SSD主控是实现SSD与其他硬件设备之间数据传输的关键掌握芯片,是SSD内部的主要部件。固态硬盘主控通过掌握闪存芯片的状态和缓存芯片、DRAM之间的数据交流,来掌控全体SSD的读写流程,从而实现数据的快速读写和数据传输。
来源:联芸科技招股书
根据中国闪存市场数据,2023 年环球SSD主控芯片出货量为 3.63 亿颗,较2022年保持稳定水平。个中消费类 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%。随着海内 SSD市场规模的扩展,海内SSD主控芯片市场未来将坚持持续增长态势。

2020 年-2025 年环球 SSD 主控芯片出货量情形 ( 数据来源:中国闪存市场)
消费级/企业级 SSD 市场规模SSD 广泛运用于条记本电脑、台式机以及做事器市场中,个中占比最高的消费级 SSD 紧张运用在移动电子设备如条记本电脑、台式机、超极本等 PC OEM前装市场和零售渠道市场。
2021 年,受环球供应链紧张及 PC 整机出货量拉伸,环球消费级 SSD 市场涌现较大幅度增长,靠近 3.5 亿块;2022 年消费电子需求疲软,消费级 SSD 出货量有所低落;2023 年消费级SSD出货量约3.06 亿块,较上年保持稳定,估量未来环球消费级 SSD 出货量将有所提升。
与消费类 SSD 比较,企业级SSD须要具备更高的性能、更好的可靠性、更大的单盘容量以及更高的利用寿命。2021年,环球企业级SSD出货量首次打破0.5亿块,总体利用容量大幅度增长。总体来看,企业级 SSD 可知足当下数据高速传输、快速相应、高效剖析等需求的快速增加,在未来仍有非常大的发展潜力。2023 年环球企业级 SSD出货量约0.47亿块,紧张系做事器及数据中央需求量下滑所致。估量2027年环球企业级SSD出货量约 0.64 亿块。
SSD主控芯片厂商格局
环球固态硬盘主控芯片厂商,紧张可以分为三类: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(紧张为群联电子),第三类为独立SSD主控芯片厂商。
个中,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,常日不单独对外出售,紧张包括三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据等NAND颗粒原厂;
非NAND原厂自研自用SSD主控芯片厂商紧张是通过外采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主控芯片厂商常日单独对外发卖主控芯片,紧张包括慧荣科技、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节制闪存芯片资源,并具备主控芯片的研发实力,从而发卖自有品牌模组。非NAND原厂自研自用SSD主控芯片这种业务模式下,厂商既拥有自研掌握芯片的能力又能够增加模组业务的收入。而独立SSD主控芯片厂商只发卖主控芯片,不做模组,业务模式相对大略明晰,与客户不存在竞争关系,相对来说更随意马虎得到客户互助上的信赖,并且主控芯片厂商能够专心进行芯片研发,推进芯片的技能升级。
根据中国闪存市场数据,2023年环球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,环球排名第二。
慧荣科技是环球数据存储主控芯片的领导者,营收超过40亿元。联芸2023年实现业务收入10.34亿元,整体经营规模相较于国际有名企业偏小,目前仍处于快速成长期。
联芸科技目前紧张客户包括客户 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环球七大 NAND Flsah 原厂颗粒不同的固态硬盘办理方案,已广泛运用于江波龙(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。
产品性能比拟根据下图,联芸科技比拟了已量产同类产品的核心技能指标。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,但在本钱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上风。
随着技能的不断发展与迭代,估量未来具备高性能、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。
在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掌握芯片,搭载16个NAND通道,最高可增援2400MT/s的TLC和QLC NAND,供应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),运用于企业级和数据中央。
慧荣科技推出的SM2508是一款效能与功耗皆经由(双)优化的PCIe Gen5 x4 NVMe 2.0 SSD掌握芯片,适用于条记型电脑、桌上型电脑及事情站。增援8个NAND通道,每个通道速率高达3600 MT/s,供应高达14GB/s的循序读写速率和250万IOPS的随机读写速率。SM2508以~3.5W超低功耗表现, 开释出PCIe Gen5效能的极致潜力,适用于更广泛的条记型电脑运用。估量今年下半年上市。
英韧科技继去年底宣告量产企业级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。其供应了14GB/s的顺序读取速率,以及12GB/s的顺序写入速率,随机读取和随机写入分别达到了2000K IOPs和1500K IOPs。YRS820紧张面向包含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,采取了PCIe 5.0 x4接口,面向高端消费市场。其采取了联芸科技(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率分别为14.5GB/s和14GB/s,供应512GB、1TB、2TB和4TB容量。
PCIe 5.0 SSD的运用一贯存在着散热问题,在此前对慧荣科技的采访中,笔者理解到由于采取台积电6nm 工艺,慧荣PCIe 5.0 SSD 主控做到了精良的功耗表现,有利于PCIe 5.0 SSD渗透进轻薄条记本领域。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年翻倍发展,同时消费级PCle5.0 SSD在今年下半年也将快速推进。