上周拜訪了一位從事SSD存儲(chǔ)模組行業(yè)的師兄亭姥,在自主可控大趨勢(shì)下,判斷SSD國產(chǎn)化空間巨大篱瞎,箭在弦上苟呐。
存儲(chǔ)就是用于保存信息的設(shè)備,我們常見的存儲(chǔ)設(shè)備分為三種俐筋,分別是光學(xué)存儲(chǔ)(DVD牵素、VCD)、磁性存儲(chǔ)(軟盤澄者、機(jī)械硬盤)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)(ROM笆呆、RAM)。其中RAM是斷電后數(shù)據(jù)即丟失粱挡,如內(nèi)存DRAM,SRAM赠幕,而ROM斷電后依舊會(huì)保存信息,比如FLASH询筏、EEPROM榕堰。
目前市場(chǎng)上最重要的存儲(chǔ)器為DRAM存儲(chǔ)器和Flash閃存芯片。動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM是最常見的系統(tǒng)內(nèi)存嫌套,其性能出色但斷電易失逆屡,成本較同級(jí)別易失性存儲(chǔ)器更低,因此是是最常見的系統(tǒng)內(nèi)存灌危;Flash閃存芯片是應(yīng)用最廣的非易失性存儲(chǔ)康二,由于斷電非易失性,因此主要用在大容量存儲(chǔ)領(lǐng)域勇蝙。
FLASH目前主要分為NAND和NOR兩種沫勿,兩種產(chǎn)品存儲(chǔ)單元的連接方式?jīng)Q定了不同的讀取方式和性能挨约。其中NOR以串行結(jié)構(gòu)為主,可以直接運(yùn)行裝載在FLASH內(nèi)部的代碼产雹,但是存儲(chǔ)空間較小诫惭,因此主要應(yīng)用場(chǎng)景是功能手機(jī)、DVD蔓挖、電視夕土、機(jī)頂盒、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等小容量代碼閃存領(lǐng)域瘟判;而NAND以塊為基本單位怨绣,成本更低,讀取寫入速度更快拷获,但是無法直接運(yùn)行FLASH上的代碼篮撑,主要應(yīng)用于大容量存儲(chǔ),如閃存匆瓜、手機(jī)赢笨、平板電腦、固態(tài)硬盤等驮吱。
我們所說的SSD固態(tài)硬盤就屬于NAND的一種茧妒,根據(jù)中國閃存市場(chǎng)ChinaFlashMarket數(shù)據(jù),2018年全球SSD的出貨量達(dá)到2.05億臺(tái)左冬,相較于2017年增長31%桐筏。目前全球SSD市場(chǎng)約為900億美金,中國NAND消耗量占全球的1/3又碌。
???????? SSD內(nèi)部主要由Flash顆粒九昧、主控制器和固件算法組成。
NAND Flash
NAND Flash是存儲(chǔ)的核心毕匀,用戶的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)于內(nèi)存上铸鹰。Flash顆粒前期資本支出高、生產(chǎn)良率低皂岔,需要持續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以攤薄成本蹋笼,具有典型的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)。目前Flash市場(chǎng)集中度較高躁垛,且以外資為主剖毯。目前Flash占整個(gè)SSD成本的60%-70%左右,毛利率也最高教馆,基本榨取了整個(gè)行業(yè)的利潤逊谋。目前消費(fèi)級(jí)SSD Flash毛利約為35-40%,企業(yè)級(jí)SSD毛利約為50-60%土铺。
國內(nèi)由中科院微電子所支持的長江存儲(chǔ)發(fā)展較快胶滋,已具備32層3D NAND Flash量產(chǎn)能力板鬓,未來隨著存儲(chǔ)國產(chǎn)化和自主可控的要求,有望打破原有外國廠商壟斷的格局究恤。
固件算法
SSD的固件是確保SSD性能的最重要組件俭令,用于驅(qū)動(dòng)控制器。主控將使用SSD中固件算法中的控制程序部宿,去執(zhí)行自動(dòng)信號(hào)處理抄腔,耗損平衡,錯(cuò)誤校正碼(ECC)及壞塊管理理张、垃圾回收算法GC赫蛇、FTL算法、trim算法等等涯穷。
目前國內(nèi)固件算法還是以美國棍掐、臺(tái)灣的廠商為主。固件算法的毛利率相對(duì)較低拷况,消費(fèi)級(jí)毛利率15-20%,工業(yè)級(jí)30-35%掘殴。
目前國內(nèi)具備自主固件開發(fā)能力的企業(yè)很少赚瘦,大多數(shù)企業(yè)采用的是國外現(xiàn)有的固件算法。
比較知名并且出貨量較大的公司包括Memblaze(企業(yè)級(jí)奏寨,PMC方案)起意、至譽(yù)科技(工業(yè)級(jí),Marvell方案)病瞳,江波龍(消費(fèi)級(jí)揽咕,Marvell方案)、佰維(消費(fèi)級(jí)套菜,Marvell方案)亲善、海康威視(企業(yè)級(jí)+消費(fèi)級(jí)逗柴,聯(lián)蕓蛹头、Marvell方案)、華為(企業(yè)級(jí)戏溺,海思方案)等渣蜗、紫光得瑞(企業(yè)級(jí),Dera方案)旷祸。
主控制器
主控制器是一種嵌入式微芯片耕拷,其主要功能為對(duì)SSD各種操作請(qǐng)求的控制,包括讀取托享、寫入骚烧、垃圾回收浸赫、損耗均衡、數(shù)據(jù)壓縮等止潘。
控制器芯片的價(jià)格相對(duì)較低掺炭,根據(jù)調(diào)研一塊400元左右的SSD主控芯片價(jià)格只有20-30元。消費(fèi)級(jí)主控芯片毛利率20-25%凭戴,工業(yè)級(jí)33-38%涧狮。
目前控制芯片市場(chǎng)大致分為三個(gè)等級(jí),第一等級(jí)是三星么夫、東芝者冤、英特爾、SK 海力士等原廠陣營档痪,他們具有生產(chǎn) NAND Flash涉枫,以及研發(fā)控制芯片的能力,主要用于自家 SSD 產(chǎn)品腐螟,且基本不對(duì)外供應(yīng)愿汰,大概占據(jù)了1.05/1.6億顆芯片=65%的市場(chǎng)。第二等級(jí)是 Marvell乐纸、慧榮衬廷、群聯(lián)等主控廠商,占據(jù)大部分非原廠的 SSD 市場(chǎng)汽绢,按照全球一共5000萬顆芯片是第三方制造吗跋,每片6美元測(cè)算,第三方主控芯片市場(chǎng)規(guī)模為3億美金宁昭。第三等級(jí)是國內(nèi)主控廠跌宛,如聯(lián)蕓(來自于臺(tái)灣JMicron團(tuán)隊(duì))、得一微积仗、國科微疆拘、華瀾微,其中聯(lián)蕓已經(jīng)實(shí)現(xiàn)SATA接口量產(chǎn)斥扛,應(yīng)該是目前走的最遠(yuǎn)的控制其芯片廠商入问。
目前國內(nèi)主控制器芯片單獨(dú)發(fā)展比較困難,主要原因有(1)芯片需要和固件算法結(jié)合起來形成模組稀颁,需要找到模組廠商配合提供軟件開發(fā)芬失,驗(yàn)證模組是否能成功;(2)商務(wù)上來講國內(nèi)少有獨(dú)立模組廠商匾灶,因此控制器芯片缺少下游客戶棱烂。
從國際市場(chǎng)來看SSD市場(chǎng),除了Flash巨頭廠商外阶女,發(fā)展規(guī)模最大的就是同時(shí)具備從Flash到控制器芯片到固件算法的協(xié)調(diào)集成的模組廠商颊糜,這類模組廠商一般也具有自己的控制器芯片和固件算法哩治,如光寶、金士頓衬鱼、慧榮业筏、群聯(lián)。
國內(nèi)SSD市場(chǎng)發(fā)展空間可期鸟赫。一方面國內(nèi)占據(jù)了全球1/3的存儲(chǔ)市場(chǎng)蒜胖,面臨著服務(wù)器、手機(jī)抛蚤、工控等下游市場(chǎng)的巨大需求台谢,另一方面國內(nèi)核心設(shè)備具有自主可控的需求,和國產(chǎn)CPU岁经、操作系統(tǒng)朋沮、數(shù)據(jù)庫等類似具有巨大的國產(chǎn)化替代空間。目前SSD市場(chǎng)中國家大力支持的NAND FLASH已有長江存儲(chǔ)缀壤,另外可能率先爆發(fā)的是具有龐大營收規(guī)模的SSD模組廠商(Flash成本亦計(jì)算在模組廠商的收入)樊拓,同時(shí)具備控制器芯片和固件算法研發(fā)能力的模組廠商會(huì)更占優(yōu)勢(shì)。而細(xì)分的控制器芯片受限于市場(chǎng)空間和產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)可能會(huì)更晚爆發(fā)塘慕。