固态硬盘也叫SSD,是由主控芯片、闪存颗粒和缓存单元组合起来的一块电子集成板。在这三大件中,采购成本最高的无疑是闪存颗粒,大约占据了70%的份额,而最有技术含量以及核心技术的则是主控芯片了。至于缓存单元,由于不同厂商对于不同型号的产品的定位,以及部分产品存在着内外置缓存的区分,因而无法统一论述。
主控芯片,是固态硬盘的大脑,它的品质高低决定了产品的真实体验,
日前根据上游供应链透露的消息,中国自研PCIe(NVMe)固态硬盘主控芯片性能指标已获得实质性技术突破,从实测性能看已经超过国外同类PCIe主控性能指标,主控性能爆棚。据了解2019年1月美国CES展会期间,该国产PCIe固态硬盘主控芯片将随国际知名SSD品牌厂商同台展出,并正式对外发布。
国产主控测试性能,从图中可以看出是1TB的版本,连续读取性能3375MB/s,连续写入高达2675MB/s。其中4K性能也极其强大!而且,由于是原型机,所以后续应该还有优化的空间!这个性能已经与可以与国际一线同台了!
目前读写速度超过2GB/s的也只有金士顿这样的大厂了。金士顿KC1000目前能够实现连续读写2700MB/s的速度。传输速度是SATA固态硬盘的2倍多,是7200RPM机械硬盘的40倍。
该国产主控合作伙伴评测原型板 主控的容量适配,也是一个市场的关注点,同样也是技术上的重点。
性能上以1TB版本为例,顺序读写速度3375MB/s、2675MB/s,随机读写性能最高可到达687KIOPS、431KIOPS,而且还在不断的优化中,最终性能可能会更好。
该国产PCIe固态硬盘主控芯片业务负责人透露:“公司为此PCIe(NVME)的固态硬盘主控芯片的研发投入100多名工程师,3名博士,历经20多个月精心打磨,目前测试情况显示该固态硬盘主控芯片各项指标均达到国际领先水平。
当前SATA接口固态硬盘主控芯片,国内已经有厂商实现了大规模量产,技术实力已经可以与国际接轨,但在PCIe接口固态硬盘主控芯片领域,虽然有多个国内厂商陆续发布多款产品,但尚未形成规模商业应用案例,与国际同行的技术成熟度和可量产性尚存在较大差距。此次公司推出的PCIe接口固态硬盘主控芯片力争在2019年能够通过其高品质获得市场的青睐,获得一席之地,从而弥补国产PCIe主控芯片没有大规模量产的缺憾”。
作为固态硬盘大脑的主控芯片,目前我们才刚刚和国际接轨,而他的本体固态硬盘,虽然并没有出现一家主控芯片厂商独霸市场的垄断情况,但依旧存在着市场份额较大的主控厂商,大多数都是国外以及台湾企业。
美系主控品牌
Marvell
,全名为美满电子科技公司,创立于1995年,到目前为止拥有约7200名员工,是一家顶尖的无晶圆厂半导体的跨国公司,美国总部位于加州圣塔克拉拉,在美国、欧洲、以色列、印度、新加坡和中国均设立了研发中心。
作为一家以技术为核心的无晶圆厂的半导体研发公司,Marvell在芯片设计、大容量存储解决方案、移动与无线技术、网络、消费产品等方面都有着相当的建树。
慧荣科技(Silicon Motion)
1995年成立于美国加州硅谷。除了提供闪存主控芯片,还有SSD、eMMC等嵌入式储存产品,应用领域包括智能型手机、平板计算机、个人计算机和工业等。
慧荣科技的控制芯片品牌是“SMI”,企业级SSD品牌为“Shannon Systems”,移动通讯产品则是“FCI”品牌。
美系主控以往长期占据着高端的市场,但随着SSD市场竞争的激烈,加上近几年来台系企业的强烈冲击,一些美系主控品牌终究难逃衰落或者被收购的命运。
韩系主控品牌
三星电子
,作为全球为数不多的,拥有半导体设计、加工、制造、生产、销售等完整生态链的半导体企业,在固态硬盘的主控芯片领域,也占据着一席之地,并创造性的研发出基于三星自家固件的一系列主控芯片,并拒绝投放市场,仅限自家使用。
基于三星如此严格的保密措施,目前关于三星系列主控芯片的详细参数,几乎没有多少可供参考的信息。但是从网上相关的固态硬盘的测评中可以看到三星主控在缓存技术、信号处理等方面还是有着相当亮眼的表现,只可惜三星家始终不愿意出售主控方案,不知是为了保密还是为了“遮羞”。
台系主控品牌
美系主控品牌的衰落为台系主控品牌提供了良好的发展契机,同时,依靠台湾本土发达的半导体产业,台系主控品牌逐渐后来居上并大有超越的势头。
目前风头最劲的就是群联电子(Phision)
。
群联电子从全球首颗单芯片USB优盘控制芯片起家,长期专注于闪存存储主控芯片研发,涵盖了USB、SD存储卡、eMMC、UFS、PATA、SATA、PCI-E规格的SSD主控芯片,并为存储系统和OEM/ODM等品牌客户提供存储解决方案,终端应用遍及消费性市场、工业制造及企业数据中心、嵌入式存储等。
由于高度重视存储加密技术,群联电子在国际技术标准上取得了ONFI创始会员资格,同时也是SD协会、UFS协会的董事。
除了群联电子,
点序科技也是台系不可忽视的一支中坚力量
,其产品以闪存控制芯片为主,应用包含了SD/microSD、USB、eMMC、SSD控制芯片等,并依靠耗损平均(Wear-Leveling)算法、错误检查纠正(ECC)、坏区管理(Bad Block Management)等技术,让客户的产品获得稳定的效能提升。
台系主控目前是SSD市场上的主流,并在中国大陆协同伙伴赢得庞大的消费群体,市场份额不断上升。
大陆系主控品牌
随着中国5G、物联网的成形与发展,高速传输、大容量闪存的需求日益旺盛,加上中国近几年来对半导体的大力支持,国内的SSD主控品牌逐渐崭露头角。
比如
杭州华澜微电子(Sage Microelectronics Corp)
,提供存储卡、U盘、移动硬盘、固态硬盘、硬盘阵列以及大数据存储系统控制器芯片和解决方案,并实现了上述产品的芯片级信息安全防护。
公司于2015年并购了美国initio(晶量)公司的桥接芯片产品线,形成了initio Bridge芯片系列,产品已经广泛应用于工业控制、个人消费、航空航天、测量装备等领域。
深圳市得一微电子(YEESTOR Microelectronics Co.,Ltd)
,专注于存储控制芯片领域,为客户提供优质的存储控制芯片以及专业化的技术支持和服务。
其产品主要是SSD、eMMC、USB、SD等主控芯片以及安全存储控制器,广泛应用于移动存储、便携式存储和安全存储领域。
目前,国内的主控品牌不少于10家,在数量上已经超越美系、台系的品牌,不过与国际知名的主控品牌相比,国产品牌还需要一定的时间来打磨与检验。