DDR5内存普及率不高，是PMIC的锅？

去年美光等多家内存厂商相继推出了DDR5内存，但去年各大平台DDR5内存上千乃至数千的价格，加上CPU、主板等硬件支持的普及还不到位等问题，这第一批DDR5内存并没有在市场上掀起多大的风浪。然而，随着近期DRAM内存的价格普遍开始下降，跟随这一趋势的DDR5内存似乎终于有了用武之地。那么DDR5内存的价格为何一开始那么贵呢，难道真的就是刚推出新技术带来的高附加值？
 
PMIC的供应困难
 
DDR5在DDR4的基础上做了许多改进，首先是更高的数据速率，从DDR4最高的3200MT/s，到了DDR5最高的6400MT/s；其次是提高内存稳定性的片上ECC纠错机制，以及降低功耗的1.1V电压，而内存模组硬件上最大的改变之一莫过于新加入的电源管理芯片（PMIC）。
 
在更高的速率下，为了追求更操作稳定性，DDR5的电压误差不能大于±3%，而原本的DDR4中，由于PMIC在主板上，所以主板和接口难免会有一定压降，而新的设计可以让CPU与内存上的PMIC进行通信，从而实现更精确的电源管理。而PMIC的存在让DDR5内存调节电压变得非常简单，这对于英特尔的XMP 3.0这类内存超频功能来说至关重要。

 
客户级DDR5 DIMM内存 / 瑞萨

 
再者主板的电源设计不再需要根据内存插槽数量来进行控制，减少了过度设计增加的成本。有的服务器级别的DDR5 RDMIMM和LRDIMM内存还在模组中增加了温度传感器进行散热监测，防止因为过热而出现性能瓶颈。
 
但这种设计就带来了一个问题，过去在主板上的PMIC到了内存上来以后，所需的PMIC的数量就是加装内存模组的数量了，而这遇上去年的半导体短缺情况更是雪上加霜。美光等内存厂商都确认，由于PMIC等非内存组件的缺失，造成了DDR5普及困难的现状。据传，这些DDR5内存PMIC的交期已经当时已经达到了35周，但市场预计到了2022年情况会有所缓解，从现在DDR5的内存价格来看，似乎确实如此。
 
已经投入供应链的厂商
 
虽说整个半导体行业做PMIC的厂商不少，但内存作为一个新开启的市场，打入内存供应链的PMIC厂商还是需要一些实力的。介于目前对DDR5支持最普及的还是英特尔的第12代CPU处理器，我们就以英特尔验证的DDR5 UDIMM（台式机内存）和SODIMM（笔记本内存）这两大消费级DDR5内存为例。
 
英特尔在其验证结果中囊括了来自SK海力士、三星、美光、金士顿和英睿达的内存，而他们用到的PMIC基本上全来自于收购了IDT的瑞萨，少数来自于MPS，极少数来自于台湾茂达电子，以及部分三星的DDR5内存用到了自家LSI部门的PMIC，可以说目前的DDR5内存PMIC市场中，瑞萨是占据主导地位的。
 

 
DDR5 PMIC / 三星

 
去年5月，三星发布了自家的DDR5 PMIC方案，包含用于服务器/工作站DDR5内存的S2FPD01和S2FPD02，以及用于PC级别DDR5内存的PMIC S2FPC01。服务器级别的PMIC中，S2FPD01主要用于设计低密度的内存模组，而FPD02则用于更高的密度的DDR5内存，而且在电流负载能力管理上也从前者的每相3A提升到了每相5A。而S2FPC01作为用于PC内存的PMIC产品，追求的自然还是高能效和小封装，这也是为何三星在该产品上用上了90nm工艺的原因。
 
瑞萨更是早就在2019年底就发布了P8911这一客户级DDR5内存PMIC，之后并未发布其它新品，但从英特尔的验证结果来看，这估计也是当下消费级DDR5内存中最常用的PMIC。从AVNET上查到的数据显示，瑞萨的客户级DDR5内存PMIC P8911系列，交期已经减少至26周，如此看来供应的问题确实已经有所缓解了。
 
当然了除了以上这些被英特尔验证过的公司外，还有TI、澜起科技和立锜科技等厂商，也有各自对应的DDR5 PMIC方案。其中TI的TPS53830/TPS53832以及澜起科技的M88P5010/M88P5000与三星的S2FPD01/S2FPD02类似，都是针对不同电流的服务器DDR5内存模组，而立锜科技的RTQ5136则是面向客户级DDR5内存的PMIC方案。
 
服务器级已经就位，但其他硬件还没有准备好
 
美光近日发布了最高容量64GB的服务器级DDR5 RDIMM内存，三星也在五月发布了512GB的CXL DDR5服务器内存，加上早就推出同类产品的SK海力士，DDR5在服务器上可以说已经铆足了劲头。
 
不过虽然服务器级的DDR5内存虽然已经准备就绪了，但支持DDR5的其他硬件似乎还到位，比如服务器CPU。AMD方面，支持DDR5内存的下一代Epyc服务器芯片Genoa要今年第四季度才会面世。而反观英特尔这边，虽然消费级CPU已经率先支持了DDR5，但服务器CPU Sapphire Rapids却一拖再拖，据传很可能今年年末才会开始量产。
 
所以，说到DDR5普及率不高的问题，还真不是靠PMIC一己之力造成的，相信等到英特尔和AMD的服务器CPU、消费级CPU继续推进DDR5支持，加上各大初创公司的自研处理器纷纷开始支持DDR5后，届时DDR5的价格或许就和现在的DDR4内存差不多了，普及自然也不成问题了。