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十五五企業(yè)級(jí)SSD黃金賽道:AI+國(guó)產(chǎn)化驅(qū)動(dòng)數(shù)百億美元市場(chǎng)
數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施逐漸成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要載體,成為以數(shù)字中國(guó)建設(shè)推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。今年我國(guó)提出“持續(xù)推進(jìn)‘人工智能+’行動(dòng),將數(shù)字技術(shù)與制造優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)更好結(jié)合起來(lái),支持大模型廣泛應(yīng)用,大力發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車、人工智能手機(jī)和電腦、智能機(jī)器人等新一代智能終端以及智能制造裝備。擴(kuò)大 5G 規(guī)?;瘧?yīng)用,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,優(yōu)化全國(guó)算力資源布局,打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”。大普微基于存儲(chǔ)行業(yè)的突破與創(chuàng)新,下游互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、通信運(yùn)營(yíng)商、AI 模型訓(xùn)練&推理、金融和電力等領(lǐng)域的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中發(fā)揮加速數(shù)據(jù)訪問(wèn)、提高處理效率等關(guān)鍵作用,助力數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,有力地促進(jìn)了新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展,響應(yīng)了國(guó)家政策的號(hào)召,符合產(chǎn)業(yè)政策和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的情況。
1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)基本情況
現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座,支撐著數(shù)字世界的運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展。現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)通過(guò)提供高速的數(shù)據(jù)處理能力、廣泛的網(wǎng)絡(luò)連接以及強(qiáng)大的存儲(chǔ)解決方案,推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。而集成電路作為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的核心和基礎(chǔ),其性能和可靠性直接影響著信息處理的速度和效率,扮演著至關(guān)重要的角色。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,集成電路的集成度和性能也在不斷提升,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力和保障。因此,集成電路不僅是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基石,也是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)作為集成電路產(chǎn)業(yè)占比第二大的核心細(xì)分行業(yè),在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具備先導(dǎo)性和需求剛性。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,企業(yè)越來(lái)越將數(shù)據(jù)視為一項(xiàng)自身核心資產(chǎn),對(duì)數(shù)據(jù)安全的重視程度越來(lái)越高。大量企業(yè)將內(nèi)部信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化升級(jí),底層數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)關(guān)乎企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)的穩(wěn)定,對(duì)外決定信息化業(yè)務(wù)的正常運(yùn)營(yíng)。隨著信息技術(shù)近年來(lái)快速發(fā)展,AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)既是數(shù)據(jù)的需求者,更是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家數(shù)據(jù)局等部門印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,到 2029 年,我國(guó)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 15%,數(shù)據(jù)規(guī)模的大幅提升將推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。
面對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模的爆炸性增長(zhǎng),一方面存儲(chǔ)器技術(shù)正加速迭代,對(duì)存儲(chǔ)密度、數(shù)據(jù)安全、讀寫速度和穩(wěn)定性、耐用性等方面的要求不斷提高,另一方面存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模也在迅速膨脹,以承載海量的數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)按照產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分,上游為存儲(chǔ)控制器芯片與存儲(chǔ)介質(zhì),中游為存儲(chǔ)模組,下游為存儲(chǔ)系統(tǒng)及解決方案。半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)按照應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分,可主要分為企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)和消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)。在 AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,以及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加快的背景下,企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)重要程度與日俱增,市場(chǎng)前景廣闊。
2、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)基本情況
SSD根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同,主要分為企業(yè)級(jí)SSD和消費(fèi)級(jí) SSD。企業(yè)級(jí)SSD主要應(yīng)用于 AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景,消費(fèi)級(jí) SSD廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)、移動(dòng)硬盤等消費(fèi)電子場(chǎng)景。與消費(fèi)級(jí) SSD相比,企業(yè)級(jí)SSD在產(chǎn)品性能、可靠性、耐用性等方面表現(xiàn)更為突出,主要指標(biāo)對(duì)比情況如下:
SSD企業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)
資料來(lái)源:普華有策制圖
注:UBER 指在應(yīng)用錯(cuò)誤糾正機(jī)制后,每比特讀取操作中仍無(wú)法修復(fù)的錯(cuò)誤數(shù)量占總讀取量的比率,用于量化數(shù)據(jù)損壞風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)級(jí)SSD的 UBER 要求嚴(yán)苛,通常需低于 10-17(即每讀取 1017比特?cái)?shù)據(jù),最多出現(xiàn) 1 次不可修復(fù)錯(cuò)誤),比消費(fèi)級(jí) SSD的標(biāo)準(zhǔn)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
企業(yè)級(jí)SSD是一種高性能存儲(chǔ)設(shè)備,在企業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景中承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)和高速讀寫,主要由主控芯片、固件及存儲(chǔ)介質(zhì)(NAND Flash、DRAM)等組成。
3、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)周期性特征
企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)屬于全球化產(chǎn)業(yè),其所處的半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)與集成電路整體周期呈現(xiàn)較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。當(dāng)前全球半導(dǎo)體存儲(chǔ)市場(chǎng)已呈現(xiàn)韓國(guó)(三星和 SK海力士)優(yōu)勢(shì)顯著,美國(guó)、日本緊隨其后,中國(guó)奮起直追的局面,少數(shù)國(guó)際龍頭廠商在產(chǎn)品產(chǎn)量和定價(jià)方面具有較強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán),且步調(diào)相對(duì)一致,由此導(dǎo)致半導(dǎo)體周期上行或下行時(shí),半導(dǎo)體存儲(chǔ)價(jià)格波動(dòng)更為明顯。
2022 年在宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境和地緣政治因素的共同影響下,市場(chǎng)終端需求銳減,較大程度抑制了對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)品的需求,導(dǎo)致 2022 年下半年開(kāi)始半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)進(jìn)入罕見(jiàn)的下行周期。隨著存儲(chǔ)廠商采取了主動(dòng)減產(chǎn)、去庫(kù)存、調(diào)高合約價(jià)等一系列措施,同時(shí) AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶動(dòng)服務(wù)器需求增加,供應(yīng)端的收縮與下游市場(chǎng)需求端的改善形成協(xié)同共振,共同推動(dòng)了從 2023 年下半年開(kāi)始的價(jià)格反彈,帶動(dòng)企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)迎來(lái)周期性回暖,景氣度顯著回升。2025 年上半年,國(guó)際地緣政治和關(guān)稅政策不確定性增加,疊加 AI 領(lǐng)域的服務(wù)器集群建設(shè)進(jìn)度推遲,存儲(chǔ)市場(chǎng)供需關(guān)系階段性失衡,企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)一定程度的下行。
4、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
資料來(lái)源:普華有策
企業(yè)級(jí)SSD是半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)中的連接橋梁,在存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈中扮演核心角色。企業(yè)級(jí)SSD作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的關(guān)鍵設(shè)備,搭載主控芯片、固件和存儲(chǔ)介質(zhì),直接影響數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的性能表現(xiàn)。企業(yè)級(jí)SSD的高速讀寫能力、高可靠性和耐用性使其成為支撐大數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)分析和虛擬化等關(guān)鍵企業(yè)應(yīng)用的基石。在產(chǎn)業(yè)鏈下游,企業(yè)級(jí)SSD廠商通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品優(yōu)化,推動(dòng)下游 AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)管理和分析,從而提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力。
在產(chǎn)業(yè)鏈上游,企業(yè)級(jí)SSD廠商與存儲(chǔ)介質(zhì)制造商、主控芯片設(shè)計(jì)廠商緊密配合,這些上游供應(yīng)商提供的高質(zhì)量原材料和先進(jìn)制造工藝直接影響 SSD的性能和成本。此外,下游市場(chǎng)對(duì)企業(yè)級(jí)SSD的需求增長(zhǎng)也驅(qū)動(dòng)了上游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,形成了相互依賴、共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
5、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)
(1)存儲(chǔ)場(chǎng)景要求不斷提升,企業(yè)級(jí)SSD對(duì) HDD 加速替代
硬盤內(nèi)部構(gòu)造上,SSD與 HDD 存在顯著差異。與 HDD 相比,由于取消了機(jī)械部件,完全消除了旋轉(zhuǎn)和尋道的延遲,所以 SSD在讀寫速度上遠(yuǎn)優(yōu)于 HDD,尤其在隨機(jī)讀寫速率上有數(shù)量級(jí)的提高。企業(yè)級(jí)QLC SSD因其大容量和低能耗優(yōu)勢(shì),是目前企業(yè)級(jí)HDD 的主流替代方案,其主要指標(biāo)和企業(yè)級(jí)HDD 的對(duì)比情況如下:
企業(yè)級(jí)SSD與HDD對(duì)比
資料來(lái)源:普華有策
HDD 目前在常規(guī)大規(guī)模冷數(shù)據(jù)或溫?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)場(chǎng)景下仍具有性價(jià)比,出貨量仍占大部分,但隨著企業(yè)級(jí)SSD容量的增加和單位成本的下降,對(duì) HDD 替代的主要障礙有望逐漸消除。當(dāng)前 SSD的最大容量已經(jīng)超過(guò) HDD,單位容量?jī)r(jià)格逐步下降,SSD已開(kāi)始對(duì) HDD 進(jìn)行加速替代,未來(lái)替代空間較大。
(2)PCIe 接口替代 SATA/SAS 接口,同時(shí)自身迭代演進(jìn)
1)PCIe 接口對(duì) SATA/SAS 接口的替代發(fā)展
數(shù)據(jù)傳輸接口扮演著數(shù)據(jù)傳輸“公路”的重要角色。PCIe 接口作為一種高速串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙通道高帶寬傳輸接口,是數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹案咚俟贰?,正在加速取?SATA和 SAS接口等“低速公路”。SATA和 SAS接口早期主要為 HDD設(shè)計(jì),提供了較為廣泛的兼容性,部分早期低成本 SSD也適用。舉例來(lái)看,SATA 接口 SSD傳輸速度能達(dá)到 500-550 MB/s,雖表現(xiàn)優(yōu)于 HDD,但隨著企業(yè)級(jí)應(yīng)用環(huán)境要求的不斷提升,其在數(shù)據(jù)傳輸速率和延遲方面已逐漸無(wú)法滿足現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)的需求。而 PCle 接口具有更高帶寬和更低延遲,特別適配高性能 SSD。當(dāng)前主流的 PCle 4.0 x4 理論帶寬可以達(dá)到 8GB/s,顯著優(yōu)于 SATA SSD。
雖然 SATA 和 SAS 接口在某些應(yīng)用場(chǎng)景下仍然有成本和兼容方面的優(yōu)勢(shì),但在高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和 AI 等對(duì)速度和帶寬要求極高的領(lǐng)域,PCIe 接口優(yōu)勢(shì)明顯。因此,PCIe 接口的發(fā)展和普及正在推動(dòng)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能提升,同時(shí)也在逐步替代傳統(tǒng)的 SATA 和 SAS 接口。隨著 PCIe 技術(shù)的不斷進(jìn)步,在AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景,PCIe 接口已成為主流的互連標(biāo)準(zhǔn)。
2)PCIe 接口自身不斷迭代演進(jìn),實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)
PCIe 系為滿足高性能 SSD需求的產(chǎn)物,隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展,除對(duì)SATA/SAS替代外,其代際的迭代發(fā)展亦是必然趨勢(shì)。隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長(zhǎng)和對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸需求的不斷提升,每一代 PCIe 的更新都帶來(lái)了數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬的顯著提升,從 PCIe 1.0 的 8Gb/s 到 PCIe 6.0 的 256Gb/s。
PCIe版本演進(jìn)對(duì)比
資料來(lái)源:普華有策
注 1:PCIe 帶寬基于 PCIe x4(四通道)計(jì)算;
注 2:?jiǎn)瓮ǖ罃?shù)據(jù)傳輸速率用 GT/s(Gigatransfers per second,吉傳輸每秒)表示,指該通道每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)單元的數(shù)量。例如,PCIe 4.0 單通道速率為 16GT/s,表示每秒傳輸 160 億個(gè)信號(hào)單元。
在此基礎(chǔ)上,PCIe 代際的迭代引入了更高效的編碼方式、信號(hào)技術(shù)和前向糾錯(cuò)機(jī)制,以適應(yīng) AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景的需求,確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母邘挕⒌脱舆t和高可靠性,推動(dòng)了整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的進(jìn)步。隨著PCIe 標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn),企業(yè)級(jí)PCIe SSD也在不斷迭代,以滿足更高的性能需求和市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)。由于 PCIe 總線推出到實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用需要較長(zhǎng)時(shí)間,目前尚無(wú)PCIe 6.0 產(chǎn)品批量出貨,PCIe 企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)產(chǎn)品以 PCIe 4.0 為主,PCIe 5.0 產(chǎn)品已開(kāi)始推向市場(chǎng),未來(lái)幾年將逐漸實(shí)現(xiàn)從 PCIe 4.0 到 PCIe 5.0 的切換。
(3)AI 催生大容量 QLC SSD需求,拉動(dòng)企業(yè)級(jí)SSD增長(zhǎng)
AI 時(shí)代的大模型在訓(xùn)練與推理過(guò)程中,數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算對(duì)存儲(chǔ)提出了更高要求。傳統(tǒng)通用服務(wù)器適用于多種計(jì)算任務(wù),但不具備 AI 服務(wù)器的高計(jì)算強(qiáng)度。因此,支持復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)和數(shù)據(jù)處理的 AI 服務(wù)器需求凸顯。適用于 AI服務(wù)器的企業(yè)級(jí)SSD需要在確保穩(wěn)定性和耐用性的基礎(chǔ)上,還要滿足更大容量、更高性能、更低延遲和更高響應(yīng)速度等要求。除性能外,AI 存儲(chǔ)解決方案還需更加考慮綜合運(yùn)營(yíng)成本和能源效率。大容量 QLC SSD作為一種前沿企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)品,能夠有效節(jié)省空間和能耗,提升 GPU 運(yùn)行效率,進(jìn)而降低整體成本,成為可用于 AI 服務(wù)器的高性價(jià)比選擇。
AI服務(wù)器相較通用服務(wù)器單臺(tái)價(jià)值高數(shù)倍至十余倍,單臺(tái) AI服務(wù)器中的企業(yè)級(jí)SSD價(jià)值一般是通用服務(wù)器的 3 倍以上。根據(jù) IDC 預(yù)測(cè),到 2026 年僅全球AI 服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 347.1 億美元,2021 年-2026 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 17.3%。
AI 服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模的穩(wěn)定快速增長(zhǎng),將催生大容量 QLC SSD的下游市場(chǎng)需求,進(jìn)一步帶動(dòng)企業(yè)級(jí)SSD的增長(zhǎng)。
(4)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施國(guó)產(chǎn)化替代,自主可控生態(tài)逐步完善
隨著全球信息技術(shù)的快速發(fā)展,國(guó)家對(duì)于數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施核心部件的自主可控性提出了更高的要求。企業(yè)級(jí)SSD是國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵部件,在確保數(shù)據(jù)處理的安全性、可靠性和高效性方面尤為重要。我國(guó)是全球第二大企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng),但目前主要市場(chǎng)份額仍被國(guó)外廠商占據(jù)。因此,國(guó)家對(duì)于打造國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD自主可控產(chǎn)業(yè)生態(tài)的需求日益強(qiáng)烈,這不僅涉及到供應(yīng)鏈的安全,亦是推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展,能夠減少對(duì)外部技術(shù)的依賴,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)也有助于提升國(guó)家信息安全水平。在此背景下,國(guó)內(nèi)企業(yè)正加大研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于高性能、高可靠性的存儲(chǔ)產(chǎn)品的需求,實(shí)現(xiàn)核心部件的自主可控,保障國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)的安全和可持續(xù)發(fā)展。
以大普微為代表的國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD廠商,持續(xù)推動(dòng)企業(yè)級(jí)SSD主控芯片自研、固件及模組技術(shù)創(chuàng)新,不斷補(bǔ)足我國(guó)在國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域的短板,同時(shí)積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品出海,為實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)自主可控貢獻(xiàn)力量。在存儲(chǔ)顆粒方面,長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司自推出 Xtacking 晶棧架構(gòu)以來(lái),也不斷取得技術(shù)突破,加緊對(duì)三星、SK 海力士等 NAND Flash 巨頭的追趕,其企業(yè)級(jí)NAND Flash 顆粒近年在國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)也快速得到規(guī)模應(yīng)用。
(5)SCM 產(chǎn)品 + CXL 協(xié)議,打造超低延時(shí)“固態(tài)盤即持久內(nèi)存”
SCM 是一種新型非易失性存儲(chǔ)技術(shù),融合了內(nèi)存的低延遲、高帶寬特性和閃存的大容量、持久化特性,使用的存儲(chǔ)顆粒特性位于傳統(tǒng)內(nèi)存介質(zhì)(如DRAM)與閃存介質(zhì)(如 TLC NAND Flash)之間,旨在彌合兩者之間的性能與成本鴻溝。SCM 的介入改變了傳統(tǒng)存儲(chǔ)分層架構(gòu),增加了數(shù)據(jù)分層中的中間層,可以支持更智能的數(shù)據(jù)分層調(diào)度,提升存儲(chǔ)系統(tǒng)整體效率和成本控制能力。
SCM 在 AI 存儲(chǔ)系統(tǒng)中預(yù)計(jì)逐漸也會(huì)發(fā)揮重要的作用,在 AI 訓(xùn)練和推理任務(wù)中,大量數(shù)據(jù)需要被加載,SCM可以作為熱數(shù)據(jù)和預(yù)處理結(jié)果的緩存層,提升 AI存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率。
CXL(Compute Express Link)作為一種全新的互聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),能夠讓 CPU與 GPU、FPGA 或其他加速器之間實(shí)現(xiàn)高速高效的互聯(lián),從而滿足高性能異構(gòu)計(jì)算的要求,并且其維護(hù) CPU 內(nèi)存空間和連接設(shè)備內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)一致性。使用 CXL 接口的 SCM 產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)字節(jié)級(jí)別的訪問(wèn),結(jié)合 SCM 持久化特點(diǎn),可以將 CXL-SCM 產(chǎn)品作為持久化內(nèi)存掛載在 CXL 總線上,作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的共享內(nèi)存池使用,大幅度擴(kuò)展內(nèi)存容量,降低成本,在 AI 存儲(chǔ)系統(tǒng)中加速 AI 數(shù)據(jù)加載和緩存,提升整體處理效率。CXL-SCM 預(yù)計(jì)將成為未來(lái)大模型訓(xùn)練與推理平臺(tái)存儲(chǔ)的重要基礎(chǔ)部件之一。
6、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)面臨的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)
(1)行業(yè)機(jī)遇
1)國(guó)家政策鼓勵(lì)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),加速存儲(chǔ)市場(chǎng)發(fā)展
“十四五”期間《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》等國(guó)家政策相繼發(fā)布,旨在防止公共通信和信息服務(wù)、能源、交通、水利、金融、公共服務(wù)、電子政務(wù)、國(guó)防科技工業(yè)等重要行業(yè)和領(lǐng)域數(shù)據(jù)丟失或泄露。存儲(chǔ)作為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要環(huán)節(jié),將會(huì)持續(xù)受益于下游領(lǐng)域的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。上述政策要求“關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)者在中華人民共和國(guó)境內(nèi)運(yùn)營(yíng)中收集和產(chǎn)生的個(gè)人信息和重要數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在境內(nèi)存儲(chǔ)”,因此關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)者將加速中國(guó)境內(nèi)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和升級(jí),帶動(dòng)存儲(chǔ)行業(yè),尤其是具有本土化優(yōu)勢(shì)的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)廠商的快速發(fā)展。
2)下游應(yīng)用行業(yè)蓬勃發(fā)展,存儲(chǔ)市場(chǎng)需求激增
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn),下游市場(chǎng)對(duì)企業(yè)級(jí)SSD的需求持續(xù)增加。AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的興起極大地拉動(dòng)了對(duì)高性能存儲(chǔ)解決方案的需求,而企業(yè)級(jí)SSD以其卓越的讀寫速度和高可靠性,已成為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景的首選存儲(chǔ)產(chǎn)品。隨著越來(lái)越多的企業(yè)將數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序遷移到云端,企業(yè)級(jí)SSD的市場(chǎng)需求量預(yù)計(jì)將進(jìn)一步增長(zhǎng),AI 技術(shù)應(yīng)用普及亦將為企業(yè)級(jí)SSD帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)??傮w來(lái)看,下游應(yīng)用行業(yè)蓬勃發(fā)展,將形成多方面存儲(chǔ)需求,助推企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)快速發(fā)展。
3)國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程不斷深化,自主可控生態(tài)逐步完善
如今,國(guó)家對(duì)于關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施核心部件的自主可控性提出了更高的要求,國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程深化將帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。企業(yè)級(jí)SSD作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代核心存儲(chǔ)載體,國(guó)家對(duì)于打造國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD自主可控產(chǎn)業(yè)生態(tài)的需求日益強(qiáng)烈,關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施自主可控戰(zhàn)略不斷強(qiáng)化,為國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD突破主控芯片、NAND Flash 等核心技術(shù)提供政策支撐。國(guó)產(chǎn)企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展,將在實(shí)現(xiàn)核心部件自主可控,增加產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性的同時(shí),助推國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)的安全和可持續(xù)發(fā)展。
(2)面臨的挑戰(zhàn)
1)半導(dǎo)體存儲(chǔ)專業(yè)人才短缺
半導(dǎo)體存儲(chǔ)領(lǐng)域是一個(gè)高度依賴技術(shù)和專業(yè)人才的行業(yè)。與已經(jīng)發(fā)展成熟的韓國(guó)、美國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)相比,中國(guó)大陸在半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的起步較晚,存在高端人才短缺問(wèn)題。盡管市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)和國(guó)家政策的扶持為行業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇,但高端技術(shù)人才的不足仍是制約國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)突破的主要瓶頸。
2)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體存儲(chǔ)基礎(chǔ)技術(shù)有待提升
全球企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)龍頭三星、SK海力士、西部數(shù)據(jù)、美光等企業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展積累,充分發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢(shì),引領(lǐng)技術(shù)突破,其 SSD產(chǎn)品及技術(shù)具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。相比之下,中國(guó)的本土企業(yè)級(jí)SSD廠商仍處于成長(zhǎng)階段,與國(guó)際廠商相比在技術(shù)積累、行業(yè)影響力上仍有一定差距。在高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國(guó)際龍頭存儲(chǔ)企業(yè)仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位,同時(shí),產(chǎn)業(yè)上下游的關(guān)鍵技術(shù)能力也在一定程度上制約了中國(guó)半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)的突破。
7、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)具有研發(fā)難度高、技術(shù)迭代快、客戶培育周期長(zhǎng)、資金投入大等特點(diǎn)。國(guó)外龍頭企業(yè)起步較早,在生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品性能、品牌知名度等方面具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在市場(chǎng)中處于主導(dǎo)地位,全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)韓國(guó)(三星和 SK海力士)優(yōu)勢(shì)顯著,美國(guó)、日本緊隨其后,中國(guó)奮起直追的局面。我國(guó)企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)起步相對(duì)較晚,市場(chǎng)份額小,整體生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平相比存在一定差距,本土企業(yè)有較大發(fā)展空間以及較長(zhǎng)國(guó)產(chǎn)化替代過(guò)程。
(1)企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)份額情況
全球企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)目前集中度較高,5 家龍頭企業(yè)三星、SK 海力士、西部數(shù)據(jù)、美光和鎧俠占據(jù)了全球 90%以上的市場(chǎng)份額,這些企業(yè)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累、廣泛的產(chǎn)品布局和強(qiáng)大的研發(fā)能力。AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展帶動(dòng)了企業(yè)級(jí)SSD的市場(chǎng)需求和技術(shù)進(jìn)步,同時(shí)也為其他新興存儲(chǔ)廠商提供了提高市場(chǎng)份額的寶貴機(jī)會(huì),推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)多元化。
中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)處于快速增長(zhǎng)階段,國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)SSD廠商通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí),正逐步提升在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,逐步提高市場(chǎng)份額。隨著中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大力支持和自主可控產(chǎn)業(yè)生態(tài)的逐漸完善,國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)企業(yè)技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力逐年增強(qiáng),較國(guó)外廠商的市場(chǎng)份額呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)的同時(shí),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。
(2)企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)經(jīng)營(yíng)模式
全球企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)形成了多類型經(jīng)營(yíng)模式和產(chǎn)業(yè)鏈布局共存的情形,具體如下:
全球企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)主要模式及產(chǎn)業(yè)鏈布局
資料來(lái)源:普華有策制圖
1)具備主控芯片自研能力的企業(yè)級(jí)SSD企業(yè)
采取該經(jīng)營(yíng)模式的企業(yè)專注于主控芯片設(shè)計(jì)、固件及模組開(kāi)發(fā)等核心環(huán)節(jié),存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)自于自產(chǎn)或外購(gòu),代表廠商為三星、Solidigm(SK 海力士旗下)、西部數(shù)據(jù)、大普微和憶聯(lián)信息等。該類廠商擁有自研主控芯片能力優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品類型多樣化,自研主控芯片有利于按照下游客戶特定需求提供更多差異化定制產(chǎn)品和產(chǎn)品售后技術(shù)支持。
2)專注主控芯片研發(fā)的企業(yè)
專注企業(yè)級(jí)SSD主控芯片研發(fā)的企業(yè)通常采取技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)營(yíng)模式,依托自主研發(fā)的核心技術(shù),提供高性能、高可靠性的主控芯片,代表廠商包括Marvell 、Microchip等。該類廠商聚焦于主控芯片的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),通過(guò)與下游企業(yè)級(jí)SSD廠商合作,滿足終端領(lǐng)域的市場(chǎng)需求。
3)專注模組開(kāi)發(fā)的企業(yè)
采取該經(jīng)營(yíng)模式的企業(yè)與主控芯片、存儲(chǔ)介質(zhì)供應(yīng)商合作,通過(guò)外購(gòu)主控芯片和存儲(chǔ)介質(zhì)并搭載自研固件,實(shí)現(xiàn)模組開(kāi)發(fā),可以向客戶提供定制化的存儲(chǔ)解決方案,代表廠商為憶恒創(chuàng)源等。
(1)三星
三星在 SSD兩大主要原材料 NANDFlash和 DRAM市場(chǎng)都擁有全球第一的市占率,在主控芯片方面也擁有多年的技術(shù)和市場(chǎng)積累,是一家半導(dǎo)體存儲(chǔ)全產(chǎn)業(yè)鏈公司。
(2)SK 海力士(包括旗下 Solidigm)
專注于生產(chǎn)和供應(yīng)內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案,DRAM 和 NAND Flash 市場(chǎng)份額全球前三。
(3)西部數(shù)據(jù)(包括旗下閃迪)
公司同時(shí)擁有 SSD和 HDD 業(yè)務(wù)。西部數(shù)據(jù)與鎧俠合資設(shè)立了 NAND Flash 廠,擁有先進(jìn)的 SSD主控芯片和固件開(kāi)發(fā)能力,在全球企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。2025 年 2 月,西部數(shù)據(jù)拆分為西部數(shù)據(jù)和閃迪,西部數(shù)據(jù)主營(yíng) HDD 業(yè)務(wù),閃迪主營(yíng) SSD業(yè)務(wù)。
(4)憶聯(lián)信息
深耕消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤、嵌入式存儲(chǔ)領(lǐng)域、企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤、數(shù)據(jù)中心級(jí)固態(tài)硬盤,為服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、個(gè)人電腦、移動(dòng)終端、智能穿戴等應(yīng)用提供高性能、高可靠性的產(chǎn)品與解決方案。
(5)憶恒創(chuàng)源
專注于企業(yè)級(jí)SSD的研發(fā)、設(shè)計(jì)與銷售,在云計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化、大數(shù)據(jù)和 AI 等領(lǐng)域,為互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、金融和電信等行業(yè)客戶提供穩(wěn)定可靠的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。
(6)大普微
大普微是全球首批量產(chǎn)企業(yè)級(jí)PCIe 5.0 SSD和大容量 QLC SSD的存儲(chǔ)廠商,也是全球極少數(shù)擁有 SCM SSD和可計(jì)算存儲(chǔ) SSD兩類前沿存儲(chǔ)產(chǎn)品供應(yīng)能力的存儲(chǔ)廠商。
(7)其他
8、企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)主要壁壘構(gòu)成
(1)研發(fā)難度高、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)
企業(yè)級(jí)SSD作為一種高端存儲(chǔ)產(chǎn)品,其研發(fā)過(guò)程區(qū)別于簡(jiǎn)單的 IT 集成任務(wù),涉及到復(fù)雜的技術(shù)工藝及流程。因此,企業(yè)級(jí)SSD的開(kāi)發(fā)需要持續(xù)的產(chǎn)品迭代和優(yōu)化。上述需求也對(duì)企業(yè)級(jí)SSD主控芯片、固件提出更高技術(shù)要求,要求具備高效編解碼糾錯(cuò)算法、不斷應(yīng)用更先進(jìn)制程以及降低功耗等,以確保在面對(duì)不斷變化的技術(shù)和市場(chǎng)需求時(shí),能夠提供持續(xù)的性能改進(jìn)和功能增強(qiáng)。因此,企業(yè)級(jí)SSD主控芯片和固件具有較高的研發(fā)難度和較長(zhǎng)的研發(fā)周期,其中,主控芯片研發(fā)周期為 2-3 年、固件研發(fā)周期為 1.5-2 年。在主控芯片和固件完成研發(fā)的基礎(chǔ)上,搭載自研主控芯片和固件的企業(yè)級(jí)SSD為了能夠在復(fù)雜、高負(fù)荷環(huán)境中保持高性能、低功耗、高可靠性,還需要經(jīng)歷多個(gè)研發(fā)節(jié)點(diǎn),成品研發(fā)通常還需 2 年及以上。這些特性使得企業(yè)級(jí)SSD成為技術(shù)密集型產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。
(2)技術(shù)迭代快
隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備要求的持續(xù)提升,企業(yè)級(jí)SSD面臨越來(lái)越高的性能挑戰(zhàn)。為了滿足這些需求,企業(yè)級(jí)SSD采用的接口協(xié)議和 NAND Flash 都在經(jīng)歷快速的迭代更新。目前,基于 PCIe 接口(NVMe 協(xié)議)的企業(yè)級(jí)PCIe SSD已成為數(shù)據(jù)中心高性能存儲(chǔ)的標(biāo)配。全球企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)中,PCIe SSD占企業(yè)級(jí)SSD規(guī)模比重已快速提升,而 PCIe 自身也存在代際演進(jìn),每一代 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)級(jí)SSD推出通常伴隨著至少兩代 NAND Flash 的技術(shù)進(jìn)步。因此,在設(shè)計(jì)和研發(fā)企業(yè)級(jí)SSD的主控芯片和固件時(shí),需前瞻性地考慮到與未來(lái) NAND Flash 的兼容性和適配性,以確保產(chǎn)品能夠持續(xù)提供所需的高性能,并適應(yīng)不斷演進(jìn)的技術(shù)環(huán)境。這種快速的技術(shù)迭代要求企業(yè)級(jí)SSD廠商在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行周密的規(guī)劃和持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,以保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(3)客戶培育周期長(zhǎng)
企業(yè)級(jí)SSD客戶對(duì)產(chǎn)品性能和可靠性要求極高,產(chǎn)品性能指標(biāo)、與服務(wù)器其他硬件適配性、售后服務(wù)和固件持續(xù)更新能力等表現(xiàn)均要經(jīng)過(guò)數(shù)輪嚴(yán)苛的考察和篩選才能完成導(dǎo)入,該過(guò)程需要投入大量成本,通常歷經(jīng) 6 到 18 個(gè)月的時(shí)間,一旦完成導(dǎo)入,客戶對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品廠商會(huì)形成較高的依賴度,建立持續(xù)合作關(guān)系,不會(huì)輕易更換供應(yīng)商。
企業(yè)級(jí)SSD客戶使用場(chǎng)景復(fù)雜多樣,操作環(huán)境各不相同,因此企業(yè)級(jí)SSD往往需要在硬件設(shè)計(jì)、固件優(yōu)化、數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制等多個(gè)層面結(jié)合下游市場(chǎng)需求進(jìn)行開(kāi)發(fā),并需要在后續(xù)合作過(guò)程中與客戶保持緊密溝通和長(zhǎng)期磨合。該行業(yè)特點(diǎn)對(duì)于企業(yè)把握客戶需求、服務(wù)響應(yīng)速度、技術(shù)創(chuàng)新能力等提出很高要求。
(4)人才團(tuán)隊(duì)要求高
企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)涉及復(fù)雜的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品測(cè)試和市場(chǎng)適應(yīng)性等多個(gè)方面,因而對(duì)人才團(tuán)隊(duì)要求極高。相關(guān)團(tuán)隊(duì)需要具備深厚的技術(shù)背景,對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)架構(gòu)有深入的理解,還需要敏銳的市場(chǎng)洞察力與反應(yīng)力,以應(yīng)對(duì)不斷變化的市場(chǎng)需求,及時(shí)推出符合市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)的產(chǎn)品,保持產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(5)資金投入大
企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)由于其產(chǎn)品的高技術(shù)含量和高性能、可靠性要求,通常需要較大規(guī)模資金投入,具體包括主控芯片、固件算法和模組開(kāi)發(fā)、核心部件采購(gòu)、技術(shù)支持和客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上,具備自研主控芯片能力的企業(yè)級(jí)SSD廠商資金投入更大。為保持在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位,企業(yè)級(jí)SSD廠商還需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí),持續(xù)且長(zhǎng)期進(jìn)行研發(fā)投入,以支持其業(yè)務(wù)的長(zhǎng)期發(fā)展和市場(chǎng)擴(kuò)張,這些都對(duì)企業(yè)的資金投入提出了較高要求。
《2025-2031年企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》,涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模,產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家,企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè),投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。