如果说,存储的未来趋势是什么,你一定会说,是固态硬盘(SSD)。没错,尽管传统硬盘(HDD)在价格、容量、寿命等方面还存在一定的优势,但随着技术的不断突破,SSD正在赶超,并且加速走进各种应用场景。
2023年8月29-30日,以“芯存储 AI未来”为主题的2023全球闪存峰会(FMW)将在杭州举办,期间召开的“企业级SSD未来应用论坛”将邀请国内外领先的存储厂商分享SSD技术发展成果、展示最新应用场景、展望行业应用未来。
固态硬盘(SSD)的发展历史可以追溯到上世纪90年代末,当时由于传统机械硬盘的性能和可靠性问题,人们开始研究使用闪存作为存储介质的SSD。
1989年,世界上第一款SSD由IBM推出。
2000年,SanDisk推出了世界上第一款用了闪存颗粒和控制器芯片的SSD,容量为8GB,速度为10MB/s;2005年,Intel推出了第一款基于闪存的主板芯片组,这款芯片组支持SSD的连接和管理,使得SSD在个人电脑市场得到了广泛应用。2006年3月,三星率先发布一款32GB容量的SSD笔记本电脑。
2007年,苹果公司在MacBook Pro笔记本电脑中首次采用了SSD,这款笔记本电脑的启动速度和软件运行速度得到了显著提高。
2009年,SSD井喷式发展,各大厂商蜂拥而至。2010年2月,镁光发布了全球首款SATA 6Gbps接口SSD,突破了SATAII接口300MB/s的读写速度。
2011年,NAND闪存价格大幅下降,SSD的价格也大幅下降,促进了SSD在消费级市场的普及。2012年,英特尔发布了第一款支持PCIe接口的SSD,苹果公司在笔记本电脑上应用容量为512G的SSD。
2015年,三星发布了第一款采用3D V-NAND技术的SSD,2017年,英特尔发布了第一款支持NVMe协议的SSD,SSD速度和性能逐渐提高。
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市场调查机构Yole Group预测,全球SSD市场2022年的出货量为3.52亿块,营收为290亿美元,其中三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士等主要集成设备制造商占据了市场份额的82%;预计2028年出货量为4.72亿块,营收将飙升至670亿美元,复合年增长率约为15%。
Yole的报告显示,在2022年售出的3.52亿块SSD中,5500万块是企业级SSD。该市场研究公司预计,到2028年,PCIe SSD占比将达到55%左右。
经历了多次技术革新和市场变革,SSD目前已经成为个人电脑、数据中心、移动设备和汽车电子、人工智能等企业级应用等领域的主流存储设备。
近年来取得的技术突破
近年来,SSD技术取得了许多突破性进展,主要包括以下几个方面。
一是TLC闪存技术的广泛应用。TLC闪存技术的出现,大大降低了SSD的成本,SSD的容量得到了大幅度的提升,满足更多用户的需求。
二是NVMe协议的普及。NVMe(Non-Volatile Memory Express)协议是一种高速的存储协议,能够大幅度提升SSD的性能。
三是AI加速器的应用。SSD可以为AI系统提供高速、可靠的存储和计算能力,从而加速AI的发展和应用。
四是存储容量的不断提升。市面上已经出现了容量高达4TB的消费级SSD,企业级SSD容量可达16TB、32TB、64TB、甚至128TB,未来存储厂商还将让SSD容量突破300TB,甚至达到1024TB。这使得用户可以存储更多的数据和应用程序。
SSD技术的突破性进展,无疑将会推动SSD在未来的应用和发展。
全球玩家聚集 SSD市场已经红海?
目前,SSD领域的全球玩家非常多,其中包括许多知名的科技公司和厂商,如三星、美光、英特尔、西部数据、慧荣科技、东芝、希捷、SanDisk、长江存储等。
台湾慧荣科技是全球领先的半导体公司之一,其在SSD领域的技术优势主要体现在其高性能的控制器技术和闪存技术上,特点是高性能、高容量、高可靠性和长寿命等。一年前,慧荣科技和美商迈凌MaxLinear宣布合并,成为全球前十大无晶圆半导体IC设计商。然而,在7月27日该合并案获中国国家市场监督管理总局的反垄断批准后,慧荣科技收到来自美商迈凌意图终止合并的通知,预计将引发一场纠纷。
长江存储是一家专注于3D NAND闪存设计制造一体化的本地集成电路企业,同时也提供完整的存储器解决方案。长江存储于去年12月率先推出200层以上的3D NAND闪存解决方案量产,比其他厂商领先一步。
突破瓶颈,SSD未来应用可期
自诞生以来,SSD一直在为企业和消费者提供更高效、更可靠的数据存储解决方案。随着数据量的日益增长,尤其是云计算、大数据、人工智能等应用的普及,对数据存储的需求也在持续增加,而SSD凭借其高速、低能耗的特性,正成为这些领域的首选。
随着消费电子产品对性能的要求越来越高,SSD也越来越多地应用于个人电脑、游戏机、移动设备等产品中,取代传统的HDD(硬盘驱动器)。
尽管SSD在读写速度、耗电量等方面相比HDD有显著优势,但其价格依然较高,对于一些成本敏感的用户和企业,尤其是在大规模应用时,HDD依然是更经济的选择。此外,SSD的寿命受到NAND闪存写入次数的限制,过多的读写操作会导致SSD的早期失效,这也是一些对数据存储可靠性要求较高的场景仍然选择HDD的原因。
近年来一些领先的厂商已经在这些问题上取得了明显的突破。在降低成本方面,通过采用新型的3D NAND技术,可以在同样的空间内存储更多的数据,从而降低了每GB成本。同时,也有厂商通过优化控制器技术、使用新型的NAND闪存等方式,提高了SSD的寿命和稳定性。
这些技术的进步,使得SSD的价格逐渐接近HDD,同时也提高了其可靠性,有助于推动SSD在市场上的更广泛应用。一方面,企业级市场将持续增长,价值边缘计算的兴起,在设备端进行高速数据处理和存储的需求将大幅增加,进一步推动SSD的应用。另一方面,消费级市场也将得到进一步开发。随着SSD价格的降低,更多的消费级产品将采用SSD作为存储设备,改善用户体验。
面向未来,SSD的应用将会变得越来越广泛。
在这个过程中,领导厂商的持续努力,通过技术创新和优化,解决价格和寿命等挑战,将赢得更多市场。