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SSD主控芯片格局已定?一家国内企业跻身全球第二,主控江湖剑指PCIe5.0
来源: | 作者:电子发烧友网报道(文/黄晶晶) | 发布时间: 2024-06-24 | 71 次浏览 | 分享到:


前不久,在新“国九条”后,首家过会的IPO项目花落科创板拟上市企业联芸科技。目前联芸科技提交的上交所科创板IPO注册生效,即将登陆资本市场。联芸科技在存储主控芯片领域耕耘多年,那么现时SSD主控芯片厂商的市场格局和现状如何呢。

 

  • 全球SSD主控芯片出货量

 

 

在传统固态存储行业中,固态存储产业链上游主要是存储主控芯片厂商和闪存制造商,中游主要是固态存储品牌和模组厂商,下游主要是移动设备、计算机系统设备厂商。


SSD主控是实现SSD与其他硬件设备之间数据传输的关键控制芯片,是SSD内部的重要部件。固态硬盘主控通过控制闪存芯片的状态和缓存芯片、DRAM之间的数据交换,来掌控整个SSD的读写流程,从而实现数据的快速读写和数据传输。

根据中国闪存市场数据,2023 年全球SSD主控芯片出货量为 3.63 亿颗,较2022年保持稳定水平。其中消费类 SSD 主控芯片出货量占比为 84.24%,企业级SSD主控芯片出货量占比为 13%,工业级 SSD 主控芯片出货量占比为 2.76%。随着国内 SSD市场规模的扩张,国内SSD主控芯片市场未来将维持持续增长态势。

 

  • 消费级/企业级 SSD 市场规模

 

SSD 广泛应用于笔记本电脑、台式机以及服务器市场中,其中占比最高的消费级 SSD 主要应用在移动电子设备如笔记本电脑、台式机、超极本等 PC OEM前装市场和零售渠道市场。

 

2021 年,受全球供应链紧张及 PC 整机出货量拉伸,全球消费级 SSD 市场出现较大幅度增长,接近 3.5 亿块;2022 年消费电子需求疲软,消费级 SSD 出货量有所下降;2023 年消费级SSD出货量约3.06 亿块,较上年保持稳定,预计未来全球消费级 SSD 出货量将有所提升。

与消费类 SSD 相比,企业级SSD需要具备更高的性能、更好的可靠性、更大的单盘容量以及更高的使用寿命。2021年,全球企业级SSD出货量首次突破0.5亿块,总体使用容量大幅度增长。总体来看,企业级 SSD 可满足当下数据高速传输、快速响应、高效分析等需求的快速增加,在未来仍有非常大的发展潜力。2023 年全球企业级 SSD出货量约0.47亿块,主要系服务器及数据中心需求量下滑所致。预计2027年全球企业级SSD出货量约 0.64 亿块。

 

 

  • SSD主控芯片厂商格局

 

全球固态硬盘主控芯片厂商,主要可以分为三类:第一类为NAND原厂自研自用SSD主控芯片厂商,第二类为非NAND原厂自研自用SSD主控芯片厂商(主要为群联电子),第三类为独立SSD主控芯片厂商。


其中,NAND 原厂自研自用SSD 主控芯片厂商的主控芯片产品搭配自有的NAND颗粒直接加工为自有品牌模组出售,通常不单独对外出售,主要包括三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据等NAND颗粒原厂;


NAND原厂自研自用SSD主控芯片厂商主要是通过外采NAND颗粒,搭配自有的主控芯片产品直接用于自有品牌模组出售或给其他品牌厂商贴牌,同时也向市场出售一部分SSD主控芯片;


独立SSD主控芯片厂商通常单独对外销售主控芯片,主要包括慧荣科技、联芸科技、 Marvell、瑞昱、英韧科技、得一微等。


NAND原厂自研自用SSD主控芯片,这种业务模式下原厂掌握闪存芯片资源,并具备主控芯片的研发实力,从而销售自有品牌模组。非NAND原厂自研自用SSD主控芯片这种业务模式下,厂商既拥有自研控制芯片的能力又能够增加模组业务的收入。而独立SSD主控芯片厂商只销售主控芯片,不做模组,业务模式相对简单明晰,与客户不存在竞争关系,相对来说更容易获得客户合作上的信任,并且主控芯片厂商能够专心进行芯片研发,推进芯片的技术升级。


根据中国闪存市场数据,2023年全球SSD主控芯片市场中,独立SSD主控芯片厂商的市场份额有所上升,为46%;NAND原厂自研自用 SSD主控芯片厂商市场份额占比约39%,非 NAND原厂自研自用SSD主控芯片厂商市场份额占比约15%。

在独立固态硬盘主控芯片市场,2023 年慧荣科技市占率约41%,相较去年下滑约15个百分点;联芸科技固态硬盘主控芯片出货量占比达到22%,相较去年上升4个百分点,全球排名第二。

慧荣科技是全球数据存储主控芯片的领导者,营收超过40亿元。联芸2023年实现营业收入10.34亿元,整体经营规模相较于国际知名企业偏小,目前仍处于快速成长期。


联芸科技目前主要客户包括客户 E、江波龙、长江存储、威刚、宜鼎、宇瞻、佰维、金泰克、时创意、金胜维 等,均为所在行业的标杆客户。公司固态硬盘主控芯片搭载全球七大 NAND Flsah 原厂颗粒不同的固态硬盘解决方案,已广泛应用于江波龙(雷克沙、FORESEE)、 海康存储、致态(钛)、威刚、宜鼎、宇瞻、佰维、七彩虹、光威、台电、铭瑄、 金泰克、京东京造麒麟、爱国者、朗科等品牌的 SSD 产品。

 

  • 产品性能对比

 

根据下图,联芸科技对比了已量产同类产品的核心技术指标。联芸表示公司SATA接口SSD主控芯片在读写性能上与该国际厂商同类产品基本无差异;公司PCIe 3.0接口SSD主控芯片主流和最新产品的读写性能方面均优于同行竞品;公司PCIe 4.0接口SSD主控芯片读写性能方面与同行竞品基本持平,但在成本功耗方面优于同行竞品, 因此公司产品相较独立SSD主控芯片龙头厂商具备较强的产品竞争优势。

随着技术的不断发展与迭代,预计未来具备高性能、高稳定性、高安全、低功耗等特性的 PCIe4.0及 PCIe5.0接口产品市场占比将逐步提高。


PCIe5.0主控芯片方面,慧荣科技、英韧科技、联芸科技均已推出产品。


慧荣科技推出的SM8366 PCIe Gen5 x4 NVMe SSD控制芯片,搭载16个NAND通道,最高可支援2400MT/s的TLC和QLC NAND,提供领先业界超高速循序读写效能 (14GB/s) 和随机读写效能 (3百万IOPS),应用于企业级和数据中心。


慧荣科技推出的SM2508是一款效能与功耗皆经过(双)优化的PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0 SSD控制芯片,适用于笔记型电脑、桌上型电脑及工作站。支援8个NAND通道,每个通道速度高达3600 MT/s,提供高达14GB/s的循序读写速度和250万IOPS的随机读写速度。SM2508以~3.5W超低功耗表现, 释放出PCIe Gen5效能的极致潜力,适用于更广泛的笔记型电脑应用。预计今年下半年上市。


英韧科技继去年底宣布量产企业级PCIe 5.0主控后,于今年4月重磅发布消费级PCIe 5.0主控方案YRS820,这是其第九款量产主控。YRS820基于RISC-V(开源指令架构),支持4通道PCIe 5.0标准的接口,配备了8个NAND闪存通道,支持NVMe 2.0协议,接口传输率达2667MT/s,可搭配3D TLC/QLC NAND闪存,最高支持8TB容量。其提供了14GB/s的顺序读取速度,以及12GB/s的顺序写入速度,随机读取和随机写入分别达到了2000K IOPs和1500K IOPs。YRS820主要面向包含AI PC在内的高端消费级市场。


近日联芸科技展示了三款PCIe 5.0主控,包括MAP1803、MAP1802等面向企业级、消费级市场。存储模组厂商佰维最新展示了一款型号为X570的SSD,采用了PCIe 5.0 x4接口,面向高端消费市场。其采用了联芸科技(Maxio)的MAP1802主控,8个NAND通道,支持速率达3600 MT/s的3D NAND闪存芯片,顺序读取和顺序写入速度分别为14.5GB/s和14GB/s,提供512GB、1TB、2TB和4TB容量。


PCIe 5.0 SSD的应用一直存在着散热问题,在此前对慧荣科技的采访中,笔者了解到由于采用台积电6nm 工艺,慧荣PCIe 5.0 SSD 主控做到了优秀的功耗表现,有利于PCIe 5.0 SSD渗透进轻薄笔记本领域。而佰维也为X570 PCIe 5.0 SSD配备超薄石墨烯散热片。


总体来看,2024年serverPCle5.0 SSD的渗透率将较2023年翻倍成长,同时消费级PCle5.0 SSD在今年下半年也将快速推进。