企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)分析

1、企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)分析技術(shù)創(chuàng)新，變革未來(lái)范圍說(shuō)明注釋：1 本圖中“PROMs”指代PROM、ePROM、eePROM等；2 除企業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)外，SSD還有少量專門面向工業(yè)企業(yè)和車輛用的工規(guī)、車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，此處省略。固態(tài)硬盤是以閃存為核心存儲(chǔ)介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按核心存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行分類，存儲(chǔ)器分為光學(xué)存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和磁性存儲(chǔ)器三大類：光學(xué)存儲(chǔ)器利用激光在磁光材料 上進(jìn)行讀寫(xiě)操作，數(shù)據(jù)不易失且耐用性好；磁性存儲(chǔ)器是在金屬或者塑料表面涂上磁性材料作為記錄介質(zhì)，工作時(shí)利用磁 頭在磁層上運(yùn)動(dòng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。ROM是半導(dǎo)體存儲(chǔ)中的非易失性類別，斷電后存入的數(shù)據(jù)不會(huì)消失；NAND Flash是ROM

2、的一種，通過(guò)改變電壓來(lái)對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擦除和改寫(xiě)。固態(tài)硬盤就是以NAND Flash為核心存儲(chǔ)介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲(chǔ) 器，按用途可再分為消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)兩類。本報(bào)告研究對(duì)象為企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)。按核心存儲(chǔ)介質(zhì)分類的不同存儲(chǔ)器產(chǎn)品及三大類存儲(chǔ)器對(duì)比機(jī)械硬盤軟盤磁帶CD DVDROM非易失RAM易失其他DRAMSRAMPROMs1FlashNAND固態(tài)硬盤光存儲(chǔ)半導(dǎo)體存儲(chǔ)（電存儲(chǔ)）存儲(chǔ)器磁存儲(chǔ)傳統(tǒng) vs 新一代NOR企業(yè)級(jí)消費(fèi)級(jí)PCIe本報(bào) 告核 心研 究范 圍SATA其他按面向用戶分類2按 通 道 技 術(shù) 分 類 .3全球計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器演進(jìn)歷程1940s1950s1960s1970s1980s1990

3、s2000s2010s注釋：1 穿孔紙帶數(shù)據(jù)容量約為不足100byte/張穿孔紙卡；2 以NAND Flash為存儲(chǔ)介質(zhì)的SSD產(chǎn)品的規(guī)模商用時(shí)間約為2005-2010年，其中2005年三星宣布SSD研發(fā)成功，2006年 正式推出第一代產(chǎn)品，英特爾于2008年推出第一代SSD產(chǎn)品。1940sPresentPresentPresentPresentPresentPresent磁帶TB1950s穿孔紙帶1KB磁芯存儲(chǔ)器1950s1970s自上世紀(jì)40 年代 電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世 以來(lái)， 計(jì)算機(jī)存 儲(chǔ)設(shè)備也在隨著 其他硬件設(shè)備的 發(fā)展和軟件、數(shù) 據(jù)量的不斷增長(zhǎng) 處于持續(xù)的迭代 更新中。整體來(lái) 看， 存儲(chǔ)介

4、質(zhì)經(jīng) 歷了磁- 光- 半導(dǎo) 體的變化歷程， 帶來(lái)的是單位存 儲(chǔ)器容量的大幅 上升、數(shù)據(jù)讀寫(xiě) 速度的飛躍以及8 .存儲(chǔ)器單位物理體積的顯著縮小。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)呈現(xiàn)磁-光-半導(dǎo)體的發(fā)展路徑全球計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器演進(jìn)歷程存儲(chǔ)器最高存儲(chǔ)容量級(jí)主要商用時(shí)間固態(tài)硬盤2100 TB2005U盤TB2000sDVDGB1990sCD100 MB1980s軟盤MB1960s2000s機(jī)械硬盤10 TB1950s結(jié)構(gòu)與基本原理解析（1/2）來(lái)源：圖片來(lái)自Intel公開(kāi)信息，研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。HDD以磁盤為存儲(chǔ)介質(zhì)，SSD以半導(dǎo)體為存儲(chǔ)介質(zhì)目前常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)設(shè)備為HDD機(jī)械硬盤和SSD固態(tài)硬盤兩大類。從

5、機(jī)械硬盤到固態(tài)硬盤的演進(jìn)是存儲(chǔ)器領(lǐng)域最重要 的革新之一。兩類產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造有著顯著的區(qū)別，機(jī)械硬盤以通常由玻璃制成的一張或者多張磁盤為核心存儲(chǔ)介質(zhì)，工 作時(shí)磁盤繞主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的氣流使得磁頭停留在磁盤上方一個(gè)微小的距離并以磁化的方式讀取磁盤上對(duì)應(yīng)位置的數(shù) 據(jù)直觀上看，機(jī)械硬盤的工作流程與唱片機(jī)播放唱片的過(guò)程十分相似；固態(tài)硬盤的內(nèi)部沒(méi)有圓形的磁盤，取而代之的 存儲(chǔ)介質(zhì)是被稱為閃存顆粒的半導(dǎo)體材料，通過(guò)主控運(yùn)行固件程序來(lái)控制數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，工作時(shí)依靠傳遞電信號(hào)的方式進(jìn)行數(shù) 據(jù)的傳輸而不發(fā)生任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械硬盤與固態(tài)硬盤內(nèi)部構(gòu)造示意圖HDD-機(jī)械硬盤SSD-固態(tài)硬盤磁盤磁盤轉(zhuǎn)軸磁頭磁頭傳動(dòng)臂永磁鐵音

6、圈馬達(dá) 閃存芯片接口主控緩存（非必須）11 .來(lái)源：研究院根據(jù)公開(kāi)資料自主研究及繪制。結(jié)構(gòu)與基本原理解析（2/2）SSD架構(gòu)分為前/中/后端，由固件連接主機(jī)接口與存儲(chǔ)介質(zhì)從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，主機(jī)經(jīng)文件系統(tǒng)和底層驅(qū)動(dòng)將數(shù)據(jù)命令通過(guò)接口傳達(dá)給固態(tài)硬盤，數(shù)據(jù)在固態(tài)硬盤內(nèi)部經(jīng)FTL（閃存轉(zhuǎn)換層）地址轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)在閃存塊（NAND）中的寫(xiě)入和讀取。其中，固態(tài)硬盤所使用的存儲(chǔ)介質(zhì)NAND Flash雖然 具有速度快、單位容量大等優(yōu)勢(shì)，也存在邏輯和物理地址分離、不能覆寫(xiě)、壽命有限、存在讀干擾和壞塊等特點(diǎn)，需要通 過(guò)FTL和固件的其他算法功能包括壞塊管理、地址轉(zhuǎn)換、垃圾回收、磨損均衡等算法和功能對(duì)其進(jìn)行管理優(yōu)

7、化，以提升固 態(tài)硬盤整體的性能、更好地滿足客戶對(duì)固態(tài)硬盤產(chǎn)品的高質(zhì)量和性能需求。固態(tài)硬盤的系統(tǒng)調(diào)用結(jié)構(gòu)與基本工作原理&閃存特性SSD接口壞塊管理地址轉(zhuǎn)換磨損均衡NAND & NAND接口FTL垃圾回收SSDos文件系統(tǒng)底層驅(qū)動(dòng)固態(tài)硬盤基本工作原理主機(jī)通過(guò)文件系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向固態(tài)硬盤發(fā)出命令，經(jīng)固態(tài)硬盤處 理后由前端接口向主機(jī)傳輸結(jié)果和數(shù)據(jù)。寫(xiě)入時(shí)，固態(tài)硬盤接受要 寫(xiě)入的數(shù)據(jù)后，F(xiàn)TL利用地址轉(zhuǎn)換功能為待寫(xiě)入的數(shù)據(jù)分配一個(gè)閃 存地址，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)位置；讀取時(shí)流程基本與此相反，由 FTL按照地址確認(rèn)數(shù)據(jù)在閃存中的位置，獲取后返回給主機(jī)。閃存的主要特性及FTL（固件）的相應(yīng)功能邏輯/物理地址分離

8、：SSD中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理位置和邏輯位置不同，需要通過(guò)FTL對(duì)兩個(gè)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正常讀寫(xiě)不能覆寫(xiě)：閃存不能直接覆蓋式寫(xiě)入，對(duì)于無(wú)效數(shù)據(jù)，需要FTL進(jìn)行 “垃圾回收”，為新寫(xiě)入的數(shù)據(jù)提供空間壽命上限：閃存塊基本元件“浮柵晶體管”的隧道氧化層在使用過(guò) 程中會(huì)逐漸磨損，需要FTL盡可能均衡分配閃存塊的使用次數(shù)以延長(zhǎng) 使用壽命讀干擾和數(shù)據(jù)保持：由于半導(dǎo)體在使用中的磨損以及電子的自然流 失，存儲(chǔ)在SSD中的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生讀取出錯(cuò)的現(xiàn)象，需要FTL識(shí)別并 修正出錯(cuò)的數(shù)據(jù)前中后12 .企業(yè)級(jí)SSD具備突出性能企業(yè)級(jí)SSD以大容量、高速度、長(zhǎng)壽命和穩(wěn)定性滿足企業(yè)數(shù) 字能力需求，優(yōu)化企業(yè)TCO除高傳輸速度之

9、外，企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤具備容量大、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性和可靠性高等特點(diǎn)，在保護(hù)數(shù)據(jù)安全方面有著更好 的表現(xiàn)，在數(shù)據(jù)中心里通常由多個(gè)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤構(gòu)成存儲(chǔ)陣列，形成更大的存儲(chǔ)空間并帶來(lái)讀寫(xiě)速度的進(jìn)一步提升。企 業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的高性能優(yōu)勢(shì)可以通過(guò)與消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的對(duì)比體現(xiàn)。相較于前代的外存儲(chǔ)器產(chǎn)品，高性能的固態(tài)硬盤更能滿足 現(xiàn)代企業(yè)數(shù)字化經(jīng)營(yíng)過(guò)程中對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施的要求，幫助企業(yè)優(yōu)化TCO。20更大的單盤容量1TB20TB常用規(guī)格M.2AIC/M.2/U.2企業(yè)級(jí)/消費(fèi)級(jí)SSD整體應(yīng)用場(chǎng)景及性能對(duì)比常規(guī)用途消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)2更快的傳輸速度2.5GB/s5GB/s消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)50更長(zhǎng)的壽命（TBW）100

10、050000消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)1/10更高的可靠性要求（UBER）10-1510-16消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)注釋：1 所示性能數(shù)據(jù)僅代表量級(jí)，不代表具體產(chǎn)品性能指標(biāo)；2 傳輸速度所示數(shù)據(jù)均為PCIe 3.04規(guī)格的固態(tài)硬盤。 .19SSD行業(yè)發(fā)展歷程國(guó)內(nèi)企業(yè)加速追趕國(guó)際行業(yè)龍頭21世紀(jì)前，固態(tài)硬盤技術(shù)和商業(yè)化的探索主要集中在美、日、韓等國(guó)，領(lǐng)先企業(yè)包括美國(guó)的Intel、西數(shù)，日本的東芝、日 立以及韓國(guó)的三星、海力士等，21世紀(jì)前10年是全球存儲(chǔ)行業(yè)龍頭加速布局的時(shí)期，Intel、三星等在2010年前后陸續(xù)進(jìn)入 中國(guó)市場(chǎng)，2017年后隨著3D-NAND技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，（企

11、業(yè)級(jí)）固態(tài)硬盤行業(yè)進(jìn)入繁榮 期。2013年之前“中國(guó)制造”是國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的主要運(yùn)營(yíng)模式，2014年后國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策的支持下加速發(fā)展， 在主控、閃存等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外供應(yīng)商的替代，從產(chǎn)品性能和產(chǎn)能方面追趕國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)。全球及中國(guó)（企業(yè)級(jí)）固態(tài)硬盤行業(yè)發(fā)展歷程1967199120012007 2008201120142016 20172019萌芽期探索期發(fā)展期繁榮期探索期追趕期1967 ： 美國(guó) 的貝爾實(shí)驗(yàn)室 發(fā) 明 了NAND Flash技術(shù)的前身-浮柵晶體管業(yè)閃存SSDTexas MemorySystems 公司發(fā)布了第一款企業(yè)1991： 美國(guó) 級(jí)SSD，該公司閃迪公司發(fā) 于

12、2012年被IBM貨第一塊商 收購(gòu)2001 ： 美 國(guó)2007 ： 東芝 3D-V技術(shù)1967199120012007 20082009 201020132017公司首次發(fā)布 2008 ： Intel 推NAND 出旗艦企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)品X25-E Extreme2010 ： 東芝公布首條企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)線；日立和希捷聯(lián)合開(kāi)發(fā)企業(yè)級(jí)SSD2013：三星推出首款企業(yè)級(jí)PCIe SSD， 同年開(kāi)始規(guī)模生產(chǎn)3D NAND芯片2009：SSD容量達(dá)到HDD水平2007：華為發(fā)布第一代企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)品2014 ： “ 大基金”設(shè)立2016 ：長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合 肥長(zhǎng)鑫、晉華集成相繼成立，兆易創(chuàng)新上市2017 ：

13、紫光存儲(chǔ)成立2008：國(guó)科微成立2019：國(guó)科微推出全國(guó)產(chǎn)的SSD主控2011 ： 憶恒創(chuàng) 源成立萌芽期27 .中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)規(guī)模112981612042793594224893541962018201920202021e2022e2023e2024e2025e1432092863584427658666170736547-12%PCIe固態(tài)硬盤將為國(guó)內(nèi)的行業(yè)增長(zhǎng)帶來(lái)主要增量按銷往境內(nèi)市場(chǎng)的金額口徑核算，2020年我國(guó)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場(chǎng)規(guī)模為161億元，其中PCIe固態(tài)硬盤占市場(chǎng)總規(guī)模的比 例約為59%，已超過(guò)SATA及其他類型的企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤，同時(shí)較2018年32%的比例也有大幅提升。

14、預(yù)計(jì)到2025年，國(guó)內(nèi) 企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場(chǎng)規(guī)模將增至489億元，5年間復(fù)合增速約25%，而PCIe固態(tài)硬盤市場(chǎng)份額比例將增至90%。2019年， NAND Flash等原材料價(jià)格下降導(dǎo)致固態(tài)硬盤成品價(jià)格同步走低以及銷量相對(duì)增長(zhǎng)，導(dǎo)致當(dāng)年市場(chǎng)規(guī)模較2018年小幅下降。 2020年國(guó)內(nèi)固態(tài)硬盤價(jià)格趨于平穩(wěn)，且由于受到疫情影響，互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)加速滲透市場(chǎng)，刺激企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場(chǎng)加速 增長(zhǎng)。隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步推進(jìn)，云計(jì)算、5G、大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)用不斷創(chuàng)新，數(shù)字產(chǎn)業(yè)規(guī)模還將進(jìn)一步增長(zhǎng)， 企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤作為基礎(chǔ)IT硬件設(shè)施，市場(chǎng)增長(zhǎng)空間廣闊。2018-2025年中國(guó)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤市場(chǎng)規(guī)模及同比增速

15、64%37%26%28%18%16%中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD:PCIe市場(chǎng)規(guī)模（億元）中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD:SATA&其他市場(chǎng)規(guī)模（億元）同比增長(zhǎng)（%）注釋：報(bào)告所列規(guī)模歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)均取整數(shù)位（特殊情況：差值小于1時(shí)精確至小數(shù)點(diǎn)后一位），已包含四舍五入的情況；增長(zhǎng)率的計(jì)算均基于精確的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。 來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計(jì)模型核算。28 .29中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)業(yè)鏈主控/控制器閃存固件SSD其他硬件中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD下游行業(yè)結(jié)構(gòu)中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD下游需求分析產(chǎn)業(yè)鏈透視中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)業(yè)鏈（1/2）注釋：1 廠商排名不分先后；企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)線主要為設(shè)計(jì)，省略代工制造環(huán)節(jié)；2 英特爾及另兩

16、家廠商無(wú)自有企業(yè)級(jí)DRAM產(chǎn)品，考慮到其在固態(tài)硬盤其他關(guān)鍵領(lǐng)域有著完整的產(chǎn)業(yè)布局且DRAM在固態(tài)硬盤中成本占比相對(duì)較小，仍將其視作具備一體化生產(chǎn)能力的企業(yè)；3“模組/成品”包含后文所述“固件”以及“SSD其他硬件”兩部分。本土企業(yè) 海外企業(yè)服務(wù)器主要客戶云計(jì)算 金融互聯(lián)網(wǎng)電信能源NAND主控DRAM模組/成品中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)業(yè)鏈圖譜一體化產(chǎn)線30 .中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)業(yè)鏈（2/2）注釋：1 長(zhǎng)江存儲(chǔ)以NAND為SSD核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域，除此之外在SSD模組領(lǐng)域也有一定業(yè)務(wù)布局；2 本頁(yè)省略DRAM。 橫向視角洞察各廠商圍繞價(jià)值鏈的業(yè)務(wù)布局從單個(gè)廠商在企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)鏈布局的角度上看，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上主

17、要有六種業(yè)務(wù)布局模式：包括能夠一體化完成固態(tài)硬 盤所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程的IT龍頭企業(yè)主要包括六大NAND原廠（其中部分廠商無(wú)自主DRAM），以及部分專注于固態(tài) 硬盤部分硬件/軟件核心部件生產(chǎn)的企業(yè)，此外還有部分廠商擁有跨各部件領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局，或是將下游的服務(wù)器生產(chǎn)也納 入業(yè)務(wù)版圖。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)硬盤全產(chǎn)線自主，但在各部件的獨(dú)立領(lǐng)域中均有頭部企業(yè)具備一定的市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力，通過(guò)業(yè)務(wù)合作和生態(tài)布局，有望進(jìn)一步拓寬業(yè)務(wù)布局及市場(chǎng)覆蓋度。當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤企業(yè)業(yè)務(wù)布局分類NAND控制器模組服務(wù)器代表廠商一體化：SSD全產(chǎn)線專業(yè)化：NAND專業(yè)化：控制器專業(yè)化：模組組合：控制器+模組向下游服

18、務(wù)器延伸31 .主控/控制器來(lái)源：研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。來(lái)源：Marvell，研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。企業(yè)級(jí)SSD主控主要由美滿、微芯、三星等龍頭供應(yīng)主控/控制器（Controller）在硬盤工作時(shí)承擔(dān)與主機(jī)通信、控制閃存的數(shù)據(jù)傳輸以及運(yùn)行FTL算法等職責(zé)，在固態(tài)硬盤中的 作用可類比于計(jì)算機(jī)CPU（主控內(nèi)部也有自己的CPU芯片），對(duì)固態(tài)硬盤的性能、使用壽命及可靠性有重要影響，是固態(tài) 硬盤的三大核心技術(shù)之一。從硬件外觀上看主控是一塊硅基半導(dǎo)體芯片，其生產(chǎn)流程也與其他芯片一樣總體分為設(shè)計(jì)、制 造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)。目前全球范圍內(nèi)固態(tài)硬盤主控的制造能力仍集中在少數(shù)IT巨頭及芯片代工廠手中

19、，而部分國(guó)內(nèi)廠商 在設(shè)計(jì)方面已經(jīng)有所建樹(shù)。從成品角度看，國(guó)內(nèi)（包括中國(guó)臺(tái)灣）企業(yè)出廠的主控更多集中于對(duì)性能要求較低的消費(fèi)級(jí)產(chǎn) 品，企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤主控主要由美國(guó)的美滿（Marvell）、微芯（Microchip）以及韓國(guó)的三星（SAMSUNG）等國(guó)際巨頭 提供，部分國(guó)內(nèi)企業(yè)如英韌科技、得瑞領(lǐng)新等具備企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤主控的設(shè)計(jì)能力。固態(tài)硬盤主控內(nèi)部架構(gòu)示意圖美滿企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤主控88SS1098ARM（CPU）主機(jī)接口 控制器緩存 控制器閃存控 制器DRAM緩存閃 存 陣 列SRAM緩存ECCSSD主控32 . .2.02.53.03.54.015.616.417.217.1218.1019.820

20、.621.4閃存三星、鎧俠、西數(shù)份額領(lǐng)先，價(jià)格受供需影響存在波動(dòng)閃存是固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)，是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一。從全球市場(chǎng)來(lái)看，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、Intel以 及海力士六家公司合計(jì)占據(jù)了全球NAND Flash市場(chǎng)99%左右的份額，其中三星以超過(guò)30%的市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一、具備較 大優(yōu)勢(shì)，鎧俠和西部數(shù)據(jù)分別以約20%和15%的市場(chǎng)份額位列第二和第三。從成本結(jié)構(gòu)上看，閃存占固態(tài)硬盤總成本的比 重較大，達(dá)到70%以上，其價(jià)格變動(dòng)對(duì)SSD成品的價(jià)格影響最為顯著。2017年上半年由于主要廠商開(kāi)始嘗試新型產(chǎn)品線導(dǎo) 致短期產(chǎn)能下降、價(jià)格大幅上升，后隨著供應(yīng)商產(chǎn)能恢復(fù)，閃存價(jià)格在2018-2

21、019年期間呈現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)，2020年價(jià)格 趨于穩(wěn)定，2021年初受半導(dǎo)體供需關(guān)系影響價(jià)格有上漲趨勢(shì)。來(lái)源：Statista（2021），研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。全球均價(jià)（美元）來(lái)源：Choice，研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。2019-2020年各季度全球NAND Flash市場(chǎng)份額（收入口徑）2015年6月-2021年4月美光64G MLC閃存顆?，F(xiàn)貨全球均價(jià)1%1%1%1%1%1%2%2%4.510%10%10%10%11%12%11%12%33%33%31%33%36%35%35%36%20%21%17%19%19%19%18%19%14%14%16%15%15%14%14%1

22、5%11%11%12%11%11%10%14%11%9%8%12%10%10%11%9%10%Intel三星鎧俠西數(shù)美光海力士1Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q20其他33 . .2D-3D產(chǎn)能轉(zhuǎn)換固件SSD三大核心技術(shù)之一，專為閃存介質(zhì)特性設(shè)計(jì)固件是固態(tài)硬盤出廠自帶的一類算法的合稱，是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一，如果將固態(tài)硬盤類比為計(jì)算機(jī)，固件算法 則是它的核心操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件。作為一種磁存儲(chǔ)介質(zhì)，NAND Flash修改數(shù)據(jù)時(shí)不能覆寫(xiě)，必須先擦除才能重寫(xiě)，其 數(shù)據(jù)擦除不是以單個(gè)的字節(jié)而是以一定大小的區(qū)塊為單位，且每次擦除都會(huì)對(duì)半導(dǎo)體材質(zhì)產(chǎn)生磨損，因此閃存介質(zhì)具備

23、有 限的理論壽命。固件專門針對(duì)閃存介質(zhì)的特性設(shè)計(jì)，用以執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和維護(hù)，包括映射管理、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)等，對(duì)固態(tài)硬盤 的讀寫(xiě)速度、數(shù)據(jù)安全以及使用壽命有重要的影響。伴隨閃存向QLC及更高單元存儲(chǔ)位數(shù)演進(jìn)、3D堆疊層數(shù)持續(xù)提升，固 態(tài)硬盤產(chǎn)品對(duì)固件的性能要求將持續(xù)提升。閃存特性及對(duì)應(yīng)的固態(tài)硬盤主要固件算法功能映射管理 閃存不能覆寫(xiě)，需要擦除才能重新寫(xiě)入，主機(jī)存入 的數(shù)據(jù)并非存入固定的位置，可能分配到任何空間。 映射管理算法負(fù)責(zé)邏輯地址和物理地址的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)分配到位數(shù)據(jù)糾錯(cuò)閃存中的存儲(chǔ)單元可能出廠時(shí)就是壞的，在使用過(guò) 程中也會(huì)不斷老化，影響存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性，數(shù)據(jù) 糾錯(cuò)算法用于對(duì)誤存的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，保證

24、數(shù)據(jù)的完整性和正確性垃圾回收由于閃存不能覆寫(xiě)，隨著數(shù)據(jù)寫(xiě)入，之前寫(xiě)入的或 是已被標(biāo)記刪除的數(shù)據(jù)就成為無(wú)效數(shù)據(jù)，垃圾回收 算法負(fù)責(zé)對(duì)這些無(wú)效數(shù)據(jù)進(jìn)行回收，騰出空間來(lái)寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)功耗控制耗電是IDC的主要運(yùn)營(yíng)成本，盡管固態(tài)硬盤較機(jī)械 硬盤耗電量較低，但仍有優(yōu)化空間。功耗控制算法 能夠在硬盤用量較少時(shí)自動(dòng)切換低功率模式，降低 耗電量、節(jié)約成本掉電保護(hù)固態(tài)硬盤存儲(chǔ)過(guò)程中數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)內(nèi)置的緩存/內(nèi)存， 這二者為易失性存儲(chǔ)器，在異常斷電時(shí)，掉電保護(hù) 機(jī)制可以啟動(dòng)電容電量將數(shù)據(jù)快速寫(xiě)入閃存，防止 緩存和內(nèi)存中的數(shù)據(jù)丟失損耗均衡由于每個(gè)閃存塊都有一定的最大使用度，延長(zhǎng)整塊 固態(tài)硬盤壽命的方法是讓每個(gè)閃存塊均衡使

25、用，防 止部分塊集中損壞造成整塊固態(tài)硬盤報(bào)廢，這是損 耗均衡算法的功能34 .中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD下游行業(yè)結(jié)構(gòu)云&互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為企業(yè)級(jí)SSD最主要客戶群按采購(gòu)金額核算，2020年我國(guó)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤下游客戶主要來(lái)自云計(jì)算及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，占總市場(chǎng)規(guī)模的份額達(dá)到67%，電 信運(yùn)營(yíng)商（11%）以及政務(wù)（9%）行業(yè)隨后，其余行業(yè)還包括金融、能源、制造業(yè)等。當(dāng)前我國(guó)云服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)行業(yè) 均處于繁榮發(fā)展階段，技術(shù)更迭與需求釋放共同作用，促進(jìn)市場(chǎng)規(guī)模加速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)，云計(jì)算與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)仍 將是國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤絕對(duì)的購(gòu)買主力，針對(duì)上述企業(yè)業(yè)務(wù)需求、能夠提供高讀寫(xiě)速度與大容量的存儲(chǔ)產(chǎn)品將更具備市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；同

26、時(shí)，完備的渠道建設(shè)以及穩(wěn)定的客戶關(guān)系也將有助于廠商收獲云計(jì)算與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的訂單。2020年中國(guó)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤客戶行業(yè)結(jié)構(gòu)（按采購(gòu)金額口徑）云計(jì)算&互聯(lián)網(wǎng)企 業(yè) 67%政務(wù) 9%能源 3%金融 5%其他 5%云計(jì)算和互 聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是 我國(guó)數(shù)據(jù)中 心服務(wù)的主 要采購(gòu)方， 從最終用戶 的角度來(lái)看， 我國(guó)企業(yè)級(jí) 固態(tài)硬盤市 場(chǎng)約2/3的市 場(chǎng)份額由云 計(jì)算和互聯(lián) 網(wǎng)企業(yè)貢獻(xiàn)運(yùn)營(yíng)商 11%來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計(jì)模型核算。1611081815858總規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)&云運(yùn)營(yíng)商政務(wù)金融能源其他市場(chǎng)規(guī)模（億元）35 .43中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD典型代表企業(yè)目錄英特爾內(nèi)存DRAM英特爾傲騰 固態(tài)盤英特爾D系列

27、固態(tài)盤英特爾傲騰 持久內(nèi)存磁盤/磁帶存儲(chǔ)英特爾提供高性能、高容量和 高可靠性的解決方案，彌補(bǔ)數(shù) 據(jù)中心內(nèi)存和存儲(chǔ)的缺口深耕企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)，構(gòu)建核心基礎(chǔ)硬件生態(tài)英特爾在CPU、服務(wù)器等核心IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域具備全球領(lǐng)先地位，在IT硬件生態(tài)構(gòu)建方面擁有充分的話語(yǔ)權(quán)。英特爾存儲(chǔ) 產(chǎn)線偏重企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，傲騰、3D XPoint等核心技術(shù)具備市場(chǎng)領(lǐng)先地位。英特爾為企業(yè)提供出色的存儲(chǔ)解決方案，匹配客 戶低延遲、高耐用性、高服務(wù)質(zhì)量、高吞吐量和高性價(jià)比的產(chǎn)品，在改善總體擁有成本的同時(shí)不斷滿足企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)的 需求，讓企業(yè)能夠快速和靈活地存儲(chǔ)、處理和管理用于數(shù)據(jù)分析、人工智能、高性能計(jì)算和其他工作負(fù)載的大量數(shù)據(jù)。

28、 2020年10月，英特爾將原NAND閃存及存儲(chǔ)業(yè)務(wù)出售給海力士，將給全球存儲(chǔ)行業(yè)格局帶來(lái)一定變數(shù)。英特爾主要企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)品及優(yōu)勢(shì)英特爾數(shù)據(jù)中心固態(tài)硬盤系列產(chǎn)品產(chǎn)品與解決方案的靈活組合英特爾傲騰持久內(nèi)存、傲騰固態(tài)盤和3D NAND固態(tài)盤是新 數(shù)據(jù)層的支持產(chǎn)品系列，可靈活組合成各類解決方案，以彌 補(bǔ)數(shù)據(jù)中心的成本和性能缺口。例如，英特爾傲騰固態(tài)盤與 基于QLC 3D NAND技術(shù)的英特爾固態(tài)盤結(jié)合，幫助百度智 能云全閃對(duì)象存儲(chǔ)解決方案提供了優(yōu)異的性能，大幅降低了 用戶的成本處理器內(nèi)存服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和IO軟件 英特爾豐富的產(chǎn)品供給IDM能力設(shè)計(jì)制造封裝測(cè)試終端銷售D1系列 128GB 1TB適用于

29、讀取密集型工作負(fù)載，擁有均衡的 價(jià)值性、耐用性和性能D3系列 7.68TB 15.36TB針對(duì)混合負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化的SATA SSDD5系列 30.72TB適用于溫?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的大容量、經(jīng)濟(jì)、可靠 的存儲(chǔ)產(chǎn)品D7系列 15.36TB來(lái)源：研究院根據(jù)公開(kāi)資料自主研究及繪制。44 經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，旨在滿足日趨嚴(yán)苛的服務(wù)水平和支持更廣泛的云工作負(fù)載，帶來(lái)更優(yōu)化的存儲(chǔ)成本傲騰系列375GB 1.5TB擁有能夠應(yīng)對(duì)最苛刻的存 儲(chǔ)和內(nèi)存挑戰(zhàn)的突破性性 能封裝、測(cè)試、模組三星背靠全供應(yīng)鏈閉環(huán)，打造一體化解決方案三星在企業(yè)級(jí)SSD領(lǐng)域享有良好聲譽(yù)，能夠通過(guò)在供應(yīng)鏈上的研發(fā)與控制能力，為企業(yè)客戶提供高性能、高容量、高可靠

30、 性的固態(tài)硬盤產(chǎn)品及方案。作為全球最大的半導(dǎo)體公司之一，三星在固態(tài)硬盤兩類重要原材料NAND Flash以及DRAM市 場(chǎng)都擁有全球領(lǐng)先的市占率，其3D NAND的技術(shù)創(chuàng)新也使三星在改進(jìn)閃存技術(shù)方面更進(jìn)一步，其閃存容量、性能、擴(kuò)展性 等更加符合企業(yè)日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)需求。同時(shí)，三星在主控、模組等固態(tài)硬盤關(guān)鍵上游領(lǐng)域均擁有多年的技 術(shù)和市場(chǎng)積累，構(gòu)建了自主的全供應(yīng)鏈閉環(huán)。三星企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)線優(yōu)勢(shì)三星作為能夠獨(dú) 立完成產(chǎn)業(yè)鏈中 從設(shè)計(jì)、制造到 封測(cè)等全流程的 IDM 廠商， 在產(chǎn) 品的生產(chǎn)管理方面擁有眾多優(yōu)勢(shì)：能夠進(jìn)行內(nèi)部 資源最優(yōu)整合擁有自身的IP 與技術(shù)開(kāi)發(fā)能 力，具有技術(shù) 領(lǐng)先優(yōu)

31、勢(shì)技術(shù)與產(chǎn)品積 累形成產(chǎn)品群根據(jù)客戶需求 進(jìn)行高效的特 色工藝定制閃存芯片控制器PCB/接口/緩存芯片IDM能力創(chuàng)新構(gòu)造采用高集成度立體、垂直堆疊的方式來(lái)大幅度提高芯片的容納數(shù)量Charge Trap Flash (CTF) 技術(shù)氮化硅材料的非導(dǎo)電層提高了芯片的可靠性，使其可以運(yùn)行更高效的程序算法，有效提升寫(xiě)入速度、降低能耗 生產(chǎn)效率除了提高性能，三星還使V-NAND更容易制造，使用第六代 V-NAND后，256GB芯片所需的通道孔數(shù)從9.3億個(gè)減 少到6.7億個(gè)，帶來(lái)生產(chǎn)效率的提高V-NAND技術(shù)設(shè)計(jì)企業(yè)級(jí)SSD三星一直都是閃存技術(shù)領(lǐng)域的 創(chuàng)新者和領(lǐng)導(dǎo)者， 以V-NAND 技術(shù)為代表，為SS

32、D提供一系 列高性能、高密度、高可靠性 的閃存芯片供應(yīng)三星專門為自身的企業(yè)級(jí)SSD自主供應(yīng)主控，具備內(nèi)部生態(tài)閉環(huán)能力，多年來(lái)?yè)碛胸S富的技術(shù) 沉淀三星作為DRAM 領(lǐng)域龍 頭企業(yè)，在該領(lǐng)域具有 包括技術(shù)架構(gòu)，產(chǎn)品積 累、解決方案、成本控 制在內(nèi)的眾多優(yōu)勢(shì)三星在先進(jìn)封裝、測(cè)試、 SMT 等后端領(lǐng)域同樣擁有 自主能力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠 提供滿足市場(chǎng)需要的各種規(guī) 格的系列產(chǎn)品來(lái)源：研究院根據(jù)公開(kāi)資料自主研究及繪制。45 長(zhǎng)江存儲(chǔ)創(chuàng)新架構(gòu)使3D NAND擁有更快的I/O接口速度Xtacking創(chuàng)新架構(gòu)使3D NAND擁有更高的存儲(chǔ)密度Xtacking模組化的工藝將提升研發(fā)效率并 縮短生產(chǎn)周期低電壓高性能I

33、/O晶體管外圍電路晶圓存儲(chǔ)單元晶圓獨(dú)立 加工長(zhǎng)江存儲(chǔ)Xtacking架構(gòu)生產(chǎn)更靈活外 圍 電 路存儲(chǔ) 單元傳統(tǒng)3D NAND架構(gòu)中，外 圍電路約占芯片面積的 2030% ， 降低了芯片的 存儲(chǔ)密度Xtacking技術(shù)將外圍電路置于存儲(chǔ)單元之上， 從而實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)3D NAND更高的存儲(chǔ)密度充分利用存儲(chǔ)單元和外圍電路的獨(dú)立加工優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了并行的、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造，產(chǎn) 品開(kāi)發(fā)時(shí)間可縮短三個(gè)月， 生產(chǎn)周期可縮短 20%，從而大幅縮短3D NAND產(chǎn)品的上市時(shí)間 此外，這種模塊化的方式也為引入NAND外圍電 路的創(chuàng)新功能以實(shí)現(xiàn)NAND閃存的定制化提供了 可能更快DRAMDDR4NANDXtacki

34、ng到3Gb/sXtacking 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在兩片獨(dú)立的晶圓上分別加工外圍電路 和存儲(chǔ)單元，這樣有利于選擇更先進(jìn)的制造工藝。當(dāng)兩片晶I/O速度提升 圓各自完工后， Xtacking 技術(shù)通過(guò)數(shù)十億根垂直互聯(lián)通道(VIA)將兩片晶圓鍵合Xtacking堆棧技 術(shù)，即晶粒與晶 粒之間的堆疊的 步驟核心技術(shù)來(lái)源：長(zhǎng)江存儲(chǔ)，研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。46 金屬垂直互連通道獨(dú)立 加工國(guó)產(chǎn)NAND Flash解決方案提供商長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司成立于2016年7月，是國(guó)內(nèi)專注于3D NAND閃存設(shè)計(jì)制造一體化的IDM集成電路企業(yè)，為全球 合作伙伴供應(yīng)3D NAND閃存晶圓及顆粒，嵌入式存儲(chǔ)芯片以及消

35、費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤等產(chǎn)品和解決方案，廣泛應(yīng)用于移 動(dòng)通信、消費(fèi)數(shù)碼、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。2017年10月，長(zhǎng)江存儲(chǔ)通過(guò)自主研發(fā)和國(guó)際合作相結(jié)合的方式， 成功設(shè)計(jì)制造了中國(guó)首款3D NAND閃存。2018年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)攜創(chuàng)新型Xtacking架構(gòu)，進(jìn)軍高門檻的NAND閃存產(chǎn)業(yè)，并于 2019年9月正式量產(chǎn)搭載了Xtacking架構(gòu)的64層TLC 3D NAND閃存。長(zhǎng)江存儲(chǔ)以創(chuàng)新技術(shù)作為發(fā)展力，致力于成為全球領(lǐng) 先的NAND閃存解決方案提供商。長(zhǎng)江存儲(chǔ)創(chuàng)新3D NAND架構(gòu)Xtacking存儲(chǔ)密度更高47中國(guó)企業(yè)級(jí)SSD行業(yè)挑戰(zhàn)與展望目錄 .49供應(yīng)鏈短期震蕩供應(yīng)鏈上游震蕩將在短期內(nèi)

36、影響原材料價(jià)格及充裕度近期國(guó)內(nèi)市場(chǎng)固態(tài)硬盤價(jià)格呈持續(xù)上漲狀態(tài)，自2020年10月自2021年4月均價(jià)漲幅6.9%，進(jìn)入2021年后漲幅較大。固態(tài) 硬盤市場(chǎng)價(jià)格整體受供需關(guān)系變動(dòng)影響較大，由于其絕大部分原材料均為半導(dǎo)體元器件，供需平衡受到全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供 應(yīng)鏈狀況影響。2020年疫情以來(lái)多重因素導(dǎo)致了近期芯片市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)，推動(dòng)了包括企業(yè)級(jí)SSD在內(nèi)的固態(tài)硬 盤成品價(jià)格上漲，這些因素包括疫情期間半導(dǎo)體產(chǎn)能下降以及消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)其他類芯片產(chǎn)能的侵蝕、2020年末美國(guó)暴風(fēng) 雪導(dǎo)致部分半導(dǎo)體工廠停工以及臺(tái)積電由于缺水而停工等。此類事件會(huì)對(duì)企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤供應(yīng)帶來(lái)短期壓力，然而由于企 業(yè)級(jí)產(chǎn)品常采

37、用預(yù)購(gòu)模式，其應(yīng)對(duì)短期供應(yīng)鏈波動(dòng)的能力較強(qiáng)，出貨能力仍有所保障，市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)幅度也將相對(duì)有限。2020年10月27日-2021年4月27日各周國(guó)內(nèi)固態(tài)硬盤價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)（OEM SSD 512GB PCIe）2020年來(lái)全球固態(tài)硬盤供應(yīng)鏈部分壓力因素 20202021疫情 | 消費(fèi)電子疫情期間半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能整體有所下降，消費(fèi)電子需求 上升導(dǎo)致產(chǎn)能流入，進(jìn)一步加劇其他產(chǎn)品原材料供需不平衡美國(guó)暴風(fēng)雪2020年末美國(guó)發(fā)生極端天氣，德州電力供應(yīng)短缺導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐娜枪S停工，產(chǎn)業(yè)涉企業(yè)級(jí)SSD閃存芯片2021年4月臺(tái)灣因氣候原因用水短缺，導(dǎo)臺(tái)灣缺水致全球最大的芯片代工廠臺(tái)積電停工，加劇半導(dǎo)體供應(yīng)短缺日本地震

38、2021年2月、3月日本福島和宮城縣分別發(fā)生7級(jí) 以上地震，部分半導(dǎo)體工廠受地震影響停工48.552.051.054.553.056.520.10.2720.11.2420.12.2921.2.221.3.1621.4.20最低價(jià)（美元）平均價(jià)（美元）最高價(jià)（美元）來(lái)源：中國(guó)閃存市場(chǎng)，研究院根據(jù)公開(kāi)資料研究及繪制。 .中美貿(mào)易摩擦50 .中美關(guān)系仍為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最大不確定性因素之一受近年來(lái)中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系影響，我國(guó)著力在包括半導(dǎo)體在內(nèi)的諸多科技產(chǎn)業(yè)加大投入，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定方面取得了一定成 效，然而目前包括企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤在內(nèi)的許多重要產(chǎn)品原材料元器件仍然對(duì)美韓等國(guó)企業(yè)有所依賴。2017年以來(lái)，美

39、國(guó)數(shù) 次通過(guò)經(jīng)貿(mào)政策限制對(duì)我國(guó)關(guān)鍵科技產(chǎn)品和技術(shù)出口，未來(lái)仍將構(gòu)成我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大不確定因素。2017-2020年美國(guó)（部分）影響中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)的政策及措施時(shí)間具體措施2020年12月18日美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局（BIS）宣布將中芯國(guó)際等59家中國(guó)企業(yè)列入實(shí)體清單2020年5月22日奇虎360、云從科技、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等33家中國(guó)公司及機(jī)構(gòu)被列入實(shí)體清單2020年5月15日針對(duì)華為的出口管制升級(jí)，美國(guó)商務(wù)部進(jìn)一步限制華為采購(gòu)采用美國(guó)技術(shù)和軟件的芯片2020年4月28日BIS就出口管理?xiàng)l例發(fā)布了兩項(xiàng)修正案和一項(xiàng)擬議修正案，收緊針對(duì)中國(guó)的出口管制 規(guī)則，原本無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可證的一些民用科技產(chǎn)品，

40、如集成電路的豁免在新規(guī)下遭取消2019年10月7日?？低暤?8家企業(yè)和單位被列入實(shí)體清單2019年8月19日46家華為子公司被列入實(shí)體清單2019年6月21日中科曙光、天津海光等5家企業(yè)和單位被列入實(shí)體清單2019年5月22日美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局宣布對(duì)13個(gè)中國(guó)企業(yè)及個(gè)人實(shí)施制裁，其中包括浙江兆晨科技等2019年5月15日華為及其68家子公司被列入實(shí)體清單2018年11月19日美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局根據(jù)出口管制改革法案出臺(tái)了一份針對(duì)14大類的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的出口管制框架，覆蓋生物技術(shù)、AI、微處理器、先進(jìn)計(jì)算等新興技術(shù)領(lǐng)域2018年8月13日美國(guó)出口管制改革法案簽署生效，新興和基礎(chǔ)技術(shù)

41、被引入管制范圍2018年8月1日美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局新增44家中國(guó)企業(yè)（8個(gè)實(shí)體和36個(gè)附屬機(jī)構(gòu)）列入出口管制實(shí) 體清單，其中包括多家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高科技研究機(jī)構(gòu)2018年4月16日中興通信被納入實(shí)體清單，同年7月達(dá)成和解，部分解除禁令時(shí)間具體措施2018年8月13日2019財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案正式生效，禁止美國(guó)政府與華為、中興等公司新簽、擴(kuò)大或續(xù) 簽合同，禁止使用由兩家公司生產(chǎn)的產(chǎn)品、設(shè)備、服務(wù)或關(guān)鍵技術(shù)2019年9月24日美對(duì)華2000億美元商品加征10%關(guān)稅2018年8月13日外國(guó)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)代化法案正式生效2018年6月15日美對(duì)華500億美元商品分步加征25%關(guān)稅2017年1月6日美國(guó)發(fā)

42、布確保美國(guó)半導(dǎo)體的領(lǐng)導(dǎo)地位，將中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展列為“威脅”對(duì) 關(guān) 鍵 技 術(shù) 進(jìn) 行 出 口 管 制美國(guó)近年針對(duì)中國(guó)加強(qiáng)出口管 制 一方面眾多半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè) 和單位被列入“實(shí)體清單”， 處在美國(guó)的技術(shù)封鎖之中。另 一方面美國(guó)逐漸將更多前沿關(guān) 鍵技術(shù)納入技術(shù)管制范疇，例 如收緊對(duì)存儲(chǔ)器、芯片的出口 管制，將對(duì)企業(yè)級(jí)SSD的上游 供應(yīng)鏈產(chǎn)生較大影響美國(guó)的金融制裁擁有完整的法 律體系、政策目標(biāo)和組織框架， 其中，“實(shí)體清單” 是美國(guó)商 務(wù)部工業(yè)安全局對(duì)特定對(duì)象出 口限制名單，是美國(guó)出口管制 的重要手段之一加征 關(guān) 稅 等 其 他 方 式限制美國(guó)官方在關(guān)鍵領(lǐng)域采 購(gòu)中國(guó)設(shè)備和服務(wù)加征進(jìn)口關(guān)稅實(shí)施更嚴(yán)格的

43、技術(shù)并購(gòu)審查加強(qiáng)對(duì)華企業(yè)的長(zhǎng)臂管轄全球市場(chǎng)格局變動(dòng)美、韓企業(yè)正各自加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的掌控力度縱觀40年來(lái)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布，美國(guó)、韓國(guó)正在這一領(lǐng)域逐步加強(qiáng)其掌控力。1990年全球前十大半導(dǎo)體公司中日 本占據(jù)前3并獨(dú)攬6席，到2020年已經(jīng)退出這一名單，而6家美國(guó)企業(yè)、2家韓國(guó)企業(yè)棲身前十。這一變化固然蘊(yùn)含著半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)從計(jì)算機(jī)和電器設(shè)備向移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移的歷史進(jìn)程，也與上世紀(jì)80年代以來(lái)美國(guó)運(yùn)用貿(mào)易手段打壓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、 韓國(guó)通過(guò)政府引導(dǎo)加強(qiáng)半導(dǎo)體投入等因素有關(guān)。2020年10月，海力士收購(gòu)了英特爾的大部分存儲(chǔ)業(yè)務(wù)。2021年4月，消息 稱美光和西數(shù)有意收購(gòu)鎧俠，三者均為NAND Flas

44、h的重要供應(yīng)商，若東芝被美光、西數(shù)或其他美國(guó)企業(yè)收購(gòu)，將意味著 相關(guān)企業(yè)在存儲(chǔ)行業(yè)供應(yīng)鏈的市場(chǎng)影響力、供應(yīng)鏈議價(jià)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，或?qū)⒔o國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的供應(yīng)鏈穩(wěn)定性帶來(lái)更大變數(shù)。 全球TOP10半導(dǎo)體公司變遷及重點(diǎn)發(fā)展歷程1980s-1990s 美日貿(mào)易摩擦上世紀(jì)80年代，美國(guó)曾對(duì)日本發(fā)起超過(guò)10 次“301”調(diào)查，大多針對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)1986年簽訂的美日半導(dǎo)體協(xié)議規(guī)定了 日本對(duì)美出售半導(dǎo)體價(jià)格下限，并要求日 本保證半導(dǎo)體進(jìn)口規(guī)模，該協(xié)定和廣場(chǎng) 協(xié)議等共同對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成了極 大負(fù)面影響1980s后 韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的崛起上世紀(jì)70和80年代，韓國(guó)政府通過(guò)政策引 導(dǎo)、政府采購(gòu)等方式鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)

45、業(yè) 的發(fā)展，1983年開(kāi)始實(shí)施“半導(dǎo)體工業(yè)振 興計(jì)劃”，三星、海力士（原現(xiàn)代內(nèi)存）、 LG公司在該時(shí)期大力投入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)2020年10月，海力士收購(gòu)英特爾存儲(chǔ)產(chǎn)品線，包括NAND Flash和SSD等2021年西數(shù)/美光有意收購(gòu)鎧俠（原日本東芝存儲(chǔ)）2021年4月，消息稱美國(guó)存 儲(chǔ)巨頭美光和西數(shù)均有意收 購(gòu)鎧俠。鎧俠原為日本東芝 存儲(chǔ)，在6大閃存原廠中份 額位居第2，西數(shù)和美光分 別位列第3、4，盡管此收購(gòu) 案尚未落定，也體現(xiàn)美國(guó)企 業(yè)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)閃存市場(chǎng)關(guān) 鍵環(huán)節(jié)把控力的意愿全球TOP10半導(dǎo)體公司變遷1990日本電氣 東芝 日立英特爾摩托羅拉 富士康 三菱德州儀器 菲利普松下2000英特爾

46、東芝 日本電氣三星 德州儀器 摩托羅拉意法半導(dǎo)體 日立英飛凌 菲利普2020英特爾三星臺(tái)積電 海力士 美光 高通博通 英偉達(dá) 德州儀器 英飛凌51 .新的存儲(chǔ)介質(zhì)：SCM（1/2）寄存L1緩存SRAML2緩存 SRAM主存/內(nèi)存DRAM本地磁盤NAND Flash遠(yuǎn)程存儲(chǔ)（分布式存儲(chǔ)， 云服務(wù)器等）速度更快 容量更小 記憶更短 更昂貴速度更慢 容量更大 記憶更長(zhǎng) 更便宜DRAM的高速度 &Flash的非易失性高速+非易失是下一代SSD介質(zhì)的發(fā)展目標(biāo)按照速度、容量、數(shù)據(jù)保存時(shí)長(zhǎng)等因素，可以將計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器分為寄存、緩存、內(nèi)存、硬盤等數(shù)個(gè)層次，越向寄存靠攏其 數(shù)據(jù)容量越低、記憶時(shí)長(zhǎng)越短（寄存、緩存、

47、內(nèi)存均為易失性存儲(chǔ)器，斷電后數(shù)據(jù)即丟失），而數(shù)據(jù)處理速度越快。以最 新的第四代內(nèi)存（DDR4）為例，其數(shù)據(jù)處理速度可達(dá)到100GB/s，遠(yuǎn)高于PCIe3.04固態(tài)硬盤所具備的4GB/s。將內(nèi)存所 具備的高速度以及閃存所具備的非易失性融合，是下一代固態(tài)硬盤存儲(chǔ)介質(zhì)所追求的性能特征。市場(chǎng)上處于探索階段的這 樣的存儲(chǔ)介質(zhì)包括ReRAM、FeRAM、MRAM、PRAM等，這類存儲(chǔ)器通常被稱為SCM（Storage Class Memory 存儲(chǔ)級(jí) 內(nèi)存）。下一代固態(tài)硬盤存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)展目標(biāo)及存儲(chǔ)介質(zhì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)器性能金字塔SSD存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)展目標(biāo)部分下一代SSD存儲(chǔ)介質(zhì)憶阻器 ReRAM鐵電存儲(chǔ)器 FeRAM磁阻存儲(chǔ)器 MRAM相變存儲(chǔ)器 PRAM導(dǎo)電橋接存儲(chǔ)器 cbRAM導(dǎo)電金屬氧化物 CMOx53 .新的存儲(chǔ)介質(zhì)：SCM （2/2）存儲(chǔ)介質(zhì)頭部廠商SCM領(lǐng)域邁開(kāi)探索步伐主要閃存供應(yīng)商均開(kāi)始了對(duì)SCM的探索。英特爾和美光在閃存研發(fā)和制造領(lǐng)域有較長(zhǎng)時(shí)間的合作，二者于2006年成立了 合資公司IMF（Intel-Micron Flash Technologies）公司，一直以來(lái)負(fù)責(zé)閃存的設(shè)計(jì)、制造。2015年英特爾和美光合作發(fā)布 3D-Xpoint存儲(chǔ)介質(zhì)，3D-Xpoint可被歸類為PCM相變存儲(chǔ)器，被視為固態(tài)硬盤存儲(chǔ)介質(zhì)領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。三星和鎧俠/西數(shù) 也分別在2016和2018年發(fā)布了新一代的