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­　　SSD 硬盘逐渐取代 HDD 机械硬盘已经是中国芯大势所趋，2016 年全球 SSD 硬盘出货 1.5 亿个 ，固定到 2021 年还将进一步增长到 2.5 亿个 ，硬盘硬盘有什D用市场价值高达 300 亿美元 ，机械这是不同存储市场的一片蓝海。可惜的下代china salmonella in poultry是，目前这个市场主要被国外公司垄断，中国芯三星 、固定东芝、硬盘硬盘有什D用美光
、机械西数等公司是不同 NAND 闪存市场最大的赢家，唯一的下代好消息就是国内公司目前已经杀入存储市场 ，在 NAND 闪存 、中国芯SSD 主控等领域加速发展
。固定

­　　我们平时关注的硬盘硬盘有什D用存储公司主要是长江存储
，因为他们正在建设国内最大的 NAND 生产基地。今天我们来关注一下国产主控芯片的情况，它也是存储市场中非常重要一部分，影响着 SSD 硬盘的性能
、稳定性
、可靠性。

­　　SSD 很常见，但你真的了解它的结构吗 ？

­　　SSD 主卡到底有多重要 ，那我们首先来看看一个 SSD 都是由那些元件构成的。SSD 硬盘我们见过很多种了，根据接口、大小等不同有多种分类，目前最常见的upec escherichia coli manufacturers是 SATA 接口的 2.5 寸规格以及 PCI-E 通道的 M.2 2280 硬盘，U.2 接口 、AIC 插卡式 SSD 硬盘主要用于工作站、服务器等市场，消费级市场比较少见。

­　　SSD 结构示意图

­　　不论哪种规格尺寸，SSD 硬盘内部的结构都是差不多的，通常包括 PCB（含供电电路）、NAND 闪存 、SSD 主控 、接口等，还有一个并非必要但依然很重要的缓存芯片
。

­　　最核心的部分其实就是 NAND 闪存和主控 ，从成本上来说 NAND 闪存大概能占 SSD 硬盘物料成本的 70% 或更多
 ，目前 128GB 到 1TB 容量的 SSD 通常要使用 2-8 颗闪存芯片，主要来自三星、东芝、美光 、西数（闪迪被西数收购） 、英特尔 、SK Hynix 等公司，其中三星 、西数、英特尔一般是自用较多 ，第三方品牌的 SSD 硬盘通常使用东芝
、美光较多，SK Hynix 除了自用之外在消费级 SSD 上很少见，OEM 市场居多。furunculosis suppliers

­　　颗粒印字模糊的多为黑片

­　　NAND 闪存的学问就更多了，除了不同厂商不同技术不同类型之外 ，NAND 闪存光是质量等级就有原厂 
、白片、黑片以及拆机片之分，不过有关闪存的内容不是今天的重点，以后有机会再说。

­　　至于缓存芯片 ，它不是 SSD 硬盘中必须的 ，这主要取决于主控类型 ，但是有了缓存颗粒显然会更好，因为缓存通常是 DDR3 或者 DDR4，容量 256MB 到 4GB 之间，频率在 1600 到 3200MHz 之间 ，性能远高于 NAND 闪存，配备缓存可以大大提升 SSD 硬盘的性能，尤其是写入性能 。

­　　其次就是主控了 ，一般来说主控芯片的成本占据 SSD 硬盘 10-15% 的比例 ，不是最贵的部件，但也是非常重要的。如果我们把 SSD 硬盘比作一个大货车
，那么主控就相当于驾驶室，主控里的固件相当于驾驶员，它决定着货车怎么开 。

­　　PCB 以及外壳等其他部件是 SSD 中最便宜的  ，加起来占的furunculosis factories成本也就 15% 左右，可能还会更低 ，这部分没多少技术含量，成本取决于厂商的供应链控制、管理。

­　　SSD 主控变迁
：美系 、台系先后崛起，下一步看大陆

­　　NAND 闪存是 SSD 硬盘中最重要的部分 ，但是生产 NAND 门槛很高，全球也只有三星、SK Hynix、东芝 / 西数、美光 / 英特尔四大阵营 
，他们几家几乎垄断了 NAND 市场，而建设一座 12 英寸 NAND 工厂 ，投资动辄数十亿美元，所以之前没有什么公司有勇气挑战他们。

­　　SSD 主控芯片就不一样了，它的生产、制造可以交给台积电等代工厂解决，主控芯片设计也有成熟的 ARM 内核、DDR 物理层等 IP 授权可用
，研发难度大大降低，所以前几年涌现出了许多 SSD 主控公司。

­　　第一波崛起的 SSD 主控公司自然来自美国居多，我们熟悉的SandFroce 、Marvell都是美系主控的代表 ，前几年中这两家公司竞相推出主控新品
，furunculosis manufacturer尤其是在 20nm 节点之前，老玩家大概还记得 SF-2281 这颗经典主控吧 ，还有他们独特的压缩算法 ，当年也是人尽皆知。

­　　Marvell 也就是我们常叫的马牌
，大众认知上也是顶级的主控品牌，浦科特的大多数型号都使用 Marvell 的主控
，所以耐久性也特别好，长时间使用也不掉速。

­　　另一方面
 ，随着 SSD 市场竞争的激烈 ，再加上 SandForce 多次被收购 
，这家美系主控公司开始衰落，新品跟不上市场了，最终被希捷收购，SF 主控在市场上也少有人问津了 ，只剩下 Marvell 支撑 。

­　　▍台系主控趁机发力 ：

­　　SF 衰落之后
，崛起的是台湾 SSD 主控公司
，其中 JMicron 起步较早，可惜并没有坚持下去 ，被后面的群联 Phision、SMI 慧荣击败了 ，其他公司如瑞昱、VIA 威盛也尝试过 SSD 主控市场，但是影响力远不如群联、SMI 这两家 。

­　　目前风头最劲的就是群联公司 ，除了主控技术优势之外，群联背后还有东芝入股 ，所以他们可以提供主控 、闪存以及固件的一体方案，SSD 厂商只要购买他们的方案就能快速生产出 SSD 硬盘，所以获得了厂商认可，而 SMI 虽然略输一筹
，但是凭借更低的价格也获得了国内外 SSD 厂商的青睐 。

­　　台系主控目前是 SSD 市场上的主流，甚至连英特尔的 SSD 硬盘都有采用 
，不过从 2015 年以来，国内厂商也陆续加大存储市场的投资，不少厂商就选择了 SSD 主控作为突破口
，再加上国内半导体基金对存储芯片的扶植 ，国产主控今年开始崭露头角 ，假以时日势必要在国内市场大展身手。

­　　国产主控市场：随国产 NAND 起舞 ，大基金助力

­　　在 NAND 闪存、DRAM 内存市场上 ，中国厂商所需的芯片几乎 100% 依赖进口，所以国家半导体发展规划中就选择了存储芯片为突破口，特别是紫光主导的长江存储在武汉建设国内最大的存储芯片基地
，一期投资 240 亿美元
，主要生产 3D NAND 闪存，月产能高达 30 万片晶圆 / 月  。

­　　逐步解决 NAND 闪存供应问题之后，国内厂商也纷纷投资 SSD 主控芯片领域 ，形成国产 NAND 闪存 + 国产主控的真正自主产权，所以这几年涌现出了多家 SSD 主控厂商，比较知名的就有江波龙 、国科微、忆芯
、华澜微电子，还有偏重军工
、企业级市场的中勃、一方信息等公司，另外还有台系厂商在大陆设立的子公司
，比如群联就在合肥成立了兆芯科技，杭州联芸科技也有台资参与 。

­　　总的来说，国内公开报道能找到的进军 SSD 主控市场的公司就不少于 10 家 ，数量上已经超越美国、台湾地区的公司。不过国内公司在主控领域依然是新兴力量 ，很多公司都是最近三五年才成立的
，比如忆芯科技、联芸科技 ，即便有老牌半导体公司背景，SSD 主控业务也是近年来才涉及的，所以绝大多数国产主控公司面临的问题主要是缺乏资金。

­　　在这样的背景下，中国的半导体大基金发挥了重要作用，通过参股 、投资等方式为多家企业提供资金支持 
，毕竟研发一款芯片耗资都是数千万甚至上亿元 。据公开报道，2015 年 6 月 28 日，国科微电子宣布
 ，其与国家集成电路产业投资基金股份有限公司在长沙签署合作协议。根据协议，大基金向国科微电子注资4 亿元人民币 ，占股 21.05%，成为第二大股东 。

­　　国产主控现状：技术 、工艺追上来了 ，国密认证是亮点

­　　那么国产主控现在已经发展到了什么程度？以往评价国产芯片时人们总会说中国公司缺少技术、人才及资金 ，三个问题也是困扰国产主控的关键 ，不过这几年来情况已经大有改善 ，大基金的扶植使得这些公司不再缺少研发资金 ，国产主控的性能已经追上来了
。

­　　联芸科技的 SSD 主卡实测表现

­　　成立于 2014 年的联芸科技在 2017 年的 FMS 存储会议上展示了 SATA 6Gbps 的 MAS0902 主控，它不需要缓存颗粒 ，搭配不同的闪存颗粒都可以达到 560MB/s 读取
、520MB/s 写入的性能，随机 4K 性能也在 40 或者 48MB/s，整体性能已经不输 Marvell、群联等公司的SATA 主控
。

­　　在高端的 PCI-E 硬盘上
，国内公司也实现了突破。2017 年 11 月份，忆芯科技在北京举行发布会，推出了 STAR1000 PCI-E 主控芯片，支持 PCI-E 3.0 x4 通道与 NVMe 1.2 协议，支持 StarLDPC ECC 引擎，支持 ASE256 以及 TCG OPAL 加密，能够适配目前已有的 MLC/TLC/3D MLC/3D TLC 多种闪存类型。

­　　性能方面
，STAR1000 支持 ONFI 4.0 与 Toggle DDR 3.0 闪存接口 ，支持 LPDD3/LPDDR4-2400 缓存 ，连续读写速度晁盖 3GB/s，写入速度超过 2GB/s ，随机读取 、写入则达到了 350K、300K，在当前的 PCI-E 主控中也是顶级水平。

­　　更重要的是 ，STAR1000 主控使用的是台积电 28nm HPC 工艺，在制程工艺上遥遥领先国内主要的 40-55nm 水平 ，放在国外也是一流水准 ，群联、Marvell 的高端 SSD 主控也是 28nm 工艺为主 。

­　　除了性能追上国际水平之外，国产主控还有一个特别的优势，那就是支持国内认证的安全加密，这不仅是自主可控的要求，还是军工、特种行业的必备要求之一。以国科微为例 ，他们推出的第二代主控 GK2301 系列芯片硬件集成国密 SM2/3/4 加解密算法 ，获得中国信息安全测评中心
、国家密码管理局双重认证。

­　　总结 ：国产主控迎来春天，与国产闪存磨合尚需时间

­　　经过国产公司的不懈努力以及大基金的支持，国内公司如今在 SSD 主控市场已经闯出了一片天地 ，困扰发展的技术、人才 、资金等问题逐步缓解，总体水平上已经追上来了 ，并且在自主可控等要求上做到了海外公司做不到的地步 ，前途还是很光明的。

­　　不过现在还不到国产主控骄傲的时候 ，先进水平的主控已经研发出来了
，但是目前我们能使用的还是东芝、美光等主控，长江存储的国产 NAND 闪存量产并大规模上市还需要一两年时间，国产主控还需要跟国产闪存有个很长时间的磨合期，毕竟对 SSD 来说 ，可靠性是需要长时间检验的
，国内主控公司依然缺少这方面的积累
，这个急不得 ，只能在产品上积累磨合
。

原标题 ：国产主控迎来春天 下一代SSD硬盘就用“中国芯”

(责任编辑：焦点)