近期，SSD主控芯片的動態(tài)頻頻。憶芯流片高性能企業(yè)級PCIe4．0 SSD主控芯片STAR2000，該芯片基于12nm工藝，含50億晶體管；華存研發(fā)出國內(nèi)首顆 PCIe5．0 SSD存儲主控芯片，預(yù)計 2022 年下半年量產(chǎn)。
而與此同時，全球第一大SSD主控芯片廠商慧榮尋求出售。在5月份，慧榮科技與MaxLinear共同宣布，由MaxLinear依約透過現(xiàn)金與股票交易的方式收購慧榮科技。
SSD主控芯片市場風(fēng)雨欲來。
火熱的SSD主控芯片
回顧2021年SSD的主控市場，全球SSD主控芯片出貨量為4．19億顆，較2020年3．85億顆，年度增長8．83％。
在云計算、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等需求的帶動下，服務(wù)器市場不斷擴(kuò)張，隨之帶來的是SSD越來越受到歡迎。中國企業(yè)級SSD呈現(xiàn)高增長態(tài)勢，根據(jù)預(yù)測2022、2023年中國企業(yè)級SSD市場規(guī)模同比增長37％、28％，于2025年達(dá)到489億元人民幣。
作為SSD的三大件之一，主控芯片的作用不言而喻。SSD的主控芯片本質(zhì)上是一顆小型處理器，主控芯片的好壞直接決定了固態(tài)硬盤的實際體驗和使用壽命，不同架構(gòu)、核心晶體管數(shù)量的多少、頻率的高低都會影響主控的性能。
目前固態(tài)硬盤的主控主要分為兩大陣營：一類是各存儲原廠，諸如三星、Intel、美光等巨頭基于IDM生產(chǎn)模式生產(chǎn)，其中三星的主控自產(chǎn)自銷，基本不單獨出售主控。另一類是Fabless廠商，例如Marvell、慧榮及群聯(lián)電子。
從全球控制芯片市場來看，三星占據(jù)約45％的市場份額；慧榮科技、群聯(lián)電子、 Marvell等廠商，合計占據(jù)約40％的市場份額。
去年第三季度開始，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈瀕臨供應(yīng)鏈斷裂與缺貨危機(jī)，各個大廠也在面臨產(chǎn)能危機(jī)問題。隨著需求持續(xù)增加，某些渠道商與傳統(tǒng)產(chǎn)品代理商為了加速獲利開始囤貨，最終給整個產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的沖擊。
但隨著SSD主控芯片的需求劇增，相關(guān)主控芯片廠商業(yè)績也有所增加。慧榮科技總經(jīng)理茍嘉章也曾表示：“主控芯片供貨的缺口很大，深圳的主力客戶們2021年的業(yè)績都比上一年成長了50％－100％。”
而今年開年，SSD閃存芯片價格下跌的同時，主控芯片卻宣布了漲價。國內(nèi)SSD主控芯片企業(yè)得一微發(fā)布了漲價通知，宣布對旗下的嵌入式主控芯片漲價，而且漲幅一次就有50％。
SSD主控芯片玩家
2021年，海外SSD主控芯片廠商全球出貨量占比89．67％，本土SSD主控芯片廠商全球出貨量占比10．33％。隨著市場需求的增加，國內(nèi)SSD主控廠商正在大力崛起。目前大陸在做SSD控制器的廠商多達(dá)三四十家，從數(shù)量上看已經(jīng)超越了美系、臺系的品牌。這數(shù)十家的新興勢力加上中國臺灣和美國等地方的廠商，毫無疑問，一場SSD主控爭奪戰(zhàn)正式開打。
Marvell性能較好，一直是主控市場上性能的佼佼者，其SSD控制器基于NAND Edge LDPC引擎，支持在企業(yè)和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心環(huán)境中使用高性能和大容量的SSD，并兼容TLC、QLC和SLC存儲器，數(shù)據(jù)安全及數(shù)據(jù)糾錯能力領(lǐng)先。
慧榮和群聯(lián)是臺系主控代表，慧榮是全球最大的NAND Flash控制芯片供應(yīng)商，也是第一大SSD主控芯片出貨商，其主控以不錯的性能和低廉的價格為主要特點，整體較為平衡。群聯(lián)主控性價比好，中低端市場有優(yōu)勢。
而大陸廠商中，得一微、國科微、華存、華瀾微、憶芯科技、聯(lián)蕓科技、得瑞都是SSD主控廠商的一員。
國科微是國內(nèi)SSD主控唯一一家通過國密國測雙認(rèn)證、首個芯片級自主原創(chuàng)測評通過者。2015年，推出自主研發(fā)GK21系列SSD主控，已量產(chǎn)了四代。據(jù)其披露， SSD主控已與龍芯、鯤鵬、飛騰、麒麟等國產(chǎn)軟硬件平臺實現(xiàn)全面適配，并以固態(tài)硬盤的形態(tài)在長城、聯(lián)想、曙光、浪潮、同方、百信等國內(nèi)主流整機(jī)企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。
華瀾微電子是我國首顆SATA接口SSD主控芯片推出者。華瀾微已推出一系列的SSD主控芯片，涵蓋SATA接口和PCIe接口。官方信息披露，華瀾微SATA3 SSD控制器單月出貨突破30萬套。同時，華瀾微也擁有基于自家主控芯片的SSD解決方案，可提供給客戶采用。
憶芯科技由原Memblaze的芯片開發(fā)部拆分而成立，初始目標(biāo)是設(shè)計高性能企業(yè)SSD控制器。最近憶芯科技集中發(fā)力企業(yè)級SSD主控芯片，其高端企業(yè)級PCIe Gen4 SSD主控芯片STAR2000即將推出。下一代PCIe Gen5的產(chǎn)品憶芯科技已經(jīng)開始預(yù)研，DPU的應(yīng)用在加速落地。
得一微在2019年全面進(jìn)軍固態(tài)存儲主控市場，從消費級到企業(yè)級，從SATA到PCIe。其消費級產(chǎn)品主要是SATA SSD主控芯片，以及PCIe3主控芯片已經(jīng)量產(chǎn)，明年會有企業(yè)級PCIe3產(chǎn)品上市。目前從得一微的規(guī)劃來看，消費級PCIe4研發(fā)已基本完成，企業(yè)級PCIe4和PCIe5產(chǎn)品也將同步進(jìn)行研發(fā)。值得注意的是，在今年3月得一微開始IPO并完成上市輔導(dǎo)備案報告。
聯(lián)蕓科技則是國內(nèi)SSD主控的一個重要玩家。聯(lián)蕓科技推出一系列PCIe接口固態(tài)硬盤（SSD）控制芯片和解決方案，其SSD控制芯片支持所有主要NAND Flash原廠的MLC、TLC及QLC NAND Flash，同時支持最先進(jìn)的安全協(xié)議，支持SM2、SM3、SM4、AES256、SHA256、RSA2048加解密安全算法。PCIe接口SSD控制芯片可全面覆蓋消費級、工業(yè)級以及企業(yè)級應(yīng)用SSD產(chǎn)品中，大幅度提升設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性、性能和安全性。
去年國內(nèi)本土SSD廠商主控芯片原廠出貨量快速增長，并被全球主流SSD模組和品牌廠商所接受。整體上看，國內(nèi)的SSD主控芯片已可實現(xiàn)低端替代，并向中高端邁進(jìn)。
SSD主控未來主戰(zhàn)場在哪
這些年SSD主控市場風(fēng)云變幻，美國公司是SSD主控行業(yè)的先驅(qū)，但是日漸衰落，隨之而起的中國臺灣公司憑借更好的性價比成為主流，同時大陸市場上也崛起了多家SSD主控廠商，正在成為SSD主控第三波的主戰(zhàn)場。
但是SSD隨著NAND閃存正式進(jìn)入3D制程發(fā)展，主控芯片的設(shè)計愈加復(fù)雜、門檻也越來越高。對相關(guān)新入者來說，這是一個挑戰(zhàn)。
PCIe接口SSD主控距離量產(chǎn)尚有距離
國產(chǎn)SATA接口SSD主控器已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但在PCIe方面大陸仍有很長的一段路要走。盡管國內(nèi)有多家國產(chǎn)SSD主控器廠商宣布推出研發(fā)PCIe接口SSD主控器，但實際量產(chǎn)仍然較少。SSD主控器研發(fā)的成功與否于是否能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)并非同一件事。
華存電子今年宣布了自主研發(fā)出國內(nèi)首顆PCIe5．0 SSD存儲控制芯片，并于4月底在臺積電成功流片。但當(dāng)時主要還處于樣品和小規(guī)模試產(chǎn)階段，要達(dá)到規(guī)模量產(chǎn)程度還需求較長路要走，華存也預(yù)計將于今年下半年投入量產(chǎn)。
SSD主控器研發(fā)技術(shù)難度更需要綜合考慮SSD主控器研發(fā)難度、與之適配的固件研發(fā)難度、大規(guī)模量產(chǎn)研發(fā)難度等整體難度。國產(chǎn)PCIE接口SSD主控器與國際先進(jìn)水平相比還有較大的差距。
并且，SSD主控的量產(chǎn)還需要于不同廠商的NSND閃存顆粒進(jìn)行搭配。SSD產(chǎn)業(yè)鏈中NAND原廠的話語權(quán)最高，不同廠商的NAND閃存顆粒特性差異較大，同一廠商N(yùn)AND顆粒制程不同，產(chǎn)品差異性也非常大。而目前掌握NAND閃存顆粒核心技術(shù)的廠商中，三星、鎧俠、美光、SK海力士、西部數(shù)據(jù)、英特爾這六家長期壟斷者全球95％以上的份額。實力非常小的國產(chǎn)SSD主控器廠商，很難獲得這些原廠支持，也就很難實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。
部分企業(yè)核心IP從國外授權(quán)／購買使用許可
如果從國產(chǎn)的角度看，國內(nèi)目前的SSD控制器實際上并非“全國產(chǎn)”。即使是國產(chǎn)的控制器其中的核心IP也是從國外授權(quán)或者購買使用許可的。SSD主控芯片架構(gòu)主要基于ARM架構(gòu)，也有部分SSD廠家采用RISC架構(gòu)。由于IP掌握在別人手中，因此，在成本上面沒有競爭力，在技術(shù)演變發(fā)展方面也是被制約的。
總的來講，中國不缺芯，缺的是高端芯片的生產(chǎn)能力。眾所周知，芯片行業(yè)的發(fā)展需要長時間的創(chuàng)新研發(fā)積累。截止目前SSD主控器依舊是一款高技術(shù)門檻的集成電路芯片。隨著國內(nèi)創(chuàng)新大環(huán)境不斷活躍，中國SSD芯片行業(yè)也需要主動抓住市場優(yōu)勢，利用政策、資金、人才等優(yōu)勢，著力強(qiáng)化自身。國產(chǎn)化才是唯一出路。
當(dāng)前，全球范圍內(nèi)SSD主控制造能力仍集中在少數(shù) IT 巨頭及芯片代工廠手中，國內(nèi)廠商出產(chǎn)的主控更多集中于消費級產(chǎn)品，而企業(yè)級 SSD 主控主要由三星、英特爾、美光等國際巨頭壟斷。但隨著中國企業(yè)級SSD市場不斷增長，企業(yè)級SSD無疑是繼消費級之后的又一條出路。
國產(chǎn)SSD主控芯片迎來新的戰(zhàn)場。
