SSD主控芯片格局已定?一家國內企業躋身全球第二,主控江湖劍指PCIe5.0_風聞
歪睿老哥-芯片研发工程师-聚焦芯片行业的那些事,唯武侠与芯片不可辜负1小时前
電子發燒友網報道(文/黃晶晶)前不久,在新“國九條”後,首家過會的IPO項目花落科創板擬上市企業聯芸科技。目前聯芸科技提交的上交所科創板IPO註冊生效,即將登陸資本市場。聯芸科技在存儲主控芯片領域耕耘多年,那麼現時SSD主控芯片廠商的市場格局和現狀如何呢。
全球SSD主控芯片出貨量
在傳統固態存儲行業中,固態存儲產業鏈上游主要是存儲主控芯片廠商和閃存製造商,中游主要是固態存儲品牌和模組廠商,下游主要是移動設備、計算機系統設備廠商。
SSD主控是實現SSD與其他硬件設備之間數據傳輸的關鍵控制芯片,是SSD內部的重要部件。固態硬盤主控通過控制閃存芯片的狀態和緩存芯片、DRAM之間的數據交換,來掌控整個SSD的讀寫流程,從而實現數據的快速讀寫和數據傳輸。

來源:聯芸科技招股書
根據中國閃存市場數據,2023 年全球SSD主控芯片出貨量為 3.63 億顆,較2022年保持穩定水平。其中消費類 SSD 主控芯片出貨量佔比為 84.24%,企業級SSD主控芯片出貨量佔比為 13%,工業級 SSD 主控芯片出貨量佔比為 2.76%。隨着國內 SSD市場規模的擴張,國內SSD主控芯片市場未來將維持持續增長態勢。

2020 年-2025 年全球 SSD 主控芯片出貨量情況 ( 數據來源:中國閃存市場)
消費級/企業級 SSD 市場規模
SSD 廣泛應用於筆記本電腦、台式機以及服務器市場中,其中佔比最高的消費級 SSD 主要應用在移動電子設備如筆記本電腦、台式機、超極本等 PC OEM前裝市場和零售渠道市場。
2021 年,受全球供應鏈緊張及 PC 整機出貨量拉伸,全球消費級 SSD 市場出現較大幅度增長,接近 3.5 億塊;2022 年消費電子需求疲軟,消費級 SSD 出貨量有所下降;2023 年消費級SSD出貨量約3.06 億塊,較上年保持穩定,預計未來全球消費級 SSD 出貨量將有所提升。

與消費類 SSD 相比,企業級SSD需要具備更高的性能、更好的可靠性、更大的單盤容量以及更高的使用壽命。2021年,全球企業級SSD出貨量首次突破0.5億塊,總體使用容量大幅度增長。總體來看,企業級 SSD 可滿足當下數據高速傳輸、快速響應、高效分析等需求的快速增加,在未來仍有非常大的發展潛力。2023 年全球企業級 SSD出貨量約0.47億塊,主要系服務器及數據中心需求量下滑所致。預計2027年全球企業級SSD出貨量約 0.64 億塊。

SSD主控芯片廠商格局
全球固態硬盤主控芯片廠商,主要可以分為三類:第一類為NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商,第二類為非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商(主要為羣聯電子),第三類為獨立SSD主控芯片廠商。
其中,NAND 原廠自研自用SSD 主控芯片廠商的主控芯片產品搭配自有的NAND顆粒直接加工為自有品牌模組出售,通常不單獨對外出售,主要包括三星、SK海力士、美光、鎧俠、西部數據等NAND顆粒原廠;
非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商主要是通過外採NAND顆粒,搭配自有的主控芯片產品直接用於自有品牌模組出售或給其他品牌廠商貼牌,同時也向市場出售一部分SSD主控芯片;
獨立SSD主控芯片廠商通常單獨對外銷售主控芯片,主要包括慧榮科技、聯芸科技、 Marvell、瑞昱、英韌科技、得一微等。
NAND原廠自研自用SSD主控芯片,這種業務模式下原廠掌握閃存芯片資源,並具備主控芯片的研發實力,從而銷售自有品牌模組。非NAND原廠自研自用SSD主控芯片這種業務模式下,廠商既擁有自研控制芯片的能力又能夠增加模組業務的收入。而獨立SSD主控芯片廠商只銷售主控芯片,不做模組,業務模式相對簡單明晰,與客户不存在競爭關係,相對來説更容易獲得客户合作上的信任,並且主控芯片廠商能夠專心進行芯片研發,推進芯片的技術升級。
根據中國閃存市場數據,2023年全球SSD主控芯片市場中,獨立SSD主控芯片廠商的市場份額有所上升,為46%;NAND原廠自研自用 SSD主控芯片廠商市場份額佔比約39%,非 NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商市場份額佔比約15%。

在獨立固態硬盤主控芯片市場,2023 年慧榮科技市佔率約41%,相較去年下滑約15個百分點;聯芸科技固態硬盤主控芯片出貨量佔比達到22%,相較去年上升4個百分點,全球排名第二。

慧榮科技是全球數據存儲主控芯片的領導者,營收超過40億元。聯芸2023年實現營業收入10.34億元,整體經營規模相較於國際知名企業偏小,目前仍處於快速成長期。
聯芸科技目前主要客户包括客户 E、江波龍、長江存儲、威剛、宜鼎、宇瞻、佰維、金泰克、時創意、金勝維 等,均為所在行業的標杆客户。公司固態硬盤主控芯片搭載全球七大 NAND Flsah 原廠顆粒不同的固態硬盤解決方案,已廣泛應用於江波龍(雷克沙、FORESEE)、 海康存儲、致態(鈦)、威剛、宜鼎、宇瞻、佰維、七彩虹、光威、台電、銘瑄、 金泰克、京東京造麒麟、愛國者、朗科等品牌的 SSD 產品。
產品性能對比
根據下圖,聯芸科技對比了已量產同類產品的核心技術指標。聯芸表示公司SATA接口SSD主控芯片在讀寫性能上與該國際廠商同類產品基本無差異;公司PCIe 3.0接口SSD主控芯片主流和最新產品的讀寫性能方面均優於同行競品;公司PCIe 4.0接口SSD主控芯片讀寫性能方面與同行競品基本持平,但在成本功耗方面優於同行競品, 因此公司產品相較獨立SSD主控芯片龍頭廠商具備較強的產品競爭優勢。


隨着技術的不斷發展與迭代,預計未來具備高性能、高穩定性、高安全、低功耗等特性的 PCIe4.0及 PCIe5.0接口產品市場佔比將逐步提高。
在PCIe5.0主控芯片方面,慧榮科技、英韌科技、聯芸科技均已推出產品。
慧榮科技推出的SM8366 PCIe Gen5 x4 NVMe SSD控制芯片,搭載16個NAND通道,最高可支援2400MT/s的TLC和QLC NAND,提供領先業界超高速循序讀寫效能 (14GB/s) 和隨機讀寫效能 (3百萬IOPS),應用於企業級和數據中心。
慧榮科技推出的SM2508是一款效能與功耗皆經過(雙)優化的PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0 SSD控制芯片,適用於筆記型電腦、桌上型電腦及工作站。支援8個NAND通道,每個通道速度高達3600 MT/s,提供高達14GB/s的循序讀寫速度和250萬IOPS的隨機讀寫速度。SM2508以~3.5W超低功耗表現, 釋放出PCIe Gen5效能的極致潛力,適用於更廣泛的筆記型電腦應用。預計今年下半年上市。
英韌科技繼去年底宣佈量產企業級PCIe 5.0主控後,於今年4月重磅發佈消費級PCIe 5.0主控方案YRS820,這是其第九款量產主控。YRS820基於RISC-V(開源指令架構),支持4通道PCIe 5.0標準的接口,配備了8個NAND閃存通道,支持NVMe 2.0協議,接口傳輸率達2667MT/s,可搭配3D TLC/QLC NAND閃存,最高支持8TB容量。其提供了14GB/s的順序讀取速度,以及12GB/s的順序寫入速度,隨機讀取和隨機寫入分別達到了2000K IOPs和1500K IOPs。YRS820主要面向包含AI PC在內的高端消費級市場。
近日聯芸科技展示了三款PCIe 5.0主控,包括MAP1803、MAP1802等面向企業級、消費級市場。存儲模組廠商佰維最新展示了一款型號為X570的SSD,採用了PCIe 5.0 x4接口,面向高端消費市場。其採用了聯芸科技(Maxio)的MAP1802主控,8個NAND通道,支持速率達3600 MT/s的3D NAND閃存芯片,順序讀取和順序寫入速度分別為14.5GB/s和14GB/s,提供512GB、1TB、2TB和4TB容量。
PCIe 5.0 SSD的應用一直存在着散熱問題,在此前對慧榮科技的採訪中,筆者瞭解到由於採用台積電6nm 工藝,慧榮PCIe 5.0 SSD 主控做到了優秀的功耗表現,有利於PCIe 5.0 SSD滲透進輕薄筆記本領域。而佰維也為X570 PCIe 5.0 SSD配備超薄石墨烯散熱片。
總體來看,2024年serverPCle5.0 SSD的滲透率將較2023年翻倍成長,同時消費級PCle5.0 SSD在今年下半年也將快速推進。

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