内容概要:内存互连芯片是实现内存数据高速传输与可靠访问的核心组件,传统产品体系包括内存接口芯片(RCD/DB)和内存模组配套芯片(SPD、TS、PMIC),随著AI及大数据应用的发展以及相关技术演进,内存互连芯片衍生出适应新型算力需求的品类,包括用于服务器内存模组的高带宽内存接口芯片(MRCD/MDB)和用于PC内存模组的时钟驱动器芯片(CKD)。受益于下游技术持续迭代及AI服务器渗透率不断提升,2021-2024年期间,全球内存互连芯片市场规模除2023年受全球服务器及计算机行业需求下滑导致的客户去库存影响,出现下滑外,其余年份均呈增长态势,市场规模由2020年的7.68亿元增长至2024年的11.68亿元,期间年复合增长率为11.1%。中国内存互连芯片行业发展不断突破,市场规模持续扩张,2024年中国约占全球内存互连芯片行业20%的份额,市场规模为16.6亿元,同比增长超50%。中国已成为全球AI、半导体领域重要玩家,未来随着下游不断发展,市场规模将保持增长态势,占全球比重进一步提升。内存互连芯片属于高速、非线性模拟及数模混合电路,其产品研发复杂度极高,不仅需要深厚的技术沉淀,还依靠长期积累的知识产权与设计经验,行业存在明显的技术壁垒。高技术壁垒使得行业竞争者少,市场高度集中,2024年前三家企业分别为澜起科技、瑞萨电子和 Rambus,累计占据了全球93.4%的市场份额,其中中国企业澜起科技以36.8%的市场份额位居全球首位。
上市企业:澜起科技(688008)、上海贝岭(600171)、聚辰股份(688123)、佰维存储(688525)、江波龙(301308)
相关企业:澜起科技股份有限公司、瑞萨电子(中国)有限公司、聚辰半导体股份有限公司、深圳市江波龙电子股份有限公司、深圳佰维存储科技股份有限公司、紫光国芯微电子股份有限公司、上海贝岭股份有限公司、兆易创新科技集团股份有限公司、深圳万润科技股份有限公司、深圳市嘉合劲威电子科技有限公司、无锡海普存储科技有限公司、长鑫存储技术有限公司
关键词:内存互连芯片、内存接口芯片、DDR5模组、内存模组
一、内存互连芯片行业相关概述
内存互连芯片是实现内存数据高速传输与可靠访问的核心组件,传统产品体系包括内存接口芯片(RCD/DB)和内存模组配套芯片(SPD、TS、PMIC),随著AI及大数据应用的发展以及相关技术演进,内存互连芯片衍生出适应新型算力需求的品类,包括用于服务器内存模组的高带宽内存接口芯片(MRCD/MDB)和用于PC内存模组的时钟驱动器芯片(CKD)。
相关报告:智研咨询发布的《中国内存互连芯片行业市场发展形势及投资潜力研判报告》
二、全球内存互连芯片行业市场现状
1、市场规模
受益于下游技术持续迭代及AI服务器渗透率不断提升,2021-2024年期间,全球内存互连芯片市场规模除2023年受全球服务器及计算机行业需求下滑导致的客户去库存影响,出现下滑外,其余年份均呈增长态势,市场规模由2020年的7.68亿美元增长至2024年的11.68亿美元,期间年复合增长率为11.1%。
RCD/DB、模组配套芯片为内存互连芯片主导产品,广泛应用于DDR4及DDR5内存模组上,2024年市场规模分别占比59.5%、38.0%。MRCD/MDB、CKD规模较小,分别占比1.6%、0.9%。
数据显示,2024年全球RCD/DB市场规模为6.95亿美元,同比增长27.6%;模组配套芯片市场规模为4.44亿美元,同比增长89.0%,增长势头强劲,主要系DDR5渗透率迅速提升,带动模组配套芯片需求快速放量,成为内存互连芯片增长主要驱动力。
2、企业格局
内存互连芯片属于高速、非线性模拟及数模混合电路,其产品研发复杂度极高,不仅需要深厚的技术沉淀,还依靠长期积累的知识产权与设计经验,行业存在明显的技术壁垒。该领域产品均遵循JEDEC行业标准,企业若想建立研发优势,需要深度参与甚至牵头制定产品标准,在此过程中需与主流CPU、内存、服务器及云计算厂商开展密切的技术交流与合作,并同步推进产品研发。因此,这种标准-技术-生态的闭环体系,使得市场新进入者不仅要突破技术瓶颈,还需要对行业标准有深刻理解,并且能跟随标准迭代快速推出最新一代具有竞争力的产品,由此形成难以跨越的技术门槛。高技术壁垒使得行业竞争者少,市场高度集中,2024年前三家企业分别为澜起科技、瑞萨电子和 Rambus,累计占据了全球93.4%的市场份额,其中中国企业澜起科技以36.8%的市场份额位居全球首位。
三、中国内存互连芯片市场现状
中国内存互连芯片行业发展不断突破,市场规模持续扩张,2024年中国约占全球内存互连芯片行业20%的份额,市场规模为16.6亿元,同比增长超50%。中国已成为全球AI、半导体领域重要玩家,未来随着下游行业不断发展,市场规模将保持增长态势,占全球比重进一步提升。
四、内存互连芯片行业产业链
1、产业链图谱
内存互连芯片上游为半导体原材料和半导体设备,原材料包括硅片、光刻胶、电子气体等,设备涉及光刻设备、刻蚀设备、清洗设备等;内存互连芯片作为芯片种类之一,其生产也包括设计、制造、封测三个环节。下游为内存互连芯片应用领域,内存互连芯片主要应用于服务器领域,部分应用于PC领域,下游行业的景气度直接影响着内存互连芯片的市场需求容量。
2、服务器领域
内存模组是计算机架构的核心组成部分之一,主要作为 CPU 与硬盘的数据中转站,用于临时存储数据,其存储和读取速度远高于硬盘。DDR即双倍速率同步动态随机存储器,是在 SDRAM 基础上发展而来。从DDR1到DDR5,DDR技术不断进化,目前DDR4正处于成熟期,DDR5加速步入市场。DDR5即第五代双倍数据速率同步动态随机存取储存器,作为新一代的 DRAM技术类型于2021年第四季度正式商用。相较于 DDR4,其具有更高的起始速度和计划提升至更高的标准速度,以及更低的功耗。具体来看,DDR5的技术优势在于:(1)速度和带宽提升:DDR5内存的数据传输速率提升较DDR4内存提升2-3倍,传输带宽最高可达到6400MT/s,较DDR4提升50%,以提供更高的数据传输性能。(2)高频率及时序:DDR5内存的内部时钟频率达到1.6-4.8GHz,较DDR4内存的0.8-1.6GHz更为高频精细,以提供更高的稳定性和保证信号完整性,更适用于多核服务器等应用场景。(3)低电压低功耗:DDR5的工作电压通常为1.1V,低于DDR4的1.2V以及DDR3内存的1.5V,有助于减少电能消耗和热量产生,在移动设备和笔记本电脑等对电池寿命和散热要求较高的场景中尤其具优势。同时DDR5将电源管理从主板移动至双列直插式内存模块DIMM上的PMIC上,此举使得电源管理、电压调节和上电顺序在物理层面上更加贴近模块上的存储器件,有助于保障电源完整性,并增强了对PMIC运行方式的控制力。(4)内存容量提升:DDR5内存支持 64Gb SPD 及 256GB DIMMs容量,同时支持两个独立的32位子通道和更多的插槽配置,有助于提供更大的存储空间。(5)ECC除错机制:DDR5 内存内置On-die ECC除错机制,能够依靠自身功能修复DRAM单元(cell),让采用DDR5 DRAM的系统拥有更高的稳定性。在服务器领域,DDR5 内存以其更高容量和更快数据传输速率的优势,正逐步替代DDR4 成为市场主流,2024年全球服务器内存模组出货量为1.70亿根,其中DDR5占比50.1%,超过DDR4占比,较2023年提升了近30个百分点。
随着 DDR 升级换代,内存互连芯片技术也持续提升。内存互连芯片技术与内存 DDR 技术发展路径、发展阶段以及产品推出时间的匹配情况在 DDR3 前后有所不同。在 DDR2 和 DDR3 世代,最新内存技术首先应用在台式电脑上,之后才在服务器上应用;从 DDR4 世代开始至 DDR5 世代,最新的内存技术首先在服务器上应用。目前内存互连芯片主要应用于服务器上。DDR5 世代的新型模组对内存接口芯片的用量大幅增加。DDR5 世代,LRDIMM的国际标准从 DDR4 世代的全缓冲“1+9”架构演化为“1+10”架构,DB 用量增加 1 颗。DDR5 世代推出的新型内存模组 MRDIMM、CSODIMM、CUDIMM,均采用全新的架构模式或全新内存接口芯片,带来MRCD、MDB、CKD 芯片等全新增量。
3、PC领域
在PC领域,AI技术的突破为PC产业带来了全新机遇。2024年传统PC开启向AI PC的重大转变, AI PC正在成为PC行业新的出货量增长点,2024年全球AI PC出货量达4303万台,占PC出货总量的17%;预计2025年全球AI PC出货量将达1.14亿台,占PC出货总量的43%。AI PC市场爆发,DDR5迎来强烈需求,DDR5将在游戏本和AI PC等高阶终端加速渗透。
PC领域的DDR5内存模组(包括UDIMM/SODIMM/CAMM/LPCAMM)需要搭配一颗更高规格、价值量更高的SPD,并新增一颗PMIC,推动DDR5世代芯片价值量提升。此外,DDR5第一子代产品支持的速率是4800MT/s,当数据速率达到6400MT/s及以上时,PC内存模组(包括CUDIMM/CSODIMM/CAMM)需要新增加一颗CKD芯片,DDR5支持速率提升将进一步带动芯片需求扩容。
四、内存互连芯片技术发展趋势
1、服务器内存互连技术
在传统内存模组RDIMM方面,内存互连技术遵循JEDEC标准持续演进,各子代产品支持的数据速率在持续提升。例如,DDR5第一子代内存接口芯片支持速率为4800MT/s,到了DDR5第五子代产品,支持速率提升至8000MT/s,而DDR5第六子代产品预计将会突破9000MT/s的速率。
在新型高带宽内存模组MRDIMM方面,基于CPU多核化的技术演进,以及AI和高性能计算应用对内存带宽日益增长的迫切需求,高带宽内存互连技术也在迭代升级,新一子代产品支持的数据速率提升显著。其中,第一子代MRDIMM最高支持8800MT/s速率,第二子代产品最高支持12800MT/s速率,预计第三子代产品支持速率将超过14000MT/s。MRDIMM采用LRDIMM“1+10”的基础架构,需要搭配1颗MRCD芯片和10颗MDB芯片,这些新型高带宽内存接口芯片与CPU的数据连接仍为单组内存信号,但是通过采用双倍数据传输速率和时分数据复用技术,能够将两个标准速率的内存数据通道合并后进行倍频传输,其与DRAM的数据连接则扩展为两组独立内存信号,可以在标准速率下对MRDIMM上面两个内存阵列同时操作,实现双倍速率读写。因此,与普通的RCD/DB芯片相比,MRCD/MDB芯片设计难度更高,构造也更为复杂。随着MRDIMM技术逐步成熟以及相关生态日益完善,未来将有更多的服务器CPU支持第二子代MRDIMM,其将为下游应用提供更具性价比的高带宽内存解决方案。
2、客户端内存互连技术
在DDR4世代及DDR5初期,内存接口芯片只用于服务器内存模组,其核心功能是缓冲来自内存控制器的地址、命令及控制信号,从而提升内存数据访问的速度及稳定性,以满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。由于台式机和笔记本电脑CPU及内存模组之间数据传输量相对较小,因此在这类设备中尚未需要对信号进行缓冲。
然而,随着DDR5传输速率持续提升,时钟信号频率越来越高,信号完整性面临瓶颈。当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时,原本无需信号缓冲的UDIMM、SODIMM(主要用于台式机和笔记本电脑),也需要引入时钟驱动器(CKD),对内存模组的时钟信号进行缓冲和重新驱动,以提高信号完整性和可靠性。DDR5第一子代CKD芯片已于2024年开始在行业规模试用,支持速率可达7200MT/s,主流CPU厂商也发布了支持该产品的客户端CPU。目前,JEDEC正在制定下一代CKD芯片的标准,同时积极推动配备下一代CKD芯片的CUDIMM和CSODIMM标准的进程。
此外,JEDEC还制定了尺寸更加紧凑的CAMM和LPCAMM内存模组的相关标准,以满足笔记本电脑等设备的需求。其中CAMM内存模组采用DDR5 DRAM颗粒,需配合CKD、SPD和PMIC芯片使用;而LPCAMM内存模组采用LPDDR5DRAM颗粒,需配合SPD和PMIC芯片使用。
以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国内存互连芯片行业市场发展形势及投资潜力研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。


2025-2031年中国内存互连芯片行业市场发展形势及投资潜力研判报告
《2025-2031年中国内存互连芯片行业市场发展形势及投资潜力研判报告》共八章,包含国内内存互连芯片生产厂商竞争力分析,2025-2031年中国内存互连芯片行业发展前景及投资策略,内存互连芯片企业投资战略与客户策略分析等内容。



