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国产存储控制器芯片即将全面替代

—— 存储控制器芯片的国产化时代来临?
作者:时间:2018-09-07来源:与非网收藏
编者按:近几年国内存储控制器芯片领域也涌现出多家厂商,这些本土势力中谁有可能与国际大厂一较高下,成为这一领域的明日之星?

  通常我们所说的存储主要是指闪存颗粒,实际上存储里面的还包括。以这几年大热的SSD固态硬盘产品为例,SSD通常包括PCB(含供电电路)、存储芯片NAND闪存、主控制芯片、接口等,还有一个并非必要但也很重要的缓存芯片,即内存芯片。如果存储芯片是仓库,那么芯片则是仓库的钥匙,掌管着粮仓的安全,芯片控制着处理器读写存储芯片信息的速度,因此包含了计算机的接口技术和存储芯片的管理技术,在保护存储芯片信息安全中有着举足轻重的作用。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201809/391620.htm

  还是以SSD为例,从成本上来说,存储芯片大概占SSD硬盘物料成本的70%或更多。控制器芯片在物料成本中占据10~15%的比例,不是最贵的部件,但也非常重要。

  因存储芯片的巨大市值,目前国内已被长江存储、福建晋华、合肥长鑫等一批国家队看重,风光无限;但是,决定最终产品性能以及国家看重的资讯安全的并不是存储芯片,而是控制器芯片。因此,控制器芯片在产业链环节中相当关键的价值迟早会引起相关决策人士的重视。

  当前全球范围内的存储控制器厂家可分为两大阵营,第一大阵营是或多或少拥有闪存资源的国际一线大厂,以三星、东芝、美光等为典型代表;另外一大阵营是独立的Fabless设计公司,以Marvell、台湾的慧荣和群联等为典型代表,可以说大佬环伺。

  因为存储器制造产业正在向中国市场迁移,国内相关产业链也在不断完善。近几年国内存储控制器芯片领域也涌现出多家厂商,这些本土势力中谁有可能与国际大厂一较高下,成为这一领域的明日之星?要找到答案,我们需要先来了解存储控制器芯片的技术流派和发展趋势,以及国内各家厂商的产品组合、技术实力和未来规划。

  谁将是存储控制器芯片的本土之星

  虽然存储控制器芯片有多个类别,包括硬盘(HDD)控制器、存储卡控制器、UFD控制器、SSD控制器、Bridge(桥)控制器和高阶控制器等,但其中SSD控制器作为增长最为强劲且被认为将成为未来市场主力的产品类别,可以说只有拥有这项技术才能拥有未来市场的主导权和话语权。有数据统计显示,当下全球SSD控制器市场容量为2亿颗,传统磁盘存储控制器为6亿颗左右,市场总需求量在8亿颗左右,而未来SSD控制器的需求会不断走高,逐渐赶超传统磁盘存储控制器。所以在讨论本土存储控制器芯片厂商的竞争力时,我们也会着重关注各个厂商在SSD存储控制器领域的布局和实力。

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  SSD控制器芯片目前的竞争态势越来越趋近于存储卡控制器芯片。因其设计涉及高阶模拟电路设计、复杂界面协议以及闪存各种算法技术,有较高技术门槛,需要有技术沉淀的团队才能够成就。从控制器接口来看,既有传统主流的IDE、SATA、SAS控制器接口芯片,也有迅速成长中的PCIe接口芯片,目前固态硬盘应用市场中PCIe接口芯片占三成,SATA接口占六成,而SAS接口大约占一成。未来由于大数据和服务器应用的需求不断增长,PCIe接口占比将攀升,以满足越来越多的数据加速、高速缓存等功能实现。一个存储控制器芯片厂商要想跟国际大厂同台竞技,成为未来的市场领导者,在PCIe接口控制器芯片尤其是非易失性存储即NVMe上的技术储备和产品规划显得尤为重要。

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  目前国内存储控制器芯片厂商大概可以分为三大阵营:包括土生土长的国科微等,这类公司的特点是进入时间较早,但整体技术团队的实力不强,产品在高端市场上很难形成对台湾和国际品牌的冲击;

  另外还有一些从台系厂商剥离出来在大陆成立的公司,如群联在合肥成立的兆芯电子,核心团队来自台湾智微的杭州联芸科技,以及在NVMe领域形成一定技术积累的深圳大心电子,它的核心创业团队多出自西部数据台湾研发中心,这些公司的特点是拥有一定的技术积累,具备一定产品竞争力,而劣势则是产品多处在第一代,成熟度有待提升,需要加快商业化进程;

  此外就是一些海归派,包括华澜微电子、忆芯、英韧创等,这些公司的特点是自带光环,技术实力不俗,其中华澜微在2015年收购了美国的Initio公司让自己的产品线更加丰富,其他一些公司则多是近两年才成立,产品推出较晚、产品线还比较少,也有待市场检验。

  谁将是明日之星我们还给不出答案。但近日与非网记者与深圳大心电子科技有限公司董事长兼总经理李明豪博士进行了深入沟通,也让我们对国内存储控制器芯片厂商的机会和可能的发展方向有了更多的认识。

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  深圳大心电子科技有限公司董事长兼总经理李明豪博士

  相较于美光、Marvell这些国际大厂我们的机会在哪里

  李明豪提到,存储代工已经向国内迁移,尤其是大心电子所在的深圳周边,借助国内的白牌市场起步,同时一些大型制造企业也开始给国外品牌代工,国内生产的存储器已经占全球份额的30%左右。虽然国内在消费领域的一些自有存储品牌商目前市占率还不高未形成气候,但可以看到,本土的供应链在不断完善,尤其在长江存储等几大闪存颗粒厂开始量产后,对本土产业链的带动作用将会非常明显。

  具体到技术领域,基于PCIe接口的非易失性存储NVMe技术还在一个快速变化、提高市场渗透率的阶段,它将是未来存储控制器芯片领域的重要增长点,会逐渐取代SATA,并正在从高端向中低端渗透。但因为还是一个新兴市场,新创公司在这里会有更多机会。

  在这一技术领域,美光、东芝这类闪存原厂虽然资金雄厚,但在基础IP和芯片研发上进度却很慢。其中美光从2014年开始收购了一些主控芯片团队,但目前其NVMe的IP技术仍比较落后,没有形成竞争力。而Marvell、慧荣这类主控公司虽然有能力研发NVMe芯片,但也有开发周期的问题,目前这一市场仍在技术和市场培育期,壁垒尚未形成。

 中国需要一个产品线覆盖较完整的存储控制器芯片公司

  想成为市场领导者,拥有雄厚的技术实力,能够掌握引领产品和市场发展方向的前沿技术是一方面,同时产品线组合的丰富性也很重要,这决定了一个厂商最终的市占率。

  作为一家在2015年成立的创业公司,大心电子始创于台湾,因为意识到整个存储器市场正在向内地迁移,未来中国大陆将在存储器领域占据重要的地位,该公司在2017年完成重组,正式落户深圳,成为了一家本土公司,目前公司有员工70人,研发人力占85%。上面提到过这家公司的核心团队大多来自西部数据台湾研发中心,有丰富的技术积累。早期产品以IP授权方式为主,同时也为一些存储器品牌提供定制化设计服务,包括慧荣、群联、联发科、联想都是其客户。“最早采取IP授权的模式主要是出于快速切入市场的考虑,毕竟存储控制器芯片的开发周期较长,投入较高,一般从0到1需要3年时间。我们确信公司未来主轴是自有芯片的销售,但需要先从技术上得到市场认可,也证明自己的设计能力。”李明豪如是说。

  进驻深圳后,大心电子开始专注于存储控制器芯片的研发,并在2017年10月推出了第一代的OrionPCIeNVMeSSD控制器芯片,面向消费类市场。

  “未来IP授权的模式仍将继续,通过IP授权我们积累了很好的口碑,美国大厂包括英特尔、美光也在评估我们的IP产品;而芯片市场容量更大,同时中国市场的机会巨大,因为这里有海量的大数据、云计算应用市场。”谈到公司盈利模式时,李明豪表示。

  而谈及大心电子未来的发展路径,李明豪提出了两种可能:

  一种是通过在资本市场上的融资,把团队做大,提高研发投入,不断增加产品组合,拓展到更广泛的市场。对此,李明豪指出,根据大心电子的研发周期,公司计划一年流片一次,不断拓展不同封装和产品型号,继去年推出面向低端白牌和组装机市场的NVMe控制器芯片后,今年将完成面向消费类市场的完整产品线布局,覆盖高中低端目标市场。明年则计划推出面向数据中心的存储控制器芯片产品。

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  大心电子的产品线规划

  “我们对自己的技术有足够信心,在NVMe领域我们领先其他同行1~3年的时间。目前已经有6家客户采用我们的产品,3家客户开始出货,到2020年我们的重点应用还是消费市场,预计也会在这一年达到盈亏平衡。但毕竟消费类市场的竞争较激烈,毛利相对较低,因此我们计划在3年后将进入技术门槛更高、利润率也更高的数据中心市场。”李明豪谈到。

  另一个可能则是,在国内寻找合作伙伴,这个合作伙伴应该是有成熟的存储控制器芯片技术,但缺少高端尤其是NVMe技术储备,也就是跟大心电子在技术上互补的公司,通过合作进而合并,借此打造一支存储控制器芯片领域的国家队。李明豪表示,“因为大心电子希望立足于本土,这样一方面可以帮助大心电子真正融入本土DNA,同时也符合国家本土芯片替代的核心战略,因为这样一个拥有成熟技术产品,同时拥有高端芯片设计能力的公司,才能跟国际大厂对抗,形成本土竞争力。”

  放眼国内存储控制器芯片领域符合其描述的企业,我们大概可以锁定这个合作目标。而之所以有很大的可行性,则是因为在SSD控制器芯片市场上,PCIe接口是一个新兴市场,但产业链已经完整,技术到位,从存储芯片,到主控、硬盘以及终端市场,都有相关供应商,目前还在不断完善,待市场规模扩大,反复验证。而NVMe虽然是新兴技术,但如果企业现在才开始技术储备仍然嫌晚,因为很多公司从3~5年前就开始研发和布局,目前这一技术已经进入一个产品推出和量产化的阶段。对于本土几家较早进入存储控制器芯片领域的厂商而言,想要快速建立在高端芯片市场上的影响力,和大心电子合作不失为一个捷径。



关键词: 存储控制器 芯片

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