷提升,2021-2024年期間,全球內(nèi)存互連芯片市場規(guī)模除2023年受全球服務(wù)器及計算機行業(yè)需求下滑導(dǎo)致的客戶去庫存影響,出現(xiàn)下滑外,其余年份均呈增長態(tài)勢,市場規(guī)模由2020年的7.68億美元增長至2024年的11.68億美元,期間年復(fù)合增長率為11.1%。
RCD/DB、模組配套芯片為內(nèi)存互連芯片主導(dǎo)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于DDR4及DDR5內(nèi)存模組上,2024年市場規(guī)模分別占比59.5%、38.0%。MRCD/MDB、CKD規(guī)模較小,分別占比1.6%、0.9%。
數(shù)據(jù)顯示,2024年全球RCD/DB市場規(guī)模為6.95億美元,同比增長27.6%;模組配套芯片市場規(guī)模為4.44億美元,同比增長89.0%,增長勢頭強勁,主要系DDR5滲透率迅速提升,帶動模組配套芯片需求快速放量,成為內(nèi)存互連芯片增長主要驅(qū)動力。
2、企業(yè)格局
內(nèi)存互連芯片屬于高速、非線性模擬及數(shù)?;旌想娐?,其產(chǎn)品研發(fā)復(fù)雜度極高,不僅需要深厚的技術(shù)沉淀,還依靠長期積累的知識產(chǎn)權(quán)與設(shè)計經(jīng)驗,行業(yè)存在明顯的技術(shù)壁壘。該領(lǐng)域產(chǎn)品均遵循JEDEC行業(yè)標準,企業(yè)若想建立研發(fā)優(yōu)勢,需要深度參與甚至牽頭制定產(chǎn)品標準,在此過程中需與主流CPU、內(nèi)存、服務(wù)器及云計算廠商開展密切的技術(shù)交流與合作,并同步推進產(chǎn)品研發(fā)。因此,這種標準-技術(shù)-生態(tài)的閉環(huán)體系,使得市場新進入者不僅要突破技術(shù)瓶頸,還需要對行業(yè)標準有深刻理解,并且能跟隨標準迭代快速推出最新一代具有競爭力的產(chǎn)品,由此形成難以跨越的技術(shù)門檻。高技術(shù)壁壘使得行業(yè)競爭者少,市場高度集中,2024年前三家企業(yè)分別為瀾起科技、瑞薩電子和 Rambus,累計占據(jù)了全球93.4%的市場份額,其中中國企業(yè)瀾起科技以36.8%的市場份額位居全球首位。
三、中國內(nèi)存互連芯片市場現(xiàn)狀
中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)發(fā)展不斷突破,市場規(guī)模持續(xù)擴張,2024年中國約占全球內(nèi)存互連芯片行業(yè)20%的份額,市場規(guī)模為16.6億元,同比增長超50%。中國已成為全球AI、半導(dǎo)體領(lǐng)域重要玩家,未來隨著下游行業(yè)不斷發(fā)展,市場規(guī)模將保持增長態(tài)勢,占全球比重進一步提升。
四、內(nèi)存互連芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
1、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
內(nèi)存互連芯片上游為半導(dǎo)體原材料和半導(dǎo)體設(shè)備,原材料包括硅片、光刻膠、電子氣體等,設(shè)備涉及光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備等;內(nèi)存互連芯片作為芯片種類之一,其生產(chǎn)也包括設(shè)計、制造、封測三個環(huán)節(jié)。下游為內(nèi)存互連芯片應(yīng)用領(lǐng)域,內(nèi)存互連芯片主要應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域,部分應(yīng)用于PC領(lǐng)域,下游行業(yè)的景氣度直接影響著內(nèi)存互連芯片的市場需求容量。
2、服務(wù)器領(lǐng)域
內(nèi)存模組是計算機架構(gòu)的核心組成部分之一,主要作為 CPU 與硬盤的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站,用于臨時存儲數(shù)據(jù),其存儲和讀取速度遠高于硬盤。DDR即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,是在 SDRAM 基礎(chǔ)上發(fā)展而來。從DDR1到DDR5,DDR技術(shù)不斷進化,目前DDR4正處于成熟期,DDR5加速步入市場。DDR5即第五代雙倍數(shù)據(jù)速率同步動態(tài)隨機存取儲存器,作為新一代的 DRAM技術(shù)類型于2021年第四季度正式商用。相較于 DDR4,其具有更高的起始速度和計劃提升至更高的標準速度,以及更低的功耗。具體來看,DDR5的技術(shù)優(yōu)勢在于:(1)速度和帶寬提升:DDR5內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率提升較DDR4內(nèi)存提升2-3倍,傳輸帶寬最高可達到6400MT/s,較DDR4提升50%,以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸性能。(2)高頻率及時序:DDR5內(nèi)存的內(nèi)部時鐘頻率達到1.6-4.8GHz,較DDR4內(nèi)存的0.8-1.6GHz更為高頻精細,以提供更高的穩(wěn)定性和保證信號完整性,更適用于多核服務(wù)器等應(yīng)用場景。(3)低電壓低功耗:DDR5的工作電壓通常為1.1V,低于DDR4的1.2V以及DDR3內(nèi)存的1.5V,有助于減少電能消耗和熱量產(chǎn)生,在移動設(shè)備和筆記本電腦等對電池壽命和散熱要求較高的場景中尤其具優(yōu)勢。同時DDR5將電源管理從主板移動至雙列直插式內(nèi)存模塊DIMM上的PMIC上,此舉使得電源管理、電壓調(diào)節(jié)和上電順序在物理層面上更加貼近模塊上的存儲器件,有助于保障電源完整性,并增強了對PMIC運行方式的控制力。(4)內(nèi)存容量提升:DDR5內(nèi)存支持 64Gb SPD 及 256GB DIMMs容量,同時支持兩個獨立的32位子通道和更多的插槽配置,有助于提供更大的存儲空間。(5)ECC除錯機制:DDR5 內(nèi)存內(nèi)置On-die ECC除錯機制,能夠依靠自身功能修復(fù)DRAM單元(cell),讓采用DDR5 DRAM的系統(tǒng)擁有更高的穩(wěn)定性。在服務(wù)器領(lǐng)域,DDR5 內(nèi)存以其更高容量和更快數(shù)據(jù)傳輸速率的優(yōu)勢,正逐步替代DDR4 成為市場主流,2024年全球服務(wù)器內(nèi)存模組出貨量為1.70億根,其中DDR5占比50.1%,超過DDR4占比,較2023年提升了近30個百分點。
隨著 DDR 升級換代,內(nèi)存互連芯片技術(shù)也持續(xù)提升。內(nèi)存互連芯片技術(shù)與內(nèi)存 DDR 技術(shù)發(fā)展路徑、發(fā)展階段以及產(chǎn)品推出時間的匹配情況在 DDR3 前后有所不同。在 DDR2 和 DDR3 世代,最新內(nèi)存技術(shù)首先應(yīng)用在臺式電腦上,之后才在服務(wù)器上應(yīng)用;從 DDR4 世代開始至 DDR5 世代,最新的內(nèi)存技術(shù)首先在服務(wù)器上應(yīng)用。目前內(nèi)存互連芯片主要應(yīng)用于服務(wù)器上。DDR5 世代的新型模組對內(nèi)存接口芯片的用量大幅增加。DDR5 世代,LRDIMM的國際標準從 DDR4 世代的全緩沖“1+9”架構(gòu)演化為“1+10”架構(gòu),DB 用量增加 1 顆。DDR5 世代推出的新型內(nèi)存模組 MRDIMM、CSODIMM、CUDIMM,均采用全新的架構(gòu)模式或全新內(nèi)存接口芯片,帶來MRCD、MDB、CKD 芯片等全新增量。
3、PC領(lǐng)域
在PC領(lǐng)域,AI技術(shù)的突破為PC產(chǎn)業(yè)帶來了全新機遇。2024年傳統(tǒng)PC開啟向AI PC的重大轉(zhuǎn)變, AI PC正在成為PC行業(yè)新的出貨量增長點,2024年全球AI PC出貨量達4303萬臺,占PC出貨總量的17%;預(yù)計2025年全球AI PC出貨量將達1.14億臺,占PC出貨總量的43%。AI PC市場爆發(fā),DDR5迎來強烈需求,DDR5將在游戲本和AI PC等高階終端加速滲透。
PC領(lǐng)域的DDR5內(nèi)存模組(包括UDIMM/SODIMM/CAMM/LPCAMM)需要搭配一顆更高規(guī)格、價值量更高的SPD,并新增一顆PMIC,推動DDR5世代芯片價值量提升。此外,DDR5第一子代產(chǎn)品支持的速率是4800MT/s,當數(shù)據(jù)速率達到6400MT/s及以上時,PC內(nèi)存模組(包括CUDIMM/CSODIMM/CAMM)需要新增加一顆CKD芯片,DDR5支持速率提升將進一步帶動芯片需求擴容。
四、內(nèi)存互連芯片技術(shù)發(fā)展趨勢
1、服務(wù)器內(nèi)存互連技術(shù)
在傳統(tǒng)內(nèi)存模組RDIMM方面,內(nèi)存互連技術(shù)遵循JEDEC標準持續(xù)演進,各子代產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)速率在持續(xù)提升。例如,DDR5第一子代內(nèi)存接口芯片支持速率為4800MT/s,到了DDR5第五子代產(chǎn)品,支持速率提升至8000MT/s,而DDR5第六子代產(chǎn)品預(yù)計將會突破9000MT/s的速率。
在新型高帶寬內(nèi)存模組MRDIMM方面,基于CPU多核化的技術(shù)演進,以及AI和高性能計算應(yīng)用對內(nèi)存帶寬日益增長的迫切需求,高帶寬內(nèi)存互連技術(shù)也在迭代升級,新一子代產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)速率提升顯著。其中,第一子代MRDIMM最高支持8800MT/s速率,第二子代產(chǎn)品最高支持12800MT/s速率,預(yù)計第三子代產(chǎn)品支持速率將超過14000MT/s。MRDIMM采用LRDIMM“1+10”的基礎(chǔ)架構(gòu),需要搭配1顆MRCD芯片和10顆MDB芯片,這些新型高帶寬內(nèi)存接口芯片與CPU的數(shù)據(jù)連接仍為單組內(nèi)存信號,但是通過采用雙倍數(shù)據(jù)傳輸速率和時分數(shù)據(jù)復(fù)用技術(shù),能夠?qū)蓚€標準速率的內(nèi)存數(shù)據(jù)通道合并后進行倍頻傳輸,其與DRAM的數(shù)據(jù)連接則擴展為兩組獨立內(nèi)存信號,可以在標準速率下對MRDIMM上面兩個內(nèi)存陣列同時操作,實現(xiàn)雙倍速率讀寫。因此,與普通的RCD/DB芯片相比,MRCD/MDB芯片設(shè)計難度更高,構(gòu)造也更為復(fù)雜。隨著MRDIMM技術(shù)逐步成熟以及相關(guān)生態(tài)日益完善,未來將有更多的服務(wù)器CPU支持第二子代MRDIMM,其將為下游應(yīng)用提供更具性價比的高帶寬內(nèi)存解決方案。
2、客戶端內(nèi)存互連技術(shù)
在DDR4世代及DDR5初期,內(nèi)存接口芯片只用于服務(wù)器內(nèi)存模組,其核心功能是緩沖來自內(nèi)存控制器的地址、命令及控制信號,從而提升內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問的速度及穩(wěn)定性,以滿足服務(wù)器CPU對內(nèi)存模組日益增長的高性能及大容量需求。由于臺式機和筆記本電腦CPU及內(nèi)存模組之間數(shù)據(jù)傳輸量相對較小,因此在這類設(shè)備中尚未需要對信號進行緩沖。
然而,隨著DDR5傳輸速率持續(xù)提升,時鐘信號頻率越來越高,信號完整性面臨瓶頸。當DDR5數(shù)據(jù)速率達到6400MT/s及以上時,原本無需信號緩沖的UDIMM、SODIMM(主要用于臺式機和筆記本電腦),也需要引入時鐘驅(qū)動器(CKD),對內(nèi)存模組的時鐘信號進行緩沖和重新驅(qū)動,以提高信號完整性和可靠性。DDR5第一子代CKD芯片已于2024年開始在行業(yè)規(guī)模試用,支持速率可達7200MT/s,主流CPU廠商也發(fā)布了支持該產(chǎn)品的客戶端CPU。目前,JEDEC正在制定下一代CKD芯片的標準,同時積極推動配備下一代CKD芯片的CUDIMM和CSODIMM標準的進程。
此外,JEDEC還制定了尺寸更加緊湊的CAMM和LPCAMM內(nèi)存模組的相關(guān)標準,以滿足筆記本電腦等設(shè)備的需求。其中CAMM內(nèi)存模組采用DDR5 DRAM顆粒,需配合CKD、SPD和PMIC芯片使用;而LPCAMM內(nèi)存模組采用LPDDR5DRAM顆粒,需配合SPD和PMIC芯片使用。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.elizabethfrankierollins.com)發(fā)布的《中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)市場發(fā)展形勢及投資潛力研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。


2025-2031年中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)市場發(fā)展形勢及投資潛力研判報告
《2025-2031年中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)市場發(fā)展形勢及投資潛力研判報告》共八章,包含國內(nèi)內(nèi)存互連芯片生產(chǎn)廠商競爭力分析,2025-2031年中國內(nèi)存互連芯片行業(yè)發(fā)展前景及投資策略,內(nèi)存互連芯片企業(yè)投資戰(zhàn)略與客戶策略分析等內(nèi)容。



