固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片簡(jiǎn)析

老虎說(shuō)芯|Tiger Chip|

2024-09-19 11:16:38 612

固態(tài)硬盤組成主要包括主控芯片、NAND 閃存顆粒。其中主控芯片是固態(tài)硬盤的核心器件，負(fù)責(zé)與整機(jī)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信以及NAND 閃存顆粒數(shù)據(jù)管理，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、服務(wù)器、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

固態(tài)硬盤主控芯片與其配套固件（FW）一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)管理、 NAND壞塊管理、NAND數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、NAND壽命均衡、垃圾回收等功能，直接關(guān)系到固態(tài)硬盤的性能、可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

圖：來(lái)源聯(lián)蕓科技

SSD主控芯片的關(guān)鍵核心指標(biāo)是性能參數(shù)，包括順序讀寫速率（SR/SW）以及隨機(jī)讀寫速率（RR/RW）。其中：隨機(jī)讀寫速率單位為 IOPS（Input output operations per second），即每秒完成的IO請(qǐng)求數(shù)，是衡量固態(tài)硬盤對(duì)小文件讀寫能力的指標(biāo)，該數(shù)值越高，代表小塊數(shù)據(jù)讀寫命令的響應(yīng)次數(shù)越多，固態(tài)硬盤性能越好；順序讀寫速率也稱吞吐量，單位為 MB/s，即每秒讀寫命令完成的數(shù)據(jù)傳輸量，用于衡量固態(tài)硬盤大塊數(shù)據(jù)的讀寫能力，該指標(biāo)數(shù)值越高越好。

圖：SATA SSD主控芯片主要參數(shù)對(duì)比

圖：PCIE SSD主控芯片主要參數(shù)對(duì)比

1、固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片全球/國(guó)內(nèi)整體市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)Yole集團(tuán)研究報(bào)告，閃存控制器按照終端應(yīng)用系統(tǒng)劃分包括固態(tài)硬盤、智能手機(jī)、可移動(dòng)存儲(chǔ)以及其他市場(chǎng)。2021年全球閃存控制器營(yíng)收約為40億美元，其中全球固態(tài)硬盤主控芯片市場(chǎng)規(guī)模*于其它的終端應(yīng)用系統(tǒng)，占比約為37%，市場(chǎng)規(guī)模約14.8億美元。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模特別是不同細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模尚無(wú)公開、權(quán)威的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

全球固態(tài)硬盤主控芯片市場(chǎng)規(guī)模保持逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2027年全球固態(tài)硬盤主控芯片市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)20 億美元。隨著國(guó)產(chǎn)NAND顆粒原廠、國(guó)內(nèi) SSD 模組品牌廠商以及國(guó)內(nèi)SSD主控芯片廠商的成長(zhǎng)，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)SSD主控芯片市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)。

2023年全球SSD控制器芯片總出貨量約3.63億顆，2023年SSD主控芯片市場(chǎng)規(guī)模約23億美元。

2、固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片市場(chǎng)發(fā)展情況和競(jìng)爭(zhēng)格局

目前全球SSD主控芯片廠商可分為三類，*類為NAND原廠自研自用 SSD主控芯片廠商，第二類為非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商（主要為群聯(lián)電子），第三類為獨(dú)立SSD主控芯片廠商。NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商的主控芯片產(chǎn)品搭配自有的NAND顆粒直接加工為自有品牌模組出售，通常不單獨(dú)對(duì)外出售，主要包括三星、海力士、美光、Solidigm、鎧俠、西部數(shù)據(jù)等NAND顆粒原廠；非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商主要是通過(guò)外采NAND顆粒，搭配自有的主控芯片產(chǎn)品直接用于自有品牌模組出售或給其他品牌廠商貼牌，同時(shí)也向市場(chǎng)出售一部分SSD主控芯片；獨(dú)立SSD主控芯片廠商通常單獨(dú)對(duì)外銷售主控芯片，主要包括慧榮科技、聯(lián)蕓科技、美滿電子等。

2023年全球SSD主控芯片市場(chǎng)中，獨(dú)立SSD主控芯片廠商的市場(chǎng)份額有所上升，為46%；NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商市場(chǎng)份額占比約 39%，非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商市場(chǎng)份額占比約15%。

根據(jù)中國(guó)閃存市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，2023 年全球 SSD 控制器芯片總出貨量約 3.63 億顆，相比 2022 年較為穩(wěn)定。其中消費(fèi)類 SSD 主控芯片出貨量占比為 84.24%，企業(yè)級(jí) SSD 主控芯片出貨量占比為 13%。鑒于無(wú)各領(lǐng)域金額數(shù)據(jù)，根據(jù)行業(yè)普遍情況，工業(yè)級(jí) SSD 主控芯片平均單價(jià)約為同系列消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品 1.5-2 倍；企業(yè)級(jí) SSD 主控芯片平均單價(jià)約為同系列消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品 2-4 倍。結(jié)合市場(chǎng)價(jià)格數(shù)據(jù)，估算得出全球 SSD 主控芯片在消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模金額如下：

3、發(fā)展趨勢(shì)

2023年起，各應(yīng)用領(lǐng)域出貨量將持續(xù)增加。根據(jù)中國(guó)閃存市場(chǎng)出具的分析報(bào)告，盡管2023年SSD主控芯片出貨量同比2022年穩(wěn)定但略有下滑，但長(zhǎng)期來(lái)看，消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、企業(yè)級(jí)SSD主控芯片出貨量總體上均保持動(dòng)態(tài)上漲趨勢(shì)。

各應(yīng)用領(lǐng)域主控芯片單價(jià)將陸續(xù)增加。固態(tài)硬盤接口協(xié)議正逐漸從SATA到PCIe Gen3、PCIe Gen4 不斷更新、產(chǎn)品性能不斷提升，產(chǎn)品單價(jià)將逐步提升，預(yù)計(jì)未來(lái)全球消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)與企業(yè)級(jí)SSD主控芯片的市場(chǎng)規(guī)模金額均將持續(xù)擴(kuò)大。

國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)SSD模組基本上被境外NAND原廠壟斷，國(guó)內(nèi)工業(yè)級(jí)SSD模組主要被境外 NAND原廠和中國(guó)臺(tái)灣廠商壟斷，國(guó)內(nèi)廠商處于起步階段，市場(chǎng)占有率較低。國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域SSD主控芯片市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)趨勢(shì)與全球市場(chǎng)有一定的差異性，但隨著更多國(guó)內(nèi)SSD模組廠商進(jìn)入企業(yè)級(jí)及工業(yè)級(jí)SSD模組領(lǐng)域，以及*對(duì)信息安全的重視程度進(jìn)一步提升，該領(lǐng)域?qū)SD主控芯片及國(guó)產(chǎn)SSD模組的需求量將進(jìn)一步提升。

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