存儲主控

❶ SSD主控晶元的未來戰場

近期，SSD主控晶元的動態頻頻。憶芯流片高性能企業級PCIe4.0 SSD主控晶元STAR2000，該晶元基於12nm工藝，含50億晶體管；華存研發出國內首顆 PCIe5.0 SSD存儲主控晶元，預計 2022 年下半年量產。

而與此同時，全球第一大SSD主控晶元廠商慧榮尋求出售。在5月份，慧榮 科技 與MaxLinear共同宣布，由MaxLinear依約透過現金與股票交易的方式收購慧榮 科技 。

SSD主控晶元市場風雨欲來。

回顧2021年SSD的主控市場，全球SSD主控晶元出貨量為4.19億顆，較2020年3.85億顆，年度增長8.83%。

在雲計算、數字經濟等需求的帶動下，伺服器市場不斷擴張，隨之帶來的是SSD越來越受到歡迎。中國企業級SSD呈現高增長態勢，根據預測2022、2023年中國企業級SSD市場規模同比增長37%、28%，於2025年達到489億元人民幣。

作為SSD的三大件之一，主控晶元的作用不言而喻。SSD的主控晶元本質上是一顆小型處理器，主控晶元的好壞直接決定了固態硬碟的實際體驗和改卜使用壽命，不同架構、核心晶體管數量的多少、頻率的高低都會影響主控的性能。

目前固態硬碟的主控主要分為兩大陣營：一類是各存儲原廠，諸如三星、Intel、美光等巨頭基於IDM生產模式生產，其中三星的主控自產自銷，基本不單獨出售主控。另一類是Fabless廠商，例如Marvell、慧榮及群聯電子。

從全球控制晶元市場來看，三星占據約45%的市場份額；慧榮 科技 、群聯電子、 Marvell等廠商，合計占據約40%的市場份額。

去年第三季度開始，半導體產業鏈瀕臨供應鏈斷裂與缺貨危機，各個大廠也在面臨產能危機問題。隨著需求持續增加，某些渠道商與傳統產品代理商為了加速獲利開始囤貨，最終給整個產業帶來了巨大的沖擊。

但隨著SSD主控晶元的需求劇增，相關主控晶元廠商業績也有所增加。慧榮 科技 總經理苟嘉章也曾表示：「主控晶元供貨的缺口很大，深圳的主力客戶們2021年的業績都比上一年成長了50%-100%。」

而今年開年，SSD快閃記憶體晶元價格下跌的同時，主控晶元卻宣布了漲價。國內SSD主控晶元企業得一微發布了漲價通知，宣布對旗下的嵌入式主控晶元漲價，而且漲幅一次就有50%。

2021年，海外SSD主控晶元廠商全球出貨量佔比89.67%，本土SSD主控晶元廠商全球出貨量佔比10.33%。隨著市場需求的增加，國內SSD主控廠商正在大力崛起。目前大陸在做SSD控制器的廠商多達三四十家，從數量上看已經超越了美系、台系的品牌。這數十家的新興勢力加上中國台灣和美國等地方的廠商，毫無疑問，一場SSD主控爭奪戰正式開打。

Marvell性能較好，一直是主控市場上性能的佼佼者，其SSD控制器基於NAND Edge LDPC引擎，支持在企業和超大規模數據中心環境中使用高性能和大容量的SSD，並兼容TLC、QLC和SLC存儲器，數據安全及數據糾錯能力領先。

慧榮和群聯是台系主控代表，慧榮是全球最大的NAND Flash控制晶元供應商，也是第一大SSD主控晶元出貨商，其主控以不錯的性能和低廉的價格為主要特點，整體較為平衡。群聯主控性價比好，中低端市場有優勢。

而大陸廠商中，得一微、國科微、華存、華瀾微、憶芯 科技 、聯芸 科技 、得瑞都是SSD主控廠商的一員。

華瀾微電子是我國首顆SATA介面SSD主控晶元推出者。華瀾微已推出一系列的SSD主控晶元，涵蓋SATA介面和PCIe介面。官方信息披露，華瀾微SATA3 SSD控制器單月出貨突破30萬套。同時，華瀾微也擁有基於自家主控晶元的SSD解決方案，可提供給客戶採用。

憶芯 科技 由原Memblaze的晶元開發部拆分而成立，初始目標是設計高性能企業SSD控制器。最近憶芯 科技 集中發力企業級SSD主控晶元，其高端企業級PCIe Gen4 SSD主控芯纖源片STAR2000即將推出。下一代PCIe Gen5的產品憶芯 科技 已經開始預研，DPU的應用在加速落地。

得一微在2019年全面毀殲態進軍固態存儲主控市場，從消費級到企業級，從SATA到PCIe。其消費級產品主要是SATA SSD主控晶元，以及PCIe3主控晶元已經量產，明年會有企業級PCIe3產品上市。目前從得一微的規劃來看，消費級PCIe4研發已基本完成，企業級PCIe4和PCIe5產品也將同步進行研發。值得注意的是，在今年3月得一微開始IPO並完成上市輔導備案報告。

聯芸 科技 則是國內SSD主控的一個重要玩家。聯芸 科技 推出一系列PCIe介面固態硬碟（SSD）控制晶元和解決方案，其SSD控制晶元支持所有主要NAND Flash原廠的MLC、TLC及QLC NAND Flash，同時支持最先進的安全協議，支持SM2、SM3、SM4、AES256、SHA256、RSA2048加解密安全演算法。PCIe介面SSD控制晶元可全面覆蓋消費級、工業級以及企業級應用SSD產品中，大幅度提升設備的可靠性、穩定性、性能和安全性。

去年國內本土SSD廠商主控晶元原廠出貨量快速增長，並被全球主流SSD模組和品牌廠商所接受。整體上看，國內的SSD主控晶元已可實現低端替代，並向中高端邁進。

這些年SSD主控市場風雲變幻，美國公司是SSD主控行業的先驅，但是日漸衰落，隨之而起的中國台灣公司憑借更好的性價比成為主流，同時大陸市場上也崛起了多家SSD主控廠商，正在成為SSD主控第三波的主戰場。

但是SSD隨著NAND快閃記憶體正式進入3D製程發展，主控晶元的設計愈加復雜、門檻也越來越高。對相關新入者來說，這是一個挑戰。

PCIe介面SSD主控距離量產尚有距離

國產SATA介面SSD主控器已達到了國際先進水平，但在PCIe方面大陸仍有很長的一段路要走。盡管國內有多家國產SSD主控器廠商宣布推出研發PCIe介面SSD主控器，但實際量產仍然較少。SSD主控器研發的成功與否於是否能夠實現大規模量產並非同一件事。

華存電子今年宣布了自主研發出國內首顆PCIe5.0 SSD存儲控制晶元，並於4月底在台積電成功流片。但當時主要還處於樣品和小規模試產階段，要達到規模量產程度還需求較長路要走，華存也預計將於今年下半年投入量產。

SSD主控器研發技術難度更需要綜合考慮SSD主控器研發難度、與之適配的固件研發難度、大規模量產研發難度等整體難度。國產PCIE介面SSD主控器與國際先進水平相比還有較大的差距。

並且，SSD主控的量產還需要於不同廠商的NSND快閃記憶體顆粒進行搭配。SSD產業鏈中NAND原廠的話語權最高，不同廠商的NAND快閃記憶體顆粒特性差異較大，同一廠商NAND顆粒製程不同，產品差異性也非常大。而目前掌握NAND快閃記憶體顆粒核心技術的廠商中，三星、鎧俠、美光、SK海力士、西部數據、英特爾這六家長期壟斷者全球95%以上的份額。實力非常小的國產SSD主控器廠商，很難獲得這些原廠支持，也就很難實現規模量產。

部分企業核心IP從國外授權/購買使用許可

如果從國產的角度看，國內目前的SSD控制器實際上並非「全國產」。即使是國產的控制器其中的核心IP也是從國外授權或者購買使用許可的。SSD主控晶元架構主要基於ARM架構，也有部分SSD廠家採用RISC架構。由於IP掌握在別人手中，因此，在成本上面沒有競爭力，在技術演變發展方面也是被制約的。

總的來講，中國不缺芯，缺的是高端晶元的生產能力。眾所周知，晶元行業的發展需要長時間的創新研發積累。截止目前SSD主控器依舊是一款高技術門檻的集成電路晶元。隨著國內創新大環境不斷活躍，中國SSD晶元行業也需要主動抓住市場優勢，利用政策、資金、人才等優勢，著力強化自身。國產化才是唯一出路。

當前，全球范圍內SSD主控製造能力仍集中在少數 IT 巨頭及晶元代工廠手中，國內廠商出產的主控更多集中於消費級產品，而企業級 SSD 主控主要由三星、英特爾、美光等國際巨頭壟斷。但隨著中國企業級SSD市場不斷增長，企業級SSD無疑是繼消費級之後的又一條出路。

國產SSD主控晶元迎來新的戰場。