行業(yè)介紹

1、存儲器行業(yè)

按照存儲介質(zhì)的不同，現(xiàn)代數(shù)字存儲主要分為光學(xué)存儲器、磁性存儲器和半導(dǎo)體存儲器三類。光學(xué)存儲器包括 CD、DVD 等。磁性存儲器包含磁帶、軟盤、HDD 硬盤等。半導(dǎo)體存儲器是目前存儲領(lǐng)域市場規(guī)模最大的存儲器件。自上世紀(jì) 40 年代電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備隨著其他硬件設(shè)備的發(fā)展和軟件、數(shù)據(jù)量的不斷增長處于持續(xù)的迭代更新中。整體來看，存儲介質(zhì)經(jīng)歷了磁-光-半導(dǎo)體的變化歷程，帶來了單位存儲器容量的大幅上升、數(shù)據(jù)讀寫速度的躍升以及存儲器單位物理體積的顯著縮小。

2、半導(dǎo)體存儲器行業(yè)

半導(dǎo)體存儲器是指通過對半導(dǎo)體電路加以電氣控制，使其具備數(shù)據(jù)存儲功能的半導(dǎo)體電路裝置。因其具有存取速度快、存儲容量大、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)電子等行業(yè)，是電子信息時(shí)代的關(guān)鍵記憶設(shè)備。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(WSTS)統(tǒng)計(jì)，2021 年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模為 5,558.93 億美元。其中，半導(dǎo)體存儲器市場規(guī)模為 1,538.38 億美元，占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的比例為 27.67%。隨著未來存儲在企業(yè)、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)及車規(guī)等應(yīng)用場景的快速發(fā)展，半導(dǎo)體存儲器市場將保持持續(xù)增長趨勢。根據(jù) Yole 的預(yù)測，全球半導(dǎo)體存儲器市場規(guī)模在 2022-2027 年將保持 8%的增速，并預(yù)計(jì)在2027 年達(dá)到 2,600 億美元。

半導(dǎo)體存儲器市場中，DRAM 和 NAND FLASH 占據(jù)主導(dǎo)地位。依據(jù) Yole的數(shù)據(jù)，2021 年 DRAM 市場份額約占半導(dǎo)體存儲器市場的 56%，NAND FLASH市場份額約占半導(dǎo)體存儲器市場的 40%。

3、NAND FLASH 存儲器行業(yè)

NAND FLASH 存儲器產(chǎn)品通常由一顆存儲控制芯片和多顆串行的 NAND FLASH 存儲顆粒組成。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的快速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)對存儲設(shè)備的存儲密度和數(shù)據(jù)可靠性提出了更高要求，NAND FLASH 在未來將得到極大發(fā)展。根據(jù) Report Linker 數(shù)據(jù)，NAND FLASH 市場規(guī)模預(yù)計(jì)在2022-2027 年保持每年 5.33%的增長，并在 2027 年達(dá)到 942.4 億美元。NAND FLASH 的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域主要包括固態(tài)硬盤、嵌入式和擴(kuò)充式存儲器。其中，固態(tài)硬盤多用于大容量存儲場景如個(gè)人電腦、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等;嵌入式存儲多用于低功耗存儲場景如智能手機(jī)、平板電腦、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等;擴(kuò)充式存儲多用于便攜式存儲場景如 U 盤、SD 卡、移動(dòng)硬盤等。依據(jù)閃存市場數(shù)據(jù)，固態(tài)硬盤與嵌入式存儲是目前 NAND FLASH 存儲器占比較大的產(chǎn)品線，市場規(guī)模占 NAND FLASH 市場 85%以上。

存儲控制芯片

(1)存儲控制芯片簡介

1)半導(dǎo)體存儲器介紹

現(xiàn)代社會(huì)被稱為“信息社會(huì)”，信息技術(shù)滲透到政治、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、服務(wù)領(lǐng)域的所有部門，信息化產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有的比重越來越大。數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)的核心資源和關(guān)鍵生產(chǎn)要素，其安全存儲、可靠傳輸與管理、高效分析與利用變得至關(guān)重要。半導(dǎo)體存儲器作為目前最主流的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換設(shè)備，以半導(dǎo)體電路為存儲介質(zhì)，具有體積小、存儲速度快、存儲密度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類電子信息產(chǎn)品中。半導(dǎo)體存儲器按照介質(zhì)分類可主要分為 DRAM 和 NAND FLASH。其中，DRAM 屬于揮發(fā)性介質(zhì)，斷電后數(shù)據(jù)無法保存，通常用于計(jì)算機(jī)或電子設(shè)備的內(nèi)存，可直接與 CPU 進(jìn)行連接，無需搭載存儲控制芯片;NAND FLASH 屬于非揮發(fā)性介質(zhì)，斷電后數(shù)據(jù)能夠保存，通常用于計(jì)算機(jī)或電子設(shè)備的固態(tài)硬盤、嵌入式及擴(kuò)充式存儲器，需搭載存儲控制芯片。

2)存儲控制芯片介紹

NAND FLASH 存儲器產(chǎn)品(以下簡稱“存儲器產(chǎn)品”)主要由存儲控制芯片和 NAND FLASH 存儲顆粒(以下簡稱“存儲顆粒”)等部件組成。其中，存儲顆粒主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲，存儲控制芯片主要用于管理存儲顆粒中數(shù)據(jù)的寫入、讀取與擦除，并與終端應(yīng)用客戶選用的各類外部計(jì)算機(jī)或電子設(shè)備(以下簡稱“主機(jī)”)CPU 進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。

3)存儲控制芯片的重要性

存儲控制芯片是存儲器產(chǎn)品核心部件之一，起到中樞控制和管理調(diào)度的作用，是存儲器產(chǎn)品的“中央處理器”，也是存儲顆粒快速商業(yè)化落地的關(guān)鍵因素。存儲單元(bit cell)是存儲顆粒中的最小單位，其器件特性往往會(huì)導(dǎo)致存放在存儲顆粒中的數(shù)據(jù)因揮發(fā)而產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失。存儲控制芯片能夠通過數(shù)據(jù)存儲管理和數(shù)據(jù)糾錯(cuò)，有效降低上述數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失的概率，增強(qiáng)存儲顆粒使用時(shí)的可靠性。

同時(shí)，存儲控制芯片能夠?qū)?shù)據(jù)在存儲單元間進(jìn)行有效分配并優(yōu)化其利用效率，控制存儲顆粒的擦除和讀寫管理，并通過靈活分配和調(diào)度以實(shí)現(xiàn)存儲顆粒的均衡使用，有效延長存儲顆粒的使用壽命，提高存儲顆粒的數(shù)據(jù)存儲性能。

此外，終端應(yīng)用客戶在設(shè)計(jì)各類主機(jī)時(shí)，產(chǎn)品功能及應(yīng)用場景各不相同，所采用的不同類型存儲協(xié)議組合及其協(xié)議版本也有較大差異。存儲協(xié)議約定了主機(jī)與存儲器產(chǎn)品的通信交互和數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則，而存儲控制芯片可通過處理各類不同存儲協(xié)議并根據(jù)不同存儲顆粒的特點(diǎn)確定合適的數(shù)據(jù)管理方式，進(jìn)而提高主機(jī)通信穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸效率，降低存儲顆粒開發(fā)的復(fù)雜度，使得存儲顆粒廠無需在設(shè)計(jì)存儲顆粒時(shí)考慮不同應(yīng)用場景下存儲協(xié)議的適配。

由于存儲控制芯片具有對存儲顆粒的多通道并行管理能力，單顆存儲控制芯片可控制、管理和調(diào)度多顆存儲顆粒，并以增加同時(shí)管理的通道數(shù)量或存儲顆粒數(shù)量的方式擴(kuò)展存儲器產(chǎn)品的整體容量。目前，存儲器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通常由單顆存儲控制芯片和一到多顆存儲顆粒組成。

當(dāng)存儲器產(chǎn)品使用多顆存儲顆粒或單顆粒容量變大時(shí)，存儲控制芯片成本在存儲器產(chǎn)品總成本的占比可能相對下降;但存儲器產(chǎn)品對存儲控制芯片控制和調(diào)度能力要求也顯著提高，存儲控制芯片的技術(shù)難度、產(chǎn)品附加值及產(chǎn)品價(jià)格也會(huì)同步提升。

(2)存儲控制芯片產(chǎn)品線分類具體介紹

存儲控制芯片根據(jù)使用場景，可主要分為固態(tài)硬盤存儲控制芯片、嵌入式存儲控制芯片及擴(kuò)充式存儲控制芯片三大產(chǎn)品線。

1)固態(tài)硬盤存儲控制芯片產(chǎn)品線

固態(tài)硬盤(SSD)存儲控制芯片主要用于筆記本、臺式機(jī)、工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、基站等終端產(chǎn)品應(yīng)用的固態(tài)硬盤產(chǎn)品中。固態(tài)硬盤廣泛應(yīng)用于大容量存儲場景，通過插槽接入主機(jī)的主板上，通常可以拆卸，具有讀寫速度快、防震抗摔、低功耗、無噪聲、工作溫度范圍大、輕便等特點(diǎn)。公司的固態(tài)硬盤存儲控制芯片根據(jù)存儲協(xié)議不同可分為 PCIe SSD 和 SATA SSD 兩大類，具體如下：

2)嵌入式存儲控制芯片產(chǎn)品線

嵌入式存儲控制芯片主要用于智能手機(jī)、平板電腦、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等設(shè)備的嵌入式存儲器產(chǎn)品中。嵌入式存儲器產(chǎn)品廣泛用于移動(dòng)終端低功耗場景，以焊接的方式集成在主機(jī)的主板上，通常不可拆卸。公司的嵌入式存儲控制芯片根據(jù)存儲協(xié)議的不同，可分為 eMMC 和 SPI NAND 兩大類。具體如下：

3)擴(kuò)充式存儲控制芯片產(chǎn)品線

擴(kuò)充式存儲控制芯片主要用于 SD 卡、閃存盤(U 盤)、移動(dòng)硬盤等便攜式存儲器產(chǎn)品中。擴(kuò)充式存儲器產(chǎn)品主要用于擴(kuò)充主機(jī)存儲容量或數(shù)據(jù)拷貝，可被靈活拔插。公司的擴(kuò)充式存儲控制芯片根據(jù)存儲協(xié)議的不同可分為 SD 和 USB兩大類。

存儲器產(chǎn)品供應(yīng)鏈：光罩、晶圓及封裝測試服務(wù)

光罩、晶圓及封裝測試服務(wù)主要適用于存儲控制芯片及存儲器產(chǎn)品。存儲控制芯片主要采購內(nèi)容為光罩及晶圓制造、封裝/測試服務(wù)等;存儲器產(chǎn)品則是在自有存儲控制芯片的基礎(chǔ)上，采購標(biāo)準(zhǔn)存儲顆粒、存儲器產(chǎn)品封裝測試服務(wù)等。

NAND FLASH 存儲器行業(yè)競爭格局

(1)NAND FLASH 存儲器行業(yè)競爭格局

NAND FLASH 行業(yè)主要包括存儲顆粒廠、存儲控制芯片公司、存儲模組廠等行業(yè)角色。存儲顆粒廠核心能力為通過突破存儲顆粒架構(gòu)、提升制造工藝水平，最終實(shí)現(xiàn)存儲密度持續(xù)提高和單位成本持續(xù)下降;存儲控制芯片公司核心能力為針對終端應(yīng)用場景的多樣化需求，融合自身對各類存儲顆粒和存儲協(xié)議的理解，提供符合客戶實(shí)際需求的高適應(yīng)性存儲控制芯片及服務(wù);存儲模組廠核心能力為存儲器產(chǎn)品組成要件的資源整合。各角色基于自身不同的技術(shù)或產(chǎn)品優(yōu)勢，在不同程度上充分利用其核心能力向上下游延伸，具體如下：

1)存儲顆粒廠

存儲顆粒廠主要專注于存儲顆粒技術(shù)，基于存儲顆粒的市場推廣需求，以存儲顆粒和存儲器產(chǎn)品相結(jié)合的形式進(jìn)行銷售。存儲顆粒廠以存儲顆粒的性能、容量、產(chǎn)能等為核心競爭力，一方面通過積極推動(dòng)存儲顆粒技術(shù)的創(chuàng)新和演進(jìn)，引導(dǎo)更多高附加價(jià)值新型存儲應(yīng)用的衍生;另一方面持續(xù)擴(kuò)大現(xiàn)有存儲顆粒市場占有率。

基于上述需求，存儲顆粒廠通常會(huì)在存儲顆粒技術(shù)出現(xiàn)重大變化或開發(fā)新的存儲應(yīng)用市場時(shí)自行研發(fā)存儲控制芯片或委托存儲控制芯片公司定制化開發(fā)，縮短市場培育周期，加速存儲顆粒技術(shù)研發(fā)成果轉(zhuǎn)化和市場回報(bào);在成熟的存儲應(yīng)用市場則會(huì)采購第三方存儲控制芯片公司研發(fā)的存儲控制芯片，利用存儲控制芯片公司的產(chǎn)品定義和研發(fā)能力，將顆粒銷售至更多不同類型的客戶和應(yīng)用場景。

存儲顆粒廠主要為三星電子、美光科技、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、SK 海力士(含已收購英特爾存儲業(yè)務(wù)的 Solidigm)和長江存儲等，根據(jù)上述存儲顆粒廠的公開披露信息，其主營業(yè)務(wù)收入中，未明確包含存儲控制芯片的單獨(dú)銷售。

2)存儲模組廠

存儲模組廠主要專注于存儲器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工和銷售。存儲模組廠在產(chǎn)品銷售、存儲顆粒和存儲控制芯片采購方面具有其獨(dú)特優(yōu)勢。

在產(chǎn)品銷售方面，存儲模組廠產(chǎn)品覆蓋終端應(yīng)用市場較廣，能夠接觸到市場趨勢和客戶需求;在存儲顆粒和存儲控制芯片采購方面，與存儲顆粒廠、存儲控制芯片公司建立規(guī)模化的業(yè)務(wù)合作關(guān)系，獲得存儲顆粒廠和存儲控制芯片公司穩(wěn)定的供應(yīng)鏈支持。

同時(shí)，為更好更及時(shí)地服務(wù)客戶，部分存儲模組廠也會(huì)自主開展固件研發(fā)、封裝測試等工作，少數(shù)存儲模組廠也嘗試自研存儲控制芯片或委托存儲控制芯片公司定制芯片。

存儲模組廠主要包括金士頓、創(chuàng)見信息、宜鼎、朗科科技、江波龍和佰維存儲等，根據(jù)上述存儲模組廠的公開披露信息，其主營業(yè)務(wù)收入中，未明確包含存儲控制芯片的單獨(dú)銷售或銷售規(guī)模較小。

3)存儲控制芯片公司

存儲控制芯片公司主要專注于存儲控制技術(shù)，銷售存儲控制芯片。同時(shí)，基于存儲控制芯片的市場推廣需求，存儲控制芯片公司也可提供技術(shù)服務(wù)、存儲器產(chǎn)品、存儲控制 IP 等多元化的存儲解決方案，更全面地支持到存儲顆粒廠、存儲模組廠和終端應(yīng)用客戶。

在存儲顆粒廠的支持上，存儲控制芯片公司基于長時(shí)間、高度聚焦、高投入的技術(shù)研發(fā)，形成了存儲控制領(lǐng)域的專業(yè)化競爭優(yōu)勢，針對不同存儲顆粒廠的各類存儲顆粒均具有豐富的模型、數(shù)據(jù)積累和研究開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，能夠有效支持存儲顆粒，幫助存儲顆粒快速進(jìn)行商業(yè)化落地。

同時(shí)，存儲控制芯片公司基于對存儲器產(chǎn)品的理解，持續(xù)挖掘存儲顆粒的潛能，拓展存儲顆粒的應(yīng)用場景，利用存儲控制芯片提升和優(yōu)化存儲顆粒，為存儲顆粒帶來更高附加價(jià)值。

在存儲模組廠的支持上，存儲控制芯片作為存儲器產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部件，在使用相同存儲顆粒的前提下，存儲器產(chǎn)品品質(zhì)與存儲控制芯片公司的產(chǎn)品性能和技術(shù)支持力度直接相關(guān)。

同時(shí)，存儲控制芯片公司通過定制化的測試方案、固件開發(fā)、芯片設(shè)計(jì)等技術(shù)服務(wù)幫助存儲模組廠實(shí)現(xiàn)差異化的產(chǎn)品競爭。

在終端應(yīng)用客戶的支持上，存儲控制芯片公司能夠基于自身較強(qiáng)的技術(shù)水平，針對應(yīng)用場景需求進(jìn)行個(gè)性化深度定制和開發(fā)，提供系統(tǒng)級的存儲解決方案。以電力電網(wǎng)、軌道交通、銀行金融等領(lǐng)域?yàn)槔捎趯Υ鎯ζ鳟a(chǎn)品的質(zhì)量、存儲安全、可靠性、惡劣環(huán)境中工作穩(wěn)定性或抗干擾能力等有較為嚴(yán)苛的要求，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較高，在芯片研發(fā)、制造、測試和底層固件開發(fā)等階段均需要進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)，因此存儲控制芯片公司在這些應(yīng)用領(lǐng)域更具優(yōu)勢。

此外，少數(shù)存儲控制芯片公司基于存儲控制核心技術(shù)的優(yōu)勢，可以以存儲控制 IP 授權(quán)的形式，支持存儲顆粒廠或其他存儲控制芯片公司。存儲控制芯片公司主要為群聯(lián)電子、慧榮科技、得一微、點(diǎn)序科技、美滿電子等。

(2)NAND FLASH 存儲控制芯片公司競爭格局

由于存儲顆粒廠通常不對外直接銷售存儲控制芯片，存儲控制芯片市場主要由群聯(lián)電子、慧榮科技、得一微、點(diǎn)序科技、美滿電子等第三方存儲控制芯片公司主導(dǎo)。

未來發(fā)展趨勢

1、存儲器產(chǎn)品對存儲控制芯片的依賴性不斷加強(qiáng)

存儲顆粒由于受器件特點(diǎn)等因素影響，可靠性隨著使用時(shí)間的增加而逐漸降低。存儲控制芯片作為存儲器產(chǎn)品不可或缺的組成部分，可實(shí)現(xiàn)存儲顆粒的均衡使用、有效延長存儲顆粒的使用壽命、提高存儲顆粒的數(shù)據(jù)存儲性能。因此，存儲控制芯片公司與存儲顆粒廠、存儲模組廠的緊密合作可加快新型顆粒及新型存儲器產(chǎn)品的上市時(shí)間。由于 NAND FLASH 工藝制程、堆疊層數(shù)和架構(gòu)快速升級，NAND FLASH技術(shù)難度越來越高，存儲密度不斷提高，使得存儲顆粒中的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失的概率顯著增加，使用壽命也快速下降。

以架構(gòu)升級為例，按照每個(gè)存儲單元可存儲數(shù)位量不同可分為 SLC、MLC、TLC、QLC 等，TLC 架構(gòu)雖單元容量為 SLC架構(gòu)存儲顆粒的 3 倍，但其使用壽命(即可擦寫次數(shù))僅為 SLC 的 1/20，可靠性也同步降低，對數(shù)據(jù)糾錯(cuò)要求(ECC)從 1~4bit 增加到 72bit。

NAND FLASH 的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)，決定了存儲顆粒在應(yīng)用時(shí)對存儲控制芯片的要求越來越高，依賴性也越來越強(qiáng)，對存儲控制技術(shù)和存儲控制芯片設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。存儲顆粒廠需要與存儲控制芯片公司達(dá)成深度合作，邀請存儲控制芯片公司更早、更深入地參與對新型存儲顆粒的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定、特性定義等環(huán)節(jié)中，探索相應(yīng)存儲控制技術(shù)和應(yīng)用落地的可行性、反饋樣品測試結(jié)果并提出分析和優(yōu)化建議，盡快研發(fā)形成與之配套的存儲控制芯片設(shè)計(jì)方案、固件算法、量產(chǎn)工具等，從而高效實(shí)現(xiàn)對新型存儲顆粒的商業(yè)化應(yīng)用。

2、新型存儲器產(chǎn)品的衍生進(jìn)一步提升了存儲控制芯片的價(jià)值

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展以及存儲器產(chǎn)品的容量需求不斷增加，半導(dǎo)體存儲器也衍生了如計(jì)算型存儲、分布式存儲、基于新型存儲顆粒和存儲接口的持久內(nèi)存等新型存儲器產(chǎn)品形態(tài)，其對存儲控制芯片的架構(gòu)、功耗要求、對存儲顆粒的多通道并行管理能力、數(shù)據(jù)安全等方面要求也相應(yīng)變高，使得存儲控制芯片在存儲器產(chǎn)品的價(jià)值不斷提高。

(1)計(jì)算型存儲

計(jì)算型存儲是指利用存儲控制芯片的算力，將原本由主機(jī) CPU 執(zhí)行的部分?jǐn)?shù)據(jù)處理任務(wù)交由存儲控制芯片完成，減少了 CPU 的計(jì)算負(fù)擔(dān)。計(jì)算型存儲擅長處理數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用，在數(shù)據(jù)庫管理、視頻處理、人工智能層和虛擬化等場景的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)加速中，相對 CPU 而言具有更快的響應(yīng)時(shí)間和更低的時(shí)延，能夠節(jié)省帶寬，降低能耗，且由于數(shù)據(jù)在存儲器內(nèi)部進(jìn)行處理，可實(shí)現(xiàn)較高的安全性和隱私性。計(jì)算型存儲由全球網(wǎng)絡(luò)存儲工業(yè)協(xié)會(huì)(SNIA)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義和推廣，并得到三星電子、Intel、英偉達(dá)、IBM 等行業(yè)領(lǐng)先公司的支持和應(yīng)用。

2020 年 11月，Xilinx 與三星電子宣布推出三星 SmartSSD 計(jì)算存儲驅(qū)動(dòng)器(CSD)，是業(yè)界首款可定制、可編程的計(jì)算存儲平臺，其將計(jì)算功能推進(jìn)至存儲器中，可為各類應(yīng)用加速，增速達(dá) 10 倍以上。

(2)分布式存儲

分布式存儲指把數(shù)據(jù)分散存儲到多個(gè)存儲服務(wù)器上，并把分散的存儲資源整合成虛擬存儲設(shè)備，有效提高存儲系統(tǒng)的存儲讀取效率。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，海量的數(shù)據(jù)使得分布式存儲逐漸替代傳統(tǒng)單個(gè)存儲服務(wù)器存放所有數(shù)據(jù)的方式。以高密度 NAND FLASH 存儲顆粒和高性能存儲控制芯片組成的存儲系統(tǒng)，是分布式存儲的主流方案和未來演進(jìn)方向。利用高性能存儲控制芯片的存儲控制技術(shù)和智能存儲顆粒管理，可實(shí)現(xiàn)高性能、低延遲且完整的存儲功能，并提供有效的數(shù)據(jù)去重、壓縮和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)保護(hù)功能，滿足大數(shù)據(jù)分析、視頻監(jiān)控、高性能計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療影像、虛擬化云計(jì)算等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)價(jià)值高、存儲工作負(fù)載特點(diǎn)多樣化等特點(diǎn)的新型應(yīng)用場景。華為發(fā)布的全系列分布式存儲可實(shí)現(xiàn) 91.6%的最高硬盤空間利用率，穩(wěn)定時(shí)延小于 1ms，支持 4,096 節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展，滿足多樣性數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)需求，靈活按需購買與部署，節(jié)省空間和能耗，可降低 30% TCO(總擁有成本)。

(3)基于新型存儲顆粒和存儲接口的持久內(nèi)存

持久內(nèi)存(Persistent Memory)由新型存儲顆粒和新型存儲控制芯片實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)有存儲層次結(jié)構(gòu)中新增一個(gè)介于內(nèi)存和固態(tài)硬盤之間的層級，提供了相同成本下比內(nèi)存更大的存儲容量、比固態(tài)硬盤更低的訪問延遲。持久內(nèi)存適用于高性能、大容量、持久性等存儲工作負(fù)載特點(diǎn)的應(yīng)用場景，擅長處理人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、高性能計(jì)算等工作任務(wù)。主機(jī) CPU 在執(zhí)行上述類型的工作任務(wù)時(shí)，可直接訪問持久內(nèi)存，無需在內(nèi)存和固態(tài)硬盤間來回切換數(shù)據(jù)塊。該結(jié)構(gòu)可降低成本較高的內(nèi)存使用需求，提高固態(tài)硬盤的利用率，以適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)類型、技術(shù)需求和預(yù)算限制。

為了充分利用持久內(nèi)存的特性，構(gòu)建于 PCIe 邏輯和物理層級之上、可對持久內(nèi)存進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理、更好發(fā)揮持久內(nèi)存的價(jià)值的 CXL 協(xié)議成為主流接口發(fā)展方向。基于 CXL 的新型存儲控制芯片，實(shí)現(xiàn)了 CXL 協(xié)議中定義的多種新型存儲協(xié)議，可支持內(nèi)存、持久內(nèi)存等，擴(kuò)展存儲容量，并支持資源共享(內(nèi)存池)和交換，提升數(shù)據(jù)的高效處理和系統(tǒng)運(yùn)算速度，使得持久內(nèi)存得以快速應(yīng)用落地。

固態(tài)硬盤持續(xù)加速對機(jī)械硬盤的替代

從機(jī)械硬盤(HDD)到固態(tài)硬盤(SSD)的演進(jìn)與革新是計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備最重要的歷史變革之一。由于機(jī)械硬盤系通過旋轉(zhuǎn)盤片搜索數(shù)據(jù)，當(dāng)讀寫速度超過一定量級時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)噪音或功耗變大等物理臨界問題。固態(tài)硬盤則是將數(shù)據(jù)存儲于半導(dǎo)體電路內(nèi)，采用數(shù)字方式驅(qū)動(dòng)，取消了機(jī)械部件，功耗較低且運(yùn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生噪音，完全消除旋轉(zhuǎn)和尋道的延遲，大幅提高數(shù)據(jù)處理速度，特別是在大吞吐率的隨機(jī)讀寫性能上有數(shù)個(gè)數(shù)量級的提高。根據(jù) Wikibon 和艾瑞咨詢報(bào)告，在 SSD 存儲器價(jià)格不斷接近 HDD 存儲器的趨勢下，SSD 存儲器出貨量于2020 年首次超過 HDD 存儲器，并持續(xù)加速替代進(jìn)程，特別是在性能和能源使用效率要求高的應(yīng)用場合已成為首選。

審核編輯：湯梓紅

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