固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片簡析

老虎說芯|Tiger Chip|

2024-09-19 11:16:38 593

固態(tài)硬盤組成主要包括主控芯片、NAND 閃存顆粒。其中主控芯片是固態(tài)硬盤的核心器件，負責與整機CPU進行數據通信以及NAND 閃存顆粒數據管理，廣泛應用于消費電子、服務器、工業(yè)控制等領域。

固態(tài)硬盤主控芯片與其配套固件（FW）一起，實現對固態(tài)硬盤數據管理、 NAND壞塊管理、NAND數據糾錯、NAND壽命均衡、垃圾回收等功能，直接關系到固態(tài)硬盤的性能、可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

圖：來源聯蕓科技

SSD主控芯片的關鍵核心指標是性能參數，包括順序讀寫速率（SR/SW）以及隨機讀寫速率（RR/RW）。其中：隨機讀寫速率單位為 IOPS（Input output operations per second），即每秒完成的IO請求數，是衡量固態(tài)硬盤對小文件讀寫能力的指標，該數值越高，代表小塊數據讀寫命令的響應次數越多，固態(tài)硬盤性能越好；順序讀寫速率也稱吞吐量，單位為 MB/s，即每秒讀寫命令完成的數據傳輸量，用于衡量固態(tài)硬盤大塊數據的讀寫能力，該指標數值越高越好。

圖：SATA SSD主控芯片主要參數對比

圖：PCIE SSD主控芯片主要參數對比

1、固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片全球/國內整體市場規(guī)模

根據Yole集團研究報告，閃存控制器按照終端應用系統(tǒng)劃分包括固態(tài)硬盤、智能手機、可移動存儲以及其他市場。2021年全球閃存控制器營收約為40億美元，其中全球固態(tài)硬盤主控芯片市場規(guī)模*于其它的終端應用系統(tǒng)，占比約為37%，市場規(guī)模約14.8億美元。對于國內市場規(guī)模特別是不同細分領域的市場規(guī)模尚無公開、權威的統(tǒng)計數據。

全球固態(tài)硬盤主控芯片市場規(guī)模保持逐年增長態(tài)勢，預計2027年全球固態(tài)硬盤主控芯片市場規(guī)模將超過20 億美元。隨著國產NAND顆粒原廠、國內 SSD 模組品牌廠商以及國內SSD主控芯片廠商的成長，預計國內SSD主控芯片市場規(guī)模將持續(xù)增長。

2023年全球SSD控制器芯片總出貨量約3.63億顆，2023年SSD主控芯片市場規(guī)模約23億美元。

2、固態(tài)硬盤（SSD）主控芯片市場發(fā)展情況和競爭格局

目前全球SSD主控芯片廠商可分為三類，*類為NAND原廠自研自用 SSD主控芯片廠商，第二類為非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商（主要為群聯電子），第三類為獨立SSD主控芯片廠商。NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商的主控芯片產品搭配自有的NAND顆粒直接加工為自有品牌模組出售，通常不單獨對外出售，主要包括三星、海力士、美光、Solidigm、鎧俠、西部數據等NAND顆粒原廠；非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商主要是通過外采NAND顆粒，搭配自有的主控芯片產品直接用于自有品牌模組出售或給其他品牌廠商貼牌，同時也向市場出售一部分SSD主控芯片；獨立SSD主控芯片廠商通常單獨對外銷售主控芯片，主要包括慧榮科技、聯蕓科技、美滿電子等。

2023年全球SSD主控芯片市場中，獨立SSD主控芯片廠商的市場份額有所上升，為46%；NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商市場份額占比約 39%，非NAND原廠自研自用SSD主控芯片廠商市場份額占比約15%。

根據中國閃存市場調研結果，2023 年全球 SSD 控制器芯片總出貨量約 3.63 億顆，相比 2022 年較為穩(wěn)定。其中消費類 SSD 主控芯片出貨量占比為 84.24%，企業(yè)級 SSD 主控芯片出貨量占比為 13%。鑒于無各領域金額數據，根據行業(yè)普遍情況，工業(yè)級 SSD 主控芯片平均單價約為同系列消費級產品 1.5-2 倍；企業(yè)級 SSD 主控芯片平均單價約為同系列消費級產品 2-4 倍。結合市場價格數據，估算得出全球 SSD 主控芯片在消費級、企業(yè)級、工業(yè)級的市場規(guī)模金額如下：

3、發(fā)展趨勢

2023年起，各應用領域出貨量將持續(xù)增加。根據中國閃存市場出具的分析報告，盡管2023年SSD主控芯片出貨量同比2022年穩(wěn)定但略有下滑，但長期來看，消費級、工業(yè)級、企業(yè)級SSD主控芯片出貨量總體上均保持動態(tài)上漲趨勢。

各應用領域主控芯片單價將陸續(xù)增加。固態(tài)硬盤接口協議正逐漸從SATA到PCIe Gen3、PCIe Gen4 不斷更新、產品性能不斷提升，產品單價將逐步提升，預計未來全球消費級、工業(yè)級與企業(yè)級SSD主控芯片的市場規(guī)模金額均將持續(xù)擴大。

國內企業(yè)級SSD模組基本上被境外NAND原廠壟斷，國內工業(yè)級SSD模組主要被境外 NAND原廠和中國臺灣廠商壟斷，國內廠商處于起步階段，市場占有率較低。國內各領域SSD主控芯片市場規(guī)模變動趨勢與全球市場有一定的差異性，但隨著更多國內SSD模組廠商進入企業(yè)級及工業(yè)級SSD模組領域，以及*對信息安全的重視程度進一步提升，該領域對SSD主控芯片及國產SSD模組的需求量將進一步提升。

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