存储控制器:下一其中国半导体工业投资的新时代
CINNO 5月15日,全球存储工业最近几年的生长如火如荼,此间存储控制器工业也是存储工业焦点之一,属于必不可少的主要工业链节点。
在经由平均销售单价大幅提升顺风顺水的2017年后,CINNO Research预期2018年DRAM工业在服务器、智能型手机与挖矿机需求一连生长发动下,整体DRAM供货维持急急的态势稳固,平均销售单价一连往上,也预计将让DRAM市场产值再生长30%;而NAND闪存则是固态硬盘一连畅旺,3D NAND闪存的供应增添让闪存NAND市场产值可望再生长20%左右。
NAND Flash和DRAM的重大产能和产值,吸引了业者的大部分眼光。可是存储介质芯片基本上控制在三星、英特尔/美光、东芝/西数和海力士这几家国际巨头的手里。紫光集团虽以数百亿美元资金四处出击购置手艺、购置公司未成,转而以增强自身开发手艺为主,未来下场尚未知。据业内熟悉谈论,随着时间推移,大笔资金投入的利息和折旧压力以及海内投资人急于“收效”的压力,紫光已经熟悉到手艺积累和目今市场之压力,转而追求英特尔大连工厂出货支持,以该厂出品之晶圆经紫光封装铺垫市场,以度过初期阶段。
存储器控制芯片是工业不可或缺的要害IC
CINNO Research副总司理杨文得体现,存储器行业和台湾IC设计业者关系并不大。若是有关系的话也是与台积电、联电等晶圆代工厂和封装厂有关,台湾真正加入演出并具有角色职位的是存储控制器厂家,这些Fabless(无晶圆公司)才是台湾半导工业在存储工业具有一定的话语权。
然而存储器芯片虽然销售额和行业影响力重大,可是在工业应用中必需是和存储控制器芯片配合才华够组成为最终的产品(如附图一示意),即存储控制器芯片是属于必不可少的IC。好比目今固态硬盘(SSD, Solid-StateDrive)是闪存目的市场之主力,而SSD就需要控制器和闪存芯片配套才华够形成目的产品,另外智能手机内部之EMMC芯片更是控制器芯片和闪存芯片以MCP方法(Multi-Chip Package)封装而成。
图一:存储器与控制器芯片搭配示意
全球存储控制器芯片可以分为如下种别: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几种分类。
硬盘(HDD)控制器-成熟稳固的古板存储器介质
即寻常应用的Hard Disk Drive(HDD),控制器芯片需要准确控制磁盘读写,目今全球险些Marvell独家垄断,所幸SSD生长替换HDD,故后续不见有公司再进入这个领域争抢尾盘,因此在硬盘控制器芯片领域是属于美商Marvell一家独大的时势。
存储卡控制器芯片-消耗性电子产品的主流存储前言
以CF/SD/MMC/UFS界面为主,主要形式为SD卡(包括TF卡与Micro SD卡)与嵌入式应用之eMMC和UFS芯片,应用于数码相机和智能手机等领域。该领域一经的龙头老大SanDisk已经归入西部数据(Western Digital),另外则有三星和东芝均自产自销控制器和卡片(包括eMMC/UFS module)。这方面已经非简单控制器的竞争,目今市场可以采购到的此类控制器芯片集中在慧荣(SMI)。而德国公司Hysperstone历史绵长,其CF控制器仍在工业应用占有一定份额。海内深圳硅格有SD控制器,依托江波龙(longsys)的卡片产能,另外硅格近期內也合併立而鼎科技建设得一微電子往更多種類的閃存控制器芯片结构;one体育电子(SageMicro)则是专注在资讯清静加密市场,工业类也仅CF控制器见市,由此可见此类芯片之主导权基本仍在台湾企业手中。
UFD控制器芯片-已往PC外差式存储装置,加密信息清静导向成新蓝海
即USB界面的控制器芯片,主要应用于USB Flash Drive。此类芯片主力仍然是台湾公司,慧荣(SMI)和群联(Phison)占有首位。有两家一经在此领域占有相当市场份额的公司,即台湾安国(AlcorMicro)和深圳芯邦(Chipsbank),现已丧失了市场份额。特殊是芯邦原本海内市占率一度领先,由于在USB2.0升级到USB3.0的历程之中丧失市场情形严重,让芯邦不再有竞争力产品泛起,另外海内苏州国芯、one体育电子有此类产品,但均无消耗类市场竞争力,局限于资讯清静类UFD应用。
SSD控制器芯片-未来新世代存储器的明日之星
其市场竞争名堂越来越靠近存储卡控制器芯片的态势。一方面三星、美光和东芝等国际大厂纷纷自行研发,而希捷(Seagate)和西部数据(Western Digital)划分收购了SandForce和SanDisk,这些国际大鳄以闪存资源为凭证地顺势把决议SSD的性能与可靠性的控制器抓在手里,成绩了各自相当数目的控制器芯片消耗量。
另一方面,进入全球SSD控制器市场的公司,也逐渐完成了优胜劣汰和兼收并蓄的历程。
台湾的慧荣(SMI)仍然占有着这个领域的龙头老大,群联(Phison)在东芝的支持下不甘落伍。而美国的Marvel虽然有HDD控制器的老大优势,但在SSD方面却是一再进退失据,逐渐失势。
历史上一度以JM605等型号领先的台湾智微(JMicron)在前年举行组织重整,退出了SSD控制器营业,智微分出去的团队获得在海内建设了联芸(Maxio),仍然在起劲耕作中。联芸有?导诺耐蹲始尤。
海内最先SSD控制器设计最早的是one体育,2013年就有SATA-2控制器上市,有一定份额的市场占有率,也是较量少见的进入国际市场搏杀的海内芯片。
另外,上海宝存(Shannon)和厥后的忆恒创源(MemBlaze)/忆芯科技(StarBlaze),上海宝保存企业级市场体现不错而被SMI并购,后两者也是专注在企业级市场,驻足于高端SSD设计,在业内的宣传曝光度相当麋集。
华为海思自己也有SSD控制器芯片,主要是供应华为内部服务器产品使用,尚未见市场上面有华为控制器销售,据闻性能不错。 因SSD控制器设计涉及高阶模拟电路设计、重大界面协议以及闪存种种算法手艺,需有手艺沉淀团队才华够成绩,远非海内部分小公司为了融资宣传的那样子轰轰烈烈但华而不实。
服务器/数据中心存储高阶控制器-高峻上存储装备的要害组件
主要是指在Server领域或者大数据(云)存储领域的应用。此类芯片一样平常需要逾越单个硬盘架构的速率性能,例如RAID功效。而目今热门议题NVMe手艺亦重点针关于高端应用,更进一步JEDEC标准正在举行中的NVDIMM手艺,实验着闪存和DRAM融合在一起开立异的蹊径。
惋惜,这个领域是美国公司独步天下,台湾业者的重点则是较量专注于PC周边的应用和手艺以是对此有点生疏,也可能是由于台湾市场在Server和大数据系统方面的市场狭隘狭窄,没有施展空间。
同时,这个领域衍生下去还涉及光纤-存储控制器和Ethernet-存储控制器等新型结构,基本上需要通讯网络的手艺基础都涵盖在此,而美国公司在这方面一骑绝尘,主要集中在PMC和LSI,尚有一部分是Texas Instrument和Marvell,大大都都是基于通讯工业的高速芯片的基础生长而来的。这些公司历经工业变迁,最近MicroChip才收购了Microsemi,而此前Microsemi收购了PMC;LSI卖给了Avago后又转手被卖给了希捷。高端存储服务器和阵列控制芯片都在这几家的控制下,台湾基本上没有涉足这块领域,而海内对这个方面则是结构较为普遍,事实海内有着光纤系统、交流机系统和大数据云存储的工业基础,以是华为的SSD控制器现实上差池外卖重点照旧为了存储系统,包括其中的阵列芯片,因此这个方面华为也算是一方翘楚。
总得来说,现在控制器厂家可以说分为两大阵营,第一大阵营就是或多或少拥有闪存资源的国际一线大厂,以三星为最典范代表。另外一大阵营就是自力的无晶圆厂(Fabless)芯片设计公司,以台湾慧荣为典范代表。从下方表格(表一)可以看出,除了一线以闪存配景把闪存和控制器直接做成为产品推行的厂家之外,市场上客户可以选择的控制器芯片基本上以台湾企业为主,尤其是慧荣、祥硕和群联为主力团队。虽然,这里群联可以算是具有一定闪存资源配景捆绑支持的公司,并非纯粹依赖控制器芯片为竞争力。
从海内企业状态来看,随着紫光集团在存储工业方面风风火火的投资,把整个海内存储工业真的点燃起来,控制器厂家也因此冒出来不少。经由一两年的市场磨练,许多企业昙花一现,主要由于手艺积累薄弱、甚至有些公司单凭看法炒作,潮起潮落的速率很快。可是这不即是没有真材实料的海内企业,例如华为,台湾企业难以撼动,并且海内市场相对关闭,竞争方法也就纷歧样。one体育电子公司虽然建设仅七八年,和海内其他芯片公司铺天盖地宣传的气概迥然差别,以稳健的程序站稳SSD控制芯片与Bridge芯片的市场,在海内芯片总体极为依赖入口的配景下成为海内存储控制器晶业者中,已经成为少数具有国际竞争力的高科技公司之一。别的,联芸虽然离台上岸不久,重起炉灶也很快,已经看到了其新芯片最先出货K剂康搅看又俏⒎种С隼,熟悉台湾生态,可能关于台湾业者具有较强的竞争力。
中国存储控制器芯片工业国产化刻禁止缓
最近,特朗普就中兴通讯给了中国一击,更代表科技工业供应链国产化政策是必需加速的一条蹊径。闪存芯片因其重大市值,被紫光为主的国家队看重,景物无限;可是,决议最终产品的性能以及国家看重的资讯清静的并不是闪存芯片,而是控制器芯片。因此,控制器芯片在工业链环节中相当要害的价值早晚会引起相关决议人士重视。
我们以为,在混沌的国际政经时势与工业竞赛中,能够为工业内公司带来更多调解的时机,而中国强力生长存储工业所发动的整体供应链生长,特殊在存储控制器这样的工业更让海内厂商遇见百年难堪良机,各厂商动态值得一连关注。
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