電子發燒友網報道(文/李彎彎)近期,國內多家廠商宣布推出/開賣純國產固態硬盤產品,包括江波龍、國科微、光威、朗科等。
主控方面,在京東商城上架的光威弈Pro系列SSD,采用的是聯蕓科技MSA090X系列主控;江波龍推出的國產固態硬盤G500系列,采用的是江波龍定制國產高性能主控芯片;國科微預發布固態硬盤311C-Y,采用的是國科微自研控制器芯片GK2302。
閃存方面,這些產品均采用長江存儲的64層3DNAND。可見隨著長江存儲量產3D NAND FLASH,以及國內存儲控制芯片廠商技術和產品的不斷升級,國內SSD產品的國產化正在加速。
存儲控制芯片廠商助力SSD全面進入國產化
固態硬盤(SSD)主要包括主控芯片、閃存顆粒和緩存單元三大組件。
在這三大件中,采購成本最高的是閃存顆粒,大約占據70%的份額,目前國內只有長江存儲可以提供;
由于不同廠商對不同產品的定位問題和有些產品存在內外置緩存的區分,緩存單元一般無法統一論述;
但最有技術含量和核心技術的就是主控芯片了,國內可以提供SSD主控的廠商主要有得一微電子、聯蕓科技、憶芯科技、華瀾微電子等。
得一微電子
得一微電子由深圳市硅格半導體有限公司發展而來,團隊早在2007年開始創業時,就進入固態存儲領域,截至目前,在固態存儲領域有十幾年的積累。
得一微電子于2015年立項研發SSD控制器,2019年推出并大規模量產,同年出貨數量數百萬顆。得一微電子市場總監羅挺對電子發燒友表示,“在固態存儲領域十幾年的技術和經驗積累,以及經過3~4年的長時間不斷打磨,使得公司SSD存儲控制芯片產品一經推出就迅速獲得市場認可。”
得一微電子顯著優勢在于,公司具有業界領先的存儲控制IP,如下圖,得一微可以自主提供大部分IP(灰色),只有少數IP由第三方提供(淺紅),底層IP技術的發展形成差異化的競爭力。
羅挺表示,公司的IP可以對外授權,此外還可為客戶提供全流程的設計服務。如果客戶具有固態硬盤的開發能力,得一微可以為其提供從IP到芯片的服務,如果客戶自己不能開發固態硬盤產品,只需提供定制化需求,得一微可以提供從IP、芯片、到SSD全流程開發的服務。
除了消費級需求,存儲很大一部分需求來自企業,比如云計算,云計算離不開云存儲,這是得一微電子存儲控制芯片未來的發展方向,得一微電子從2019年底開始涉足行業存儲領域,目前已針對行業級市場和信創市場,推出以SiliconGo為品牌的存儲解決方案。
“工業級存儲需要寬溫、高可靠性、高密度封裝及大容量,得一微電子依托存儲控制芯片,能給客戶帶來新的價值。”羅挺談到。
在信創(信息化應用創新)存儲市場,得一微電子可以為國產PC與服務器市場提供高性能、高可靠的SSD解決方案,國產化存儲與備份方案,以及國產化加密存儲方案等。
未來幾年,信創市場加速發展,飛騰、龍芯、鯤鵬等創新的產品帶動硬盤的需求,這將是非常大的市場。得一微電子的信創存儲模組可以給國內整機廠商帶來創新的解決方案。
在產品的定位上,得一微電子現在的產品支持PCIe3.0接口,羅挺表示,“公司正在規劃開發支持PCIe4.0、PCIe5.0接口,面向數據中心、企業級的產品。”
聯蕓科技
前不久,光威上市開賣的國產SSD弈Pro系列,采用的就是聯蕓科技的主控芯片MSA090X。朗科前段時間推出的純國產化SSD產品—“朗系列”,也用的是聯蕓科技的主控。
聯蕓科技在2019年中的臺北電腦展上,就展示過自己的NVMeSSD主控方案,包括兩個型號:MAP1001、MAP1002。
二者在接口都支持PCIe3.0x4標準、NVMe1.3規范,糾錯機制支持AgileECC2,閃存支持Toggle2.0/3.0、ONFi3.0/4.0接口,2DMLC/TLC、3DMLC/TLC/QLC類型,加密支持TCG-Opal2.0、AES-128/256、SHA256、RSA2048、SM4/3/2。
MAP1001定位高端,支持八通道閃存、DDR3/DDR4/LPDDR3緩存,最大閃存容量8TB,持續讀寫最高3.5GB/s、3.0GB/s,隨機讀寫最高800KIOPS、600KIOPS。
MAP1002定位主流,支持四通道閃存,不支持緩存,最大閃存容量2TB,標稱持續讀寫最高2.4GB/s、2.0GB/s,隨機讀寫最高400KIOPS、350KIOPS。
二者都采用臺積電28nm工藝制造,封裝面積15×15毫米、7.1×11毫米。
憶芯科技
憶芯科技成立于2015年11月,是國內較早致力于高性能SSD主控芯片研發的初創企業。憶芯科技在2017年11月15日的發布會上表示,公司推出國內首款商用NVMeSSD主控芯片STAR1000。
2019年初,憶芯科技推出新一代高端消費級/入門企業級SSD主控芯片STAR1000P,主機接口為PCIeGen3x4,支持NVMe1.3協議,支持8個閃存通道,最大32TBFlash容量,實現了3.5GB/s和3.2GB/s的順序讀寫以及600KIOPS以上的隨機讀寫性能,最低8us的寫延遲。
該芯片除支持國際AES加密標準以外,也全面支持中國商密(SM2/3/4)安全方案。
華瀾微電子
華瀾微電子可供SATA,SAS,PCIE等接口的SSD控制器芯片系列,不僅可以滿足一般消費類應用,而且正在逐步發展的高端企業級應用。
公司于2015年并購了美國initio(晶量)公司的橋接芯片產品線,形成了initioBridge芯片系列,產品已經廣泛應用于工業控制、個人消費、航空航天、測量裝備等領域。
華瀾微的芯片能夠提供國際通用加/解密算法(如AES)和國家商業密碼算法電路(SM2/3/4)的硬件支持,是中國最早把商密算法集成到SSD控制器的公司。
存儲控制芯片廠商、FLASH廠商及系統、品牌廠商需協同發展、共同強大
長期以來,我國存儲器嚴重依賴進口,面臨著較大的信息安全挑戰。隨著數字經濟時代的加速到來,發展國產存儲產業及生態勢在必行。
近年我國在國產存儲產業下了很大功夫,強力注入國家大基金的資金支持,在NANDFlash和DRAM領域取得了一系列的技術突破,長江存儲NANDFLASH和合肥長鑫的DRAM均已可以量產供貨,而這此前基本由海外幾大原廠提供。
在存儲控制領域,雖然從大的面來看,國內廠商與國外大廠相比存在差距,但是從某些點來看,國內廠商的很多產品其實比國外廠商做得更好。目前我們還沒有全面超越的原因,主要在于缺少一個展示的舞臺、沒有一個契機形成規模效應。
而近年來中美關系不穩定,促使很多大公司開始考慮供應鏈安全,未來在國內市場發展國產供應鏈成為必然趨勢。在這個大環境下,廠商更愿意以開放的心態嘗試新的產品,大家正在用新的態度重新審視,尋找合作的契機,這對于國內存儲控制芯片廠商來說將是一個好的展示舞臺。
羅挺認為,存儲控制芯片廠商的發展,離不開整個產業的發展,只有國內系統公司、品牌公司、供應鏈都強大了,存儲控制芯片廠商才能有足夠大的空間發展,比如只有國內FLASH發展強大了,受到了市場認可,我們才能一起做出更有差異化的產品。
受疫情影響持續,預計2020下半年存儲產品價格將會下降
今年上半年,線上辦公使得云計算、服務器需求旺盛,這也帶動存儲需求上升,然而國產存儲控制芯片廠商卻并沒有因此受益,國內存儲控制芯片廠商多面向消費級,而在此期間,消費級市場需求是下降的。
目前全球疫情還不穩定,雖然都在復工復產,但節奏比較慢,這對消費類產品的打擊相當大,雖然上半年品牌整機廠商出貨量很大,但是下半年的出貨預計將會下降,因為上半年需要在家辦公的消費者已經配備電腦,下半年就不會再購買,電腦的需求實際上透支了的。
海外庫存將會越來越高,因為存儲產品(比如FLASH)基本上是機械化生產,疫情期間,存儲產品產量基本沒有減少,而下游工廠因為人員減少等原因,產量是下降的,這將會造成下半年將會有大量貨進入市場,存儲產品價格也會下降。
總結
整體而言,不管是NANDFLASH,還是主控芯片,國內廠商近幾年都取得了非常明顯的進展,近期純國產化固態硬盤的密集發布,給固態硬盤產業國產化帶來非常好的勢頭,未來,隨著國產主控芯片廠商、NANDFLASH廠商及固態硬盤廠商配合度越來越高,可以預見,國內固態硬盤產業的發展將會越來越好。
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