本文來(lái)自大數(shù)據(jù)在線。
在全球范圍，SSD的出貨量一直有增無(wú)減。
研究機(jī)構(gòu)Research and Markets預(yù)測(cè)，2020年全球SSD市場(chǎng)規(guī)模為348.6億美元，到2026年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將增加到803.4億美元。聚焦中國(guó)市場(chǎng)，根據(jù)艾瑞咨詢預(yù)測(cè)，2021、2022、2023年中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)26%、37%、28%，于2025年達(dá)到489億元人民幣。
SSD市場(chǎng)容量巨大，然而一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)是SSD產(chǎn)業(yè)鮮見(jiàn)中國(guó)廠商的身影，主要被歐美、日韓占據(jù)，頭部集中度高。
中國(guó)半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但如江波龍、嘉合勁威等最早一批投身SSD產(chǎn)業(yè)的企業(yè)發(fā)展距今也超過(guò)10年。10年，并不算短，可中國(guó)SSD廠商大部分可以說(shuō)還是在產(chǎn)業(yè)邊緣游走，距離行業(yè)領(lǐng)先尚有一定的距離。
中國(guó)SSD產(chǎn)業(yè)發(fā)展為何如此緩慢，是技術(shù)壁壘太高還是中國(guó)SSD廠商不夠努力？本文重點(diǎn)從技術(shù)角度來(lái)做一些探討。
SSD難不難做？肯定是難的。有多難，從技術(shù)和生態(tài)兩個(gè)維度做一些分析。
首先看技術(shù)層面。
SSD的核心組成是主控、固件和閃存顆粒。另外，廠商在全流程的設(shè)計(jì)、測(cè)試、生產(chǎn)、定制等一體化能力也非常重要。
其中的邏輯就像造車，有了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和底盤三大件，也不一定能造出一輛好車。因?yàn)椴粌H涉及到技術(shù)層面的調(diào)教、生產(chǎn)，同時(shí)也涉及到品牌的積淀、口碑的打造。
主控-SSD的核心控制中樞
主控即主控芯片，是主板或者硬盤的核心組成部分。主控開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)在哪？主控是SSD的核心控制中樞，好的控制器設(shè)計(jì)可以發(fā)揮出存儲(chǔ)介質(zhì)的全部潛力，因此最難之處不在于把芯片做出來(lái)，而是要不斷追求其功能和性能的極致。
比如，是否通過(guò)更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力去適配新一代SCM以及QLC介質(zhì)，并能在滿足客戶規(guī)格的前提下，提供充分的差異性。比如，能否在架構(gòu)中通過(guò)硬件加速邏輯來(lái)提升性能，同時(shí)在計(jì)算架構(gòu)上更為靈巧，應(yīng)對(duì)客戶提出的更多計(jì)算特性植入。
正因?yàn)榇?，?duì)于想在存儲(chǔ)行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的廠商來(lái)說(shuō)，自研控制器是彰顯技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素。
除此之外，主控廠商還需要證明產(chǎn)品的商業(yè)化能力，才有可能得到Flash原廠的認(rèn)可并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。而商業(yè)化能力又涉及到測(cè)試、生產(chǎn)和上下游協(xié)調(diào)、打通。換句話說(shuō)，這不是一個(gè)單純的技術(shù)問(wèn)題。
目前行業(yè)內(nèi)的SSD控制器分為三大類：針對(duì)企業(yè)級(jí)SSD的控制器，主要面向企業(yè)與云的應(yīng)用；針對(duì)消費(fèi)級(jí)SSD的控制器，面向PC以及平板電腦；針對(duì)嵌入式領(lǐng)域的控制器，面向eMMC以及UFS等。
在企業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)廠商中，能同時(shí)提供自研控制器技術(shù)，并批量使用的廠商很少。主要原因是原廠占有率過(guò)高，比如企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的80%由原廠占有、消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的70%由原廠占有。
不過(guò)，近些年也有一些主控新勢(shì)力正在崛起。憶聯(lián)自主研發(fā)的企業(yè)級(jí)SSD主控已突破百萬(wàn)級(jí)銷售，消費(fèi)級(jí)芯片則突破千萬(wàn)級(jí)銷售，在數(shù)據(jù)中心、頭部PC客戶產(chǎn)品中均有廣泛應(yīng)用。再者就是江波龍等，也在市場(chǎng)有一些不錯(cuò)的表現(xiàn)。
這背后的努力是難以想象的。以憶聯(lián)為例，實(shí)力遠(yuǎn)超名氣，深耕存儲(chǔ)10年以上，專注研發(fā)事業(yè)，經(jīng)歷了5代以上的研發(fā)疊代。同時(shí)，先后解決了高性能控制器架構(gòu)、面向不同場(chǎng)景的定制靈活性問(wèn)題，以及不同狀態(tài)下極致功耗優(yōu)化等攻克SSD的核心難題。
固件算法和顆粒
固件，控制器和存儲(chǔ)顆粒組成了SSD的肉體，靈魂則在于固件。
控制器與存儲(chǔ)顆粒如何完美兼容，實(shí)現(xiàn)與外部接口的高效傳導(dǎo)，核心都在于固件。一般有控制器開(kāi)發(fā)能力的廠商都會(huì)獨(dú)立研發(fā)固件算法。主流控制器廠商也都是固件算法的提供商，比如合肥長(zhǎng)鑫。
固件開(kāi)發(fā)，不僅僅需要懂行業(yè)的專業(yè)人才，還需要對(duì)算法、未來(lái)趨勢(shì)有所了解。
閃存顆粒（Flash Memory），一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，以固定大小的區(qū)塊為單位。閃存顆粒難在哪？簡(jiǎn)單說(shuō)，閃存顆粒的結(jié)構(gòu)和工作原理都極其復(fù)雜，比控制器的研發(fā)難度更大。這導(dǎo)致主流品牌極少，常見(jiàn)如三星、鎧俠，中國(guó)的長(zhǎng)江存儲(chǔ)正在奮力直追。
閃存顆粒是一般廠商無(wú)力涉及的領(lǐng)域，又是SSD的必需，唯一的解決辦法就是和上游建立穩(wěn)定的采購(gòu)關(guān)系，確保采購(gòu)的穩(wěn)定和可持續(xù)。看似閃存顆粒是單純的采購(gòu)關(guān)系，實(shí)際又涉及到SSD廠商實(shí)力的問(wèn)題。
目前，也只有極少數(shù)有實(shí)力的企業(yè)能和國(guó)際、國(guó)內(nèi)Top NAND介質(zhì)伙伴有穩(wěn)定的戰(zhàn)略級(jí)合作關(guān)系，比如華為、憶聯(lián)等。
據(jù)了解，當(dāng)前有一部分國(guó)產(chǎn)SSD廠商也會(huì)繞過(guò)原廠直接采購(gòu)閃存顆粒，讓制造商根據(jù)行業(yè)的需求定制一批顆粒。這需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，既要與上游原廠保持固定的聯(lián)系，了解趨勢(shì)、做出主控；也要適當(dāng)布局，擁有一定的自主可控能力。
封裝測(cè)試
封測(cè)作為集成電路產(chǎn)品制造的后道工序，指將通過(guò)測(cè)試的晶圓按產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立集成電路的過(guò)程，可分為封裝與測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)企業(yè)的研發(fā)能力、資金實(shí)力與技術(shù)水平都有著高要求，難易程度不言而喻。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)的話，SSD市場(chǎng)中，消費(fèi)級(jí)SSD較為標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)級(jí)SSD的需求則更為多樣化。需求多，意味著測(cè)試要求也更多，比如能否提供與業(yè)界對(duì)標(biāo)的封測(cè)能力；是否可以支持3D NAND的多種封測(cè)形式；是否能夠支持高密度大容量封測(cè)；測(cè)試過(guò)后能否快速作出調(diào)整與反饋……每一項(xiàng)都十分考驗(yàn)廠商的硬實(shí)力。
拿大家最熟悉的3D堆疊層數(shù)為例，現(xiàn)在主流到了176層，長(zhǎng)江存儲(chǔ)在128層。并且大概每隔18個(gè)月，堆疊層數(shù)就會(huì)進(jìn)步一次，這意味著主控、固件都需要重新設(shè)計(jì)與研發(fā)，并做封測(cè)。
還不僅如此，堆疊層數(shù)只是NAND演進(jìn)的一個(gè)維度。以一幢大樓為例，橫向密度（每層有幾間房）、縱向?qū)訑?shù)（能蓋多少層）、電路架構(gòu)（進(jìn)出是怎么樣的路線）、內(nèi)部結(jié)構(gòu)（每間房可以住幾個(gè)人）是NAND演進(jìn)的四個(gè)維度。原廠NAND每一個(gè)細(xì)小的進(jìn)步，下游廠商都得重新走完整個(gè)研發(fā)、測(cè)試流程。
無(wú)論硬件還是軟件層面，SSD廠商都要不斷適配原廠，持續(xù)和存儲(chǔ)界的各種協(xié)會(huì)溝通，從而去獲取用戶的最新需求。即便如此，因原廠對(duì)下游某種程度的限制，部分場(chǎng)景產(chǎn)品依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
目前來(lái)說(shuō)，最好的解決辦法就是購(gòu)買原廠的wafer，自主封測(cè)。這不僅能提升介質(zhì)的可操作性，還能增加客戶的定制化服務(wù)，不過(guò)對(duì)自身的技術(shù)實(shí)力又是一個(gè)大的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)有自封能力的廠商極少，全球前十強(qiáng)封裝排名，中國(guó)內(nèi)地占比三家，分別是長(zhǎng)電、通富、華天。憶聯(lián)在自封方面的能力處于快速補(bǔ)強(qiáng)階段，與前三家不同，憶聯(lián)不是代工企業(yè)。當(dāng)前，憶聯(lián)在東莞和惠陽(yáng)有兩大生產(chǎn)基地，先進(jìn)高速高密度晶圓封測(cè)年封測(cè)能力可達(dá)到19000PB。
封測(cè)后，需要大規(guī)模生產(chǎn)能力及定制化能力。無(wú)論是大規(guī)模生產(chǎn)還是定制化都涉及到大量的技術(shù)管理細(xì)節(jié)，比如，大規(guī)模生產(chǎn)涉及的質(zhì)量管理、質(zhì)量策劃、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制能力，定制化涉及的柔性開(kāi)發(fā)、敏捷捕捉新市場(chǎng)能力。
SSD的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，對(duì)定制化能力的要求也越來(lái)越高。目前，在生產(chǎn)能力及定制化能力方面表現(xiàn)較為突出的有臺(tái)灣的群聯(lián)電子與創(chuàng)見(jiàn)、深圳的憶聯(lián)、長(zhǎng)沙的國(guó)科微等。
生態(tài)合作也是技術(shù)的一部分
其次看生態(tài)層面。
SSD涉及上下游產(chǎn)業(yè)鏈眾多，從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)到主控、閃存顆粒，再到銷售渠道、解決方案提供商，有決定產(chǎn)品價(jià)格、品質(zhì)、技術(shù)路線的，有決定銷路和議價(jià)能力的。上下游如何能形成更緊密的合作關(guān)系？
另外，如何獲取企業(yè)用戶的信任？與消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)不同，企業(yè)用戶關(guān)注的可不只有性能，還有功能、可靠性等。
所有涉及的技術(shù)問(wèn)題，也不單純是技術(shù)問(wèn)題。拿協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，PCIe、M.2、SATA、SAS，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是一個(gè)小圈子，以客戶為例，Server OEM、PC OEM、互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商，每個(gè)都是龐然大物，需要投入巨大的精力和相當(dāng)多的財(cái)力去建設(shè)、完善。
SSD是個(gè)綜合性要求非常高的行業(yè)，成熟廠商要在技術(shù)上領(lǐng)先，包括綜合生產(chǎn)能力、核心技術(shù)人員能力，尤其要在主控、固件和解決方案的生產(chǎn)制造，產(chǎn)品的豐富度等方面有深厚積累。同時(shí)，還要不斷強(qiáng)化生態(tài)合作能力，在價(jià)格、技術(shù)路線、銷售渠道、解決方案定制方面有一定的話語(yǔ)權(quán)。除此之外，品牌、前景、口碑等方面也需要保持不錯(cuò)的形象。
生態(tài)立足于技術(shù)，是面向多種合作伙伴、為客戶提供更多價(jià)值的一種有效方式。從商業(yè)角度來(lái)說(shuō)，業(yè)內(nèi)均以“開(kāi)放合作共贏”為基礎(chǔ)；而從技術(shù)角度看，則是更多技術(shù)細(xì)節(jié)的相互探討、方案的驗(yàn)證、產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H場(chǎng)景的（大規(guī)模）驗(yàn)證，以及客戶對(duì)產(chǎn)品保持的耐心等等。
技術(shù)突破還需要努力
顯而易見(jiàn)，SSD產(chǎn)業(yè)非?？简?yàn)實(shí)力，技術(shù)門檻高、流程粘性強(qiáng)、對(duì)資金和資源的需求非常大。等一切俱備，還欠缺足夠的時(shí)間。
中國(guó)SSD產(chǎn)業(yè)在失去先發(fā)優(yōu)勢(shì)的前提下，逐年累月，一直進(jìn)步。從這個(gè)維度去評(píng)價(jià)中國(guó)SSD產(chǎn)業(yè)的廠商，必須得給他們點(diǎn)個(gè)贊，尤其是逐步登上主流SSD舞臺(tái)的一些廠商，比如閃存顆粒領(lǐng)域的長(zhǎng)江存儲(chǔ)、主控封測(cè)及市場(chǎng)方面表現(xiàn)不俗的憶聯(lián)等。
中國(guó)SSD產(chǎn)業(yè)技術(shù)在突破、產(chǎn)業(yè)鏈在不斷整合，越來(lái)越多優(yōu)秀的廠商正在從幕后走向臺(tái)前，與國(guó)際廠商的差距不斷縮小，甚至有部分領(lǐng)域已經(jīng)追上或者實(shí)現(xiàn)了超越。
當(dāng)然，我們也要看到，近幾年有一些資本市場(chǎng)高舉“自主可控”的旗幟，進(jìn)入芯片（包括SSD）行業(yè)。從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，這是必然，但也要客觀看這一現(xiàn)象。SSD技術(shù)和芯片技術(shù)類似，很多核心技術(shù)不是花錢“買人買設(shè)備買廠房”就能“買”來(lái)的，需要長(zhǎng)時(shí)間耕耘，在對(duì)產(chǎn)業(yè)的深入了解基礎(chǔ)上，一步一個(gè)腳印，逐步建立起自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
目前，中國(guó)SSD產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)還沒(méi)有進(jìn)入白熱化階段，畢竟技術(shù)壁壘太高，能存活多年的廠商一定是有些實(shí)力的。并且，這條賽道未來(lái)一定不是中國(guó)廠商內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)。
對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外最高水準(zhǔn)，中國(guó)廠商要做的不只是追趕，更需要比肩、超越。因?yàn)橹挥姓驹诟叩乃骄€上，才有可能走到產(chǎn)業(yè)鏈的尖端，這是中國(guó)SSD廠商應(yīng)該重視、必須重視的。
