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2019 SSD技术与市场回顾

总结回顾2019年SSD的市场和技术发展,从市场整体态势来看,闪存的价格趋于稳定,准确点说,在稳定中有所回升,从技术上来看,各家厂商在技术创新上的投入不少,创新方案也不算少,但2020年将会有更多创新方案推出。

2018年,主流的闪存供应商都搞定了64层3D NAND,大家一拥而上大规模量产造,结果产能过剩的局面,价格也就降下来了。2019年,少数厂商开始量产96层3D NAND,不过,由于2018年的库存还在,教训也历历在目,所以大家把产能控制的非常好,市场上主流的仍是64层。

2018年其实就已经有人拿出了96层NAND的SSD,三星发布业内首款采用96层3D NAND的消费级SSD 970 EVO Plus,实际上,三星为了减少生产步骤,避免复杂的工艺流程,这一代NAND实际可用层数是92层,不过问题不大。

目前,海力士开始出样128层3D NAND,海力士一直想在层数上超越友商,2019年海力士在SSD市场上也取得了一些突破,但主要是自家品牌的SSD。在层数上,英特尔已经宣布将在2020年量产144层QLC NAND,一百层以下的只留给TLC了,一百层以上的都要用QLC了。

SSD的技术演进其实还算比较快的,但市场并不会因为有了QLC就马上从TLC转到QLC,市场过渡并不会那么快,目前,TLC仍是主流,高端SSD也都是TLC。

不过,关注厂商关注的重点早就是QLC甚至是PLC了,毕竟,对于容量的追求是无止境的。现在看,PLC在技术上是可行的,不过,由于工艺复杂度以及耐久性和性能上的问题比QLC又进一步放大了,PLC什么时候走向市场还不好说。业内也有厂商在探索新的提升容量的方式。

NAND技术其实有两个路线,一种是传统的浮栅技术(Floating gate),另外一种是电荷撷取(Charge Trap)技术。以前2D NAND几乎都是浮栅技术,3D NAND出现以后,很多厂商开始选择电荷撷取(Charge Trap)技术,英特尔和美光还是以浮栅技术(Floating gate)为主。浮栅技术(Floating gate)的工艺更为复杂,但长期来看,在数据保留上的能力比电荷撷取(Charge Trap)技术要强。

2019年,美光和英特尔的合作关系正式终结,美光收购了英特尔在IMFT的所有股份。最近,东芝存储部门正式更名为Kioxia,以后得记住,Kioxia就是东芝存储,在很多技术上都不断另辟蹊径。

PCIe 3.0真的用了很多年了,PCIe 4.0终于来了,不过,由于目前英特尔处理器和芯片集还都没支持PCIe 4.0,所以,目前无论是消费级还是企业级市场PCIe 4.0的设备还都比较尴尬,支持PCIe 4.0的存储控制器也比较少,少数支持的也只能跟着AMD跑。不过,英特尔很快也将推出PCIe 4.0的SSD了。

群联是较早推出PCIe 4.0存储控制器的厂商,不过有人说,群联的PCIe 4.0控制器E16是在E12的基础上做了一点轻微的改动,根本没办法发挥PCIe 4.0 x4的威力,友商为什么都不着急推出PCIe 4.0控制器?

主要是因为大家都在等工艺从28nm转向12nm FinFET,工艺提升还是很有必要的,PCIe 4.0的高性能功耗也很大,新工艺可以在较低的功耗散热下提供更高性能。

企业级市场上PCIe 4.0的方案也在蠢蠢欲动,预计2020年下半年将真正开启PCIe 4.0时代。

现在,PC厂商也基本放弃磁盘了,短时间内SATA SSD仍会存在,但NVMe SSD正在成为标配,据说明年新一代的Xbox和PS5也将使用NVMe SSD,NVMe SSD的时代是真的来了。希望英特尔能尽快支持PCIe 4.0,这样才能真正推动新一轮的SSD换新潮。

在消费级SSD市场,NVMe也已经非常普遍了,但PCIe 4.0本身对市场的影响不大,2019年发布的许多控制器都是在原有基础上改动了下Firmware而已,比如西数的SN750用的还是慧荣的SM2262EN控制器,三星新发布的970 EVO Plus用的还是970 EVO的控制器。

2019年NVMe 1.4的标准发布了,不过大部分新特性都是可选项,很多SSD都并没有采用这些标准,而且,大部分标准还是跟服务器端相关的,消费级SSD完全不受影响。

在消费级市场,M.2几乎是一统天下的局面,淘宝上卖的都是标准的M.2 2280(22×80(mm)),而PC厂商都更喜欢尺寸更小的M.2 2230,由于3D NAND容量密度的提升,很多SSD都越做越小,包括BGA封装SSD也是一样的趋势。

2019年,英特尔傲腾取得了许多新的进展,PC厂商开始使用H10傲腾混合固态盘。

2019年,傲腾DIMM内存开始出现在服务器和高端工作站市场了,英特尔并不准备把傲腾内存推向消费市场。

英特尔表示将在2020年发布第二代傲腾,但具体细节还很少。美光方面也发布了新的3D XpointSSD X100,在性能参数方面表现非常抢眼,2020年,英特尔也将发布PCIe 4.0的SSD,PCIe 4.0真的要爆发了。

除了3D Xpoint之外,市场上还没有什么能对SSD市场带来影响的非易失性存储技术,只有Everspin的MRAM取得了一些进展。

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