2026.09.28 | AC | Power | VPD Equipment Check
原标题:VPD设备行业调研:研发进度不及预期,存算一体技术或颠覆 SPD 市场
摘要
·DDR5 时代 VPD 替代 SPD 趋势明确,VPD 单价约 7-8 元,为 SPD 的数倍,主要应用于企业级 SSD 与 CXL 模组。 ·存算一体技术是长期颠覆性风险,一旦 FeRAM 或 DRAM 堆叠方案成熟,将消除对独立缓存芯片(SPD/VPD)的需求。 ·DDR5 SPD 升级至 I3C 协议并新增温度监控功能,其市场价值高度依附于 DRAM 整体行情,而非产品自身溢价。
正文
以下内容来自资深行业专家:
Q&A
请介绍一下公司SPD和VPD产品的基本情况,包括与合作伙伴的开发模式、不同代际产品的价格差异、以及VPD产品的市场定位?
SPD产品分为DDR4和DDR5两个世代。DDR4 SPD是与澜起科技联合开发的,其中澜起科技与聚辰半导体共同出资,而研发人员主要由聚辰半导体提供。在2022至2023年期间,向澜起科技供应的DDR4 SPD产品规模不大,年销售额大约在1,000多万人民币。从2024年开始,公司启动了DDR5 SPD的研发与生产,其价值量高于DDR4 SPD。受AI服务器需求驱动,DDR5 SPD的价格在2025年第三季度达到了过去五六个季度的最高点,但整体价格水平仍然不高。VPD是公司新开发的一款产品,其单价显著高于SPD,是SPD价格的数倍。
在AI服务器等应用场景中,VPD相较于SPD有何优势,以及它未来的市场替代趋势是怎样的?
SPD和VPD产品的市场需求增长均与AI服务器的爆发密切相关。从性能角度看,VPD在各方面均优于SPD。因此,在服务器内存应用中,例如DDR4和DDR5内存模组,未来SPD的市场份额预计将逐渐被VPD所替代。
SPD和VPD在内存模组中的具体功能和技术作用是什么?
SPD和VPD的功能基本相似,它们都属于EEPROM,容量较小,通常为2KB、4KB或8KB。其核心作用是在内存系统中提供驱动和初始化功能。具体来说,这些芯片内部会预先写入驱动脚本或固件,用于启动和运行内存条上的DRAM颗粒。无论是PC还是服务器,其使用的DDR4、DDR5内存条都需要这类芯片来实现必要的驱动、断电保护或执行特定功能,以确保缓存系统正常工作。客户可以根据自身需求,在EEPROM中写入特定程序,以实现下游产品所需的功能和性能。
从长远来看,在存算一体的技术趋势下,SPD和VPD这类产品未来的市场需求将如何演变?
当前服务器架构中,数据处理流程通常是GPU进行计算,然后通过DDR内存进行缓存,最后传输至SSD。在这个模式下,DDR内存扮演着关键的传输和缓存角色。只要这种非存算一体的架构持续作为主流,市场对SPD和VPD这类产品的需求将会出现爆发式增长。然而,存算一体是未来技术发展的主要方向。一旦存算一体技术成熟并广泛应用,当前这种依赖独立缓存芯片的模式将被颠覆,届时SPD和VPD的市场需求可能会相应减少。
目前存算一体技术有哪些主流的技术路径,各自的实现程度和优劣势如何?
存算一体技术已接近成熟,目前主要有三种技术路径。第一种是基于DRAM的方案,其结构是在一个较大的基板下堆叠一层算子(可能是几十乘几十的矩阵),然后通过TSV硅通孔与上层的HBM类存储芯片连接。这种方案在当前技术条件下基本可以实现。第二种是基于SRAM的方案。第三种是基于FeRAM(铁电存储器)的方案,这被认为是真正意义上的存算一体,因为它将计算和存储功能集成在同一个Die上。具体而言,其底层的铁电材料层负责计算,而上层通过类似GPGPU工艺制造的结构实现HBM的功能。
从技术实现的最优路径来看,理论上最好的方式是使用RRAM,但利用其控制可变电阻的难度极高,虽然国外曾有公司尝试并后被国内企业收购,但目前基本无法做出成熟产品。当前阶段,基于DRAM的堆叠方案是可行的。而从长远来看,FeRAM是未来最可靠的技术方向,一旦成功实现,其可靠性最高。目前国内已有公司在研发FeRAM方案,但尚处于研发阶段,未有产品问世。华为海思正在进行相关研究,国内也有几家公司计划进入该领域。
存算一体技术与传统的计算架构(如GPU+HBM)相比,在数据传输和处理效率方面有何核心优势?
传统架构中,HBM与GPU是并列放置的,通过2.5D封装连接,数据需要在两者之间搬运。而存算一体技术,特别是基于DRAM的方案,将计算单元(算子)直接堆叠在存储单元下方。数据计算完成后,可以通过微米级的TSV硅通孔直接传输到上方的存储层,传输路径极大地缩短。目前已有方案采用一至两层算子堆叠在下,上层堆叠三层左右的存储,从而获得极高的带宽。这种架构避免了数据在不同芯片间(如从SSD或HBM到GPU)通过基板导线长距离传输所带来的时间延迟,从而显著提升了计算单元的利用率。
存算一体技术将如何影响未来GPU的架构和功能分工?
未来GPU的架构可能会发生演变,以提升其整体利用率。目前,AI场景下GPU的实际使用率通常在60%左右,大量时间消耗在数据搬运上。通过引入存算一体技术,可以将计算(算)的部分功能从GPU中剥离出来,交由存算芯片解决。GPU则可以更专注于其核心的推理功能。这种功能上的分离,相当于为整个系统增加了一个加速模块,从而提升了原GPU的纯粹计算利用率。目前,像字节跳动等公司已经开始尝试应用此类方案,并着手进行点亮测试。
在DDR5内存模组中,VPD替换SPD的趋势和市场增量主要体现在哪些方面?
在DDR5时代,VPD替换SPD的渗透速度和市场增量预计会加快。目前,采用SPD或VPD芯片的内存市场主要集中在服务器和PC的内存条上。例如,长鑫存储和南亚科技等厂商会将这类产品应用在自家的内存模组上,或直接销售给客户。随着DDR5的普及,VPD相较于SPD的优势将使其替代进程加速。不过,从更长远的技术演进来看,这可能只是一个过渡阶段,最终的解决方案将是存算一体技术。
国内存算一体芯片的先进工艺制程主要依赖哪些晶圆代工厂?对于7纳米或14纳米等先进制程,国内厂商在流片时通常会面临哪些挑战?
国内从事存算一体芯片研发的公司,无论是基于DRAM、SRAM还是FeRAM技术路线,其先进制程的芯片制造普遍依赖台积电。尽管部分操作会通过一些变通方式进行,但核心制造仍在台积电完成。
国内的晶圆代工厂在几纳米级别的DRAM工艺上尚不具备量产能力。对于订单量较小的公司,中芯国际不会轻易为其启动生产线。因此,这些公司大多只能选择台积电进行流片。在实际操作中,它们往往不会独立进行完整的晶圆批次投片,而是采取与其他大客户合作的方式,利用其晶圆上的剩余空间进行联合流片,以分摊成本和获取制造资源。
VPD或SPD在内存模组中的具体作用是什么?从DDR4到DDR5,SPD的功能和技术规格发生了哪些主要变化?
VPD(Vital Product Data)或SPD(Serial Presence Detect)在内存模组中主要扮演辅助角色,其存储容量通常很小,仅为几KB。其核心作用类似于内存条的“身份证”和“配置手册”。具体功能包括:在系统缓存过程中存储驱动程序或Flash脚本等必要信息;在开机时,它能帮助系统自动识别并初始化内存,清除上一次使用的数据;存储由厂商预设的超频文件参数;以及记录模组的物料号、序列号、生产日期等产品信息。
从DDR4发展到DDR5,SPD的功能要求显著提升,尤其是在服务器和AI服务器等高端应用场景中。技术规格上的主要变化体现在通信协议上,DDR4的SPD采用I²C通信模式,而DDR5的SPD则升级为I3C协议,这使其能够管理PMIC等更多组件。此外,DDR5的SPD功能也得到扩展,能够监控服务器内部的温度。例如,某些AI算力卡在特定温度区间(如95℃)能发挥出80%至90%的最佳算力,而在低温(如50-60℃)时算力可能仅为峰值的20%,过高温度(如超过110℃)则可能导致产品损坏。SPD通过监控温度等关键参数,确保系统在最佳状态下运行。
VPD或SPD产品的市场价值和价格波动主要受哪些因素影响?聚辰半导体在这类产品上的营收表现和市场渗透情况如何?
VPD或SPD产品的自身价值量相对有限,其价格波动并不取决于产品本身,而是高度依附于DRAM内存市场的整体行情。由于其存储容量仅为几KB,本质上可以看作是DDR内存带来的一个附加价值或溢价。
以聚辰半导体为例,尽管公司可能会对外宣传SPD/VPD业务的重要性,但其在总营收中的占比较低。在2024年,聚辰半导体的SPD业务营收占比很小。对于VPD产品,尽管送样积极,但在客户端主要处于点亮或千片级别的试产阶段,预计到2026年也不会产生显著的营收贡献。
聚辰半导体的主要业务构成是怎样的?其各项产品线的营收占比和近年来的变化趋势如何?
聚辰半导体的主营业务核心是EEPROM,这是一家从国外企业分拆并独立上市的公司。其产品线主要包括EEPROM、NOR Flash以及由EEPROM技术衍生出的SPD和VPD。在存储产品领域,聚辰专注于EEPROM这类小容量存储,最大容量通常在4兆至32兆之间,而对于NAND Flash等大容量存储则不涉及。
从营收结构来看,EEPROM是绝对的支柱。在公司年销售额达到10亿多元的2024年,普通EEPROM的销售额贡献了约6.6亿以上,占比极高。相比之下,NOR Flash占一部分,而SPD和VPD的销售额占比则非常小。
请详细介绍一下VPD和SPD在技术模式、接口协议、信息记录内容以及应用场景等方面的核心区别?
VPD和SPD虽然都属于EEPROM的应用范畴,但在多个维度上存在显著差异。首先,在应用载体上,SPD主要用于DDR内存模组,而VPD则应用于企业级SSD或CXL模组。其次,在接口协议上,SPD在DDR5上可使用I3C或I2C,在DDR4上则只能使用I2C;相比之下,VPD只能使用I2C接口。再次,在记录的信息内容上,SPD更侧重于记录内存模组的身份信息、时序参数及配置数据,类似于模组的“身份证”;而VPD则主要记录企业级SSD和CXL模组的身份信息、遥测数据以及存储状态等。最后,它们的应用场景也完全不同,SPD主要面向PC和服务器的内存条,而VPD则专用于服务数据中心的企业级应用和CXL模组。
聚辰半导体在VPD产品上的最新进展如何,预计何时能够实现规模化量产?
聚辰半导体的VPD产品已于2026年第一季度开始向三星等大厂送样测试。预计到2026年年底前,该产品仍将处于免费送样试用阶段。真正的规模化起量预计将从2027年第一季度开始。
聚辰半导体的业务基本面和产品竞争力如何?
聚辰半导体的业务表现稳定,是一家能够持续盈利且具备一定护城河的公司。其产品在国内市场具有较好的竞争力,但在与ST等国际厂商的同类产品相比时,仍存在一定差距。