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企業(yè)級(jí)SSD主控和主流玩家洞察

 漢無為 2022-03-05
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從單個(gè)廠商在企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)鏈布局的角度上看,國內(nèi)市場上主要有六種業(yè)務(wù)布局模式:包括能夠一體化完成固態(tài)硬盤所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程的IT龍頭企業(yè)——主要包括六大NAND原廠(其中部分廠商無自主DRAM),以及部分專注于固態(tài)硬盤部分硬件/軟件核心部件生產(chǎn)的企業(yè),此外還有部分廠商擁有跨各部件領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局,或是將下游的服務(wù)器生產(chǎn)也納入業(yè)務(wù)版圖。

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目前國內(nèi)尚無企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)硬盤全產(chǎn)線自主,但在各部件的獨(dú)立領(lǐng)域中均有頭部企業(yè)具備一定的市場競爭力,通過業(yè)務(wù)合作和生態(tài)布局,有望進(jìn)一步拓寬業(yè)務(wù)布局及市場覆蓋度。

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主控/控制器:企業(yè)級(jí)SSD主控主要由美滿、微芯、三星等龍頭供應(yīng)

主控/控制器(Controller)在硬盤工作時(shí)承擔(dān)與主機(jī)通信、控制閃存的數(shù)據(jù)傳輸以及運(yùn)行FTL算法等職責(zé),在固態(tài)硬盤中的作用可類比于計(jì)算機(jī)CPU(主控內(nèi)部也有自己的CPU芯片),對(duì)固態(tài)硬盤的性能、使用壽命及可靠性有重要影響,是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一。

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從硬件外觀上看主控是一塊硅基半導(dǎo)體芯片,其生產(chǎn)流程也與其他芯片一樣總體分為設(shè)計(jì)、制造、封裝測試等環(huán)節(jié)。目前全球范圍內(nèi)固態(tài)硬盤主控的制造能力仍集中在少數(shù)IT巨頭及芯片代工廠手中,而部分國內(nèi)廠商在設(shè)計(jì)方面已經(jīng)有所建樹。從成品角度看,國內(nèi)(包括中國臺(tái)灣)企業(yè)出廠的主控更多集中于對(duì)性能要求較低的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品,企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤主控主要由美國的美滿(Marvell)、微芯(Microchip)以及韓國的三星(SAMSUNG)等國際巨頭提供,部分國內(nèi)企業(yè)如英韌科技、得瑞領(lǐng)新等具備企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤主控的設(shè)計(jì)能力。

閃存:三星、鎧俠、西數(shù)份額領(lǐng)先,價(jià)格受供需影響存在波動(dòng)

閃存是固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì),是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一。從全球市場來看,三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、Intel以及海力士六家公司合計(jì)占據(jù)了全球NAND Flash市場99%左右的份額,其中三星以超過30%的市場份額穩(wěn)居第一、具備較大優(yōu)勢,鎧俠和西部數(shù)據(jù)分別以約20%15%的市場份額位列第二和第三。

從成本結(jié)構(gòu)上看,閃存占固態(tài)硬盤總成本的比重較大,達(dá)到70%以上,其價(jià)格變動(dòng)對(duì)SSD成品的價(jià)格影響最為顯著。


固件:SSD三大核心技術(shù)之一,專為閃存介質(zhì)特性設(shè)計(jì)

固件是固態(tài)硬盤出廠自帶的一類算法的合稱,是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一,如果將固態(tài)硬盤類比為計(jì)算機(jī),固件算法則是它的核心操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件。作為一種磁存儲(chǔ)介質(zhì),NAND Flash修改數(shù)據(jù)時(shí)不能覆寫,必須先擦除才能重寫,其數(shù)據(jù)擦除不是以單個(gè)的字節(jié)而是以一定大小的區(qū)塊為單位,且每次擦除都會(huì)對(duì)半導(dǎo)體材質(zhì)產(chǎn)生磨損,因此閃存介質(zhì)具備有限的理論壽命。

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固件專門針對(duì)閃存介質(zhì)的特性設(shè)計(jì),用以執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和維護(hù),包括映射管理、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)等,對(duì)固態(tài)硬盤的讀寫速度、數(shù)據(jù)安全以及使用壽命有重要的影響。伴隨閃存向QLC及更高單元存儲(chǔ)位數(shù)演進(jìn)、3D堆疊層數(shù)持續(xù)提升,固態(tài)硬盤產(chǎn)品對(duì)固件的性能要求將持續(xù)提升。


新興技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新:AI&大數(shù)據(jù)應(yīng)用增長,對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備具有剛性需求

從技術(shù)層次上看,人工智能產(chǎn)業(yè)鏈可以分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層,包括存儲(chǔ)在內(nèi)的數(shù)據(jù)服務(wù)位于基礎(chǔ)層,對(duì)技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)步起到支撐作用。


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大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)與人工智能相輔相成,近年來以“流批一體化”和“湖倉一體化”為代表的大數(shù)據(jù)應(yīng)用不斷推陳出新,在提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力的同時(shí),對(duì)包括存儲(chǔ)硬件在內(nèi)的IT基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的性能需求。


新興技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新:5G高速通信進(jìn)一步刺激高速固態(tài)硬盤市場需求

目前我國5G用戶數(shù)已經(jīng)超過4億,隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步完善以及5G網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)進(jìn)一步降價(jià),我國的5G市場還有較大的滲透空間。從客戶的角度看,5G帶來了更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更低的時(shí)延;從互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)企業(yè)的角度來看,5G時(shí)代的連接數(shù)密度和流量密度都將出現(xiàn)10倍增長,從而對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力提出更高的要求,固態(tài)硬盤——尤其是應(yīng)用PCIe固態(tài)硬盤對(duì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求剛性將進(jìn)一步增強(qiáng)。


英特爾:深耕企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場,構(gòu)建核心基礎(chǔ)硬件生態(tài)

英特爾在CPU、服務(wù)器等核心IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域具備全球領(lǐng)先地位,在IT硬件生態(tài)構(gòu)建方面擁有充分的話語權(quán)。英特爾存儲(chǔ)產(chǎn)線偏重企業(yè)級(jí)市場,傲騰、3D XPoint等核心技術(shù)具備市場領(lǐng)先地位。

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英特爾為企業(yè)提供出色的存儲(chǔ)解決方案,匹配客戶低延遲、高耐用性、高服務(wù)質(zhì)量、高吞吐量和高性價(jià)比的產(chǎn)品,在改善總體擁有成本的同時(shí)不斷滿足企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)的需求,讓企業(yè)能夠快速和靈活地存儲(chǔ)、處理和管理用于數(shù)據(jù)分析、人工智能、高性能計(jì)算和其他工作負(fù)載的大量數(shù)據(jù)。202010月,英特爾將原NAND閃存及存儲(chǔ)業(yè)務(wù)出售給海力士,將給全球存儲(chǔ)行業(yè)格局帶來一定變數(shù)。


三星:背靠全供應(yīng)鏈閉環(huán),打造一體化解決方案

三星在企業(yè)級(jí)SSD領(lǐng)域享有良好聲譽(yù),能夠通過在供應(yīng)鏈上的研發(fā)與控制能力,為企業(yè)客戶提供高性能、高容量、高可靠性的固態(tài)硬盤產(chǎn)品及方案。

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作為全球最大的半導(dǎo)體公司之一,三星在固態(tài)硬盤兩類重要原材料NAND Flash以及DRAM市場都擁有全球領(lǐng)先的市占率,其3D NAND的技術(shù)創(chuàng)新也使三星在改進(jìn)閃存技術(shù)方面更進(jìn)一步,其閃存容量、性能、擴(kuò)展性等更加符合企業(yè)日益增長的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)需求。同時(shí),三星在主控、模組等固態(tài)硬盤關(guān)鍵上游領(lǐng)域均擁有多年的技術(shù)和市場積累,構(gòu)建了自主的全供應(yīng)鏈閉環(huán)。

長江存儲(chǔ):國產(chǎn)NAND Flash解決方案提供商

長江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司成立于20167月,是國內(nèi)專注于3D NAND閃存設(shè)計(jì)制造一體化的IDM集成電路企業(yè),為全球合作伙伴供應(yīng)3D NAND閃存晶圓及顆粒,嵌入式存儲(chǔ)芯片以及消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤等產(chǎn)品和解決方案,廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、消費(fèi)數(shù)碼、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。


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201710月,長江存儲(chǔ)通過自主研發(fā)和國際合作相結(jié)合的方式,成功設(shè)計(jì)制造了中國首款3D NAND閃存。2018年,長江存儲(chǔ)攜創(chuàng)新型Xtacking架構(gòu),進(jìn)軍高門檻的NAND閃存產(chǎn)業(yè),并于20199月正式量產(chǎn)搭載了Xtacking架構(gòu)的64TLC 3D NAND閃存。長江存儲(chǔ)以創(chuàng)新技術(shù)作為發(fā)展力,致力于成為全球領(lǐng)先的NAND閃存解決方案提供商。

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