中國企業(yè)級SSD行業(yè)現(xiàn)狀分析

1、中國企業(yè)級SSD行業(yè)現(xiàn)狀分析技術(shù)創(chuàng)新，變革未來研究范圍說明注釋：1 本圖中“PROMs”指代PROM、ePROM、eePROM等；2 除企業(yè)級和消費級外，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)級產(chǎn)品，此處省略。固態(tài)硬盤是以閃存為核心存儲介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲器按核心存儲介質(zhì)進(jìn)行分類，存儲器分為光學(xué)存儲器、半導(dǎo)體存儲器和磁性存儲器三大類：光學(xué)存儲器利用激光在磁光材料 上進(jìn)行讀寫操作，數(shù)據(jù)不易失且耐用性好；磁性存儲器是在金屬或者塑料表面涂上磁性材料作為記錄介質(zhì)，工作時利用磁 頭在磁層上運動進(jìn)行讀寫操作。ROM是半導(dǎo)體存儲中的非易失性類別，斷電后存入的數(shù)據(jù)不會消失；NAND Flash是ROM

2、 的一種，通過改變電壓來對存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擦除和改寫。固態(tài)硬盤就是以NAND Flash為核心存儲介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲 器，按用途可再分為消費級和企業(yè)級兩類。本報告研究對象為企業(yè)級SSD市場。按核心存儲介質(zhì)分類的不同存儲器產(chǎn)品及三大類存儲器對比機(jī)械硬盤軟盤磁帶CD DVDROM非易失RAM易失其他DRAMSRAMPROMs1FlashNAND固態(tài)硬盤光存儲半導(dǎo)體存儲（電存儲）存儲器磁存儲傳統(tǒng) vs 新一代NOR企業(yè)級消費級PCIe本報 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企業(yè)級SSD行業(yè)市場背景41目錄1.1 存儲產(chǎn)業(yè)環(huán)境數(shù)字經(jīng)濟(jì)IT基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)地位全球計

3、算機(jī)存儲器演進(jìn)歷程半導(dǎo)體存儲市場5 .6數(shù)字經(jīng)濟(jì)來源：中國信通院（2020），研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模高速增長，數(shù)據(jù)量有望迎來進(jìn)一步爆發(fā)信息化的不斷發(fā)展是推動存儲設(shè)備演化和進(jìn)步的重要動力。隨著全球范圍內(nèi)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)海量 增長趨勢；大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5G通信等新興技術(shù)的發(fā)展也在推動數(shù)據(jù)來源和結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜多樣，基于數(shù)據(jù)的新 產(chǎn)品、新模式、新體驗不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)成為企業(yè)最重要的資產(chǎn)之一。預(yù)計到2035年，全球每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)到2142ZB， 約為2020年的45倍。與數(shù)據(jù)量規(guī)模共同增長還有上述前沿IT科技所推動的數(shù)字經(jīng)濟(jì)的市場規(guī)模，2020年我國數(shù)

4、字經(jīng)濟(jì)規(guī)模 達(dá)到39.2億元，占當(dāng)年GDP規(guī)模的比重由2005年的14.2%攀升至38.6%。數(shù)據(jù)量的增長和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的繁榮所帶來的對存儲 設(shè)備的需求具備高度剛性，而市場對數(shù)據(jù)存儲質(zhì)量、傳輸速度等性能方面不斷提升的要求也推動著存儲設(shè)備技術(shù)的持續(xù)進(jìn) 步，需求迭代與技術(shù)迭代將共同促進(jìn)存儲器市場釋放進(jìn)一步增長空間。2016-2035年部分年度全球產(chǎn)生數(shù)據(jù)量估算2005-2020年部分年度中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模注釋：1ZB = 10244 GB來源：中國信通院，Statista（2020），研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。 .2.64.69.527.216.235.831.339.214.2%15.2%20.3

5、%26.1%32.9%34.8%36.2%38.6%20052008201120142017201820192020數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模（萬億元）數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP規(guī)模的比重（%）182633414717561221422016201720182019e 2020e 2025e 2030e 2035e全球數(shù)據(jù)量（ZB）CAGR = 29%IT基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)地位存儲器為IT基礎(chǔ)硬件，半導(dǎo)體存儲符合戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與IT基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)互為表里、相輔相成：數(shù)字應(yīng)用市場的繁榮為IT基礎(chǔ)設(shè)施帶來旺盛的市場需求、增加市 場關(guān)注及資本投入，推動IT底層技術(shù)推陳出新、不斷進(jìn)步；而IT技術(shù)的進(jìn)步也有助于幫助下游企業(yè)

6、發(fā)掘潛在市場空間、實 現(xiàn)業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新和降本增效。一般來說，傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施總體分為計算、存儲和通信三大板塊，分別以CPU/GPU，固 態(tài)硬盤/機(jī)械硬盤、交換機(jī)/路由器等為核心產(chǎn)品。存儲板塊在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中具備先導(dǎo)性和需求剛性，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃 發(fā)展的市場大環(huán)境下，存儲行業(yè)的增長前景具備充分的想象力。同時，2010年以來國家加強(qiáng)對集成電路產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和扶持， 將其列入“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”和“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”之中，半導(dǎo)體存儲器受到政策引導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)資本支持，將獲得更廣 闊的發(fā)展空間。IT基礎(chǔ)硬件三大核心板塊及其核心產(chǎn)品2010 年10 月國務(wù)院下發(fā)國務(wù)院關(guān)于加快培育和 發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決 定，集

7、成電路產(chǎn)業(yè)列入 “新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)” 受到國家戰(zhàn)略重視2020年9月國家發(fā)改委等 四部門聯(lián)合印發(fā)關(guān)于擴(kuò) 大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培 育壯大新增長點增長極的 指導(dǎo)意見，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào) 加強(qiáng)促進(jìn)新一代信息技術(shù) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展包括固態(tài)硬盤在內(nèi)的半導(dǎo) 體存儲產(chǎn)業(yè)是集成電路產(chǎn) 業(yè)的重要組成部分，受到 政策引導(dǎo)將收獲更廣闊的 發(fā)展空間負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處 理和運算的IT 基礎(chǔ)設(shè)施板 塊核心產(chǎn)品：CPU/GPU計算負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲的IT 基礎(chǔ)設(shè)施板塊核心產(chǎn)品： 固態(tài) 硬盤、機(jī)械硬盤、 磁帶等存儲IT基礎(chǔ)設(shè)施三大核心板塊基礎(chǔ)通信云計算7 .檢索流媒體數(shù)據(jù)庫互聯(lián)網(wǎng)服務(wù) 企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)支撐負(fù)責(zé)信息傳 輸和溝通的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施 板塊核心產(chǎn)

8、品：交換機(jī)、 路通信由器等全球計算機(jī)外存儲器演進(jìn)歷程1940s1950s1960s1970s1980s1990s2000s2010s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為存儲介質(zhì)的SSD產(chǎn)品的規(guī)模商用時間約為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磁芯存儲器1950s1970s自上世紀(jì)40 年代 電子計算機(jī)問世 以來， 計算機(jī)存

9、 儲設(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 處于持續(xù)的迭代 更新中。整體來 看， 存儲介質(zhì)經(jīng) 歷了磁- 光- 半導(dǎo) 體的變化歷程， 帶來的是單位存 儲器容量的大幅 上升、數(shù)據(jù)讀寫 速度的飛躍以及8 .存儲器單位物理體積的顯著縮小。計算機(jī)存儲介質(zhì)呈現(xiàn)磁-光-半導(dǎo)體的發(fā)展路徑全球計算機(jī)外存儲器演進(jìn)歷程存儲器最高存儲容量級主要商用時間固態(tài)硬盤2100 TB2005U盤TB2000sDVDGB1990sCD100 MB1980s軟盤MB1960s2000s機(jī)械硬盤10 TB1950s半導(dǎo)體存儲市場268 314444452478531588539557 6415473195395

10、6253136936535648332060665242342360258739340162161360663967266469776360267373565277478881785991690891510221093106513391184325369435471495507485577585579463448696607570670792772768124010641264117523%26%25%22%24%28%28%25%24%27%27%29%28%28%158032%2003-2020年間存儲IC復(fù)合增速領(lǐng)跑全球IC市場2020年存儲（Memory）集成電路市場規(guī)模達(dá)到1175億

11、美元，僅次于邏輯（Logic）電路位列第二；期間復(fù)合增長率約8%， 位列四類集成電路第一；同期市場規(guī)模占比自23%提升至33%。存儲集成電路主要由DRAM和NAND Flash兩大類產(chǎn)品構(gòu) 成，前者是內(nèi)存類產(chǎn)品的存儲介質(zhì)，后者是固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)。此前受到NAND Flash產(chǎn)能轉(zhuǎn)換帶來的原材料供應(yīng)充裕 度影響，2018年前后存儲IC價格經(jīng)歷了先大幅上升既而迅速下滑的變動，帶來了市場規(guī)模的短期波動。WSTS（世界半導(dǎo) 體貿(mào)易統(tǒng)計組織）預(yù)測2021年全球集成電路市場將繼續(xù)維持增長態(tài)勢，增速將達(dá)到11%左右，其中存儲IC市場增速約為 8%；長期來看，全球范圍內(nèi)存儲集成電路市場將保持良好的增長態(tài)勢，

12、盡管疫情的影響給半導(dǎo)體市場帶來不確定性，全 球范圍內(nèi)不斷深化的數(shù)字化進(jìn)程仍將為這一市場的增長提供有力的保障。存儲集成電路是內(nèi)存和閃存主要的上游原材料， 其穩(wěn)健的增長步伐折射出相應(yīng)產(chǎn)品市場的強(qiáng)勁需求。2003-2021年全球分產(chǎn)品集成電路市場規(guī)模及存儲市場占比40%36%33% 32%200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020 2021eAnalog（億美元）Micro（億美元）Logic（億美元）Memory（億美元）MMR（%）來源：WSTS，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。9 .101.2

13、從HDD到SSD結(jié)構(gòu)與基本原理解析核心性能指標(biāo)對比全球出貨量趨勢單位存儲成本趨勢單盤平均容量趨勢結(jié)構(gòu)與基本原理解析（1/2）來源：圖片來自Intel公開信息，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。HDD以磁盤為存儲介質(zhì)，SSD以半導(dǎo)體為存儲介質(zhì)目前常見的計算機(jī)外存儲設(shè)備為HDD機(jī)械硬盤和SSD固態(tài)硬盤兩大類。從機(jī)械硬盤到固態(tài)硬盤的演進(jìn)是存儲器領(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介質(zhì)，工 作時磁盤繞主軸高速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的氣流使得磁頭停留在磁盤上方一個微小的距離并以磁化的方式讀取磁盤上對應(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

14、機(jī)播放唱片的過程十分相似；固態(tài)硬盤的內(nèi)部沒有圓形的磁盤，取而代之的 存儲介質(zhì)是被稱為閃存顆粒的半導(dǎo)體材料，通過主控運行固件程序來控制數(shù)據(jù)讀寫，工作時依靠傳遞電信號的方式進(jìn)行數(shù) 據(jù)的傳輸而不發(fā)生任何機(jī)械運動。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)軸磁頭磁頭傳動臂永磁鐵音圈馬達(dá) 閃存芯片接口主控緩存（非必須）11 .來源：研究院根據(jù)公開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)接口與存儲介質(zhì)從計算機(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)動將數(shù)據(jù)命令通過接口傳達(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)

15、換后實現(xiàn)在閃存塊（NAND）中的寫入和讀取。其中，固態(tài)硬盤所使用的存儲介質(zhì)NAND Flash雖然 具有速度快、單位容量大等優(yōu)勢，也存在邏輯和物理地址分離、不能覆寫、壽命有限、存在讀干擾和壞塊等特點，需要通 過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其進(jìn)行管理優(yōu)化，以提升固 態(tài)硬盤整體的性能、更好地滿足客戶對固態(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)動固態(tài)硬盤基本工作原理主機(jī)通過文件系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)向固態(tài)硬盤發(fā)出命令，經(jīng)固

16、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)。寫入時，固態(tài)硬盤接受要 寫入的數(shù)據(jù)后，F(xiàn)TL利用地址轉(zhuǎn)換功能為待寫入的數(shù)據(jù)分配一個閃 存地址，將數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)位置；讀取時流程基本與此相反，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：SSD中數(shù)據(jù)存儲的物理位置和邏輯位置不同，需要通過FTL對兩個地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正常讀寫不能覆寫：閃存不能直接覆蓋式寫入，對于無效數(shù)據(jù)，需要FTL進(jìn)行 “垃圾回收”，為新寫入的數(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 程中會逐漸磨損，需要FTL盡可能均衡分配

17、閃存塊的使用次數(shù)以延長 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，存儲在SSD中的數(shù)據(jù)會發(fā)生讀取出錯的現(xiàn)象，需要FTL識別并 修正出錯的數(shù)據(jù)前中后12 .全球出貨量趨勢2020年全球SSD出貨量首次超過HDD固態(tài)硬盤相較于機(jī)械硬盤出現(xiàn)較晚，市場推廣早期份額較低，2015年全球出貨量占比僅有不到15%。據(jù)統(tǒng)計核算，2020 年全球固態(tài)硬盤出貨量首次超過機(jī)械硬盤，2023年全球固態(tài)硬盤出貨量占比將超60%，達(dá)到2015年占比的4倍以上；此外， IDC數(shù)據(jù)顯示，2020年全球企業(yè)級固態(tài)硬盤支出已超過企業(yè)級機(jī)械硬盤，預(yù)計這一趨勢未來仍將持續(xù)。固態(tài)硬盤相較于機(jī) 械硬盤在諸多

18、領(lǐng)域有著顯著的性能優(yōu)勢，而固態(tài)硬盤出貨量占比的持續(xù)增長體現(xiàn)出市場對其高性能的認(rèn)可，隨著其價格持 續(xù)優(yōu)化，市場競爭力將會進(jìn)一步提高，實現(xiàn)對機(jī)械硬盤更深層的替代。2016-2023年全球機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤出貨量446423394333276242220205111135188260317343363377201620202023e201720182019全球HDD出貨（百萬塊）2021e2022e全球SSD出貨（百萬塊）從機(jī)械硬盤和固態(tài) 硬盤的使用場景來 看， 消費級的固態(tài) 硬盤主要在較高性 能PC和筆記本中將 逐步替代機(jī)械硬盤； 而在企業(yè)級領(lǐng)域， 在高性能計算、流 媒體應(yīng)用等對數(shù)據(jù) 保存質(zhì)量、傳

19、輸速 度、使用頻率較高 的應(yīng)用場景中固態(tài) 硬盤產(chǎn)品更能夠滿 足客戶要求， 在使 用量上將逐步滲透 傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的市 場空間來源：1 IDC；2 Techno Systems Research，TrendFocus，研究院根據(jù)公開資料、結(jié)合統(tǒng)計模型核算及繪制。13 .單位存儲成本趨勢6022.22220812預(yù)計到2026年SSD存儲成本有望與HDD持平由于固態(tài)硬盤原材料成本較高、整體性能更加出色，自其進(jìn)入市場以來，單位存儲成本一直高于機(jī)械硬盤。全球范圍來看， 2013年固態(tài)硬盤平均每TB單價約為2220美元，是機(jī)械硬盤（60美元）的37倍；2020年固態(tài)硬盤每TB單價下降至128美元， 平均每

20、年（復(fù)合）降價幅度超過30%，與機(jī)械硬盤的差距也下降至6倍。除2017年左右由于原材料價格上升帶來的單價上 升外，固態(tài)硬盤存儲成本一直處于下降中，預(yù)計到2026年固態(tài)硬盤單位存儲成本將與機(jī)械硬盤持平，2026年后更有望低 于機(jī)械硬盤。固態(tài)硬盤價格變動主要受原材料及下游市場的供需關(guān)系影響，存儲成本的下降主要來源于全球固態(tài)硬盤產(chǎn)能 的上升和產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步，并將直接推動固態(tài)硬盤加速替代機(jī)械硬盤。2013-2030年全球SSD及HDD容量單價變化走勢37.024.418.715.416.414.18.55.84.13.12.21.71.31.00.90.60.50.520132014201520162

21、017201820192020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e 2026e 2027e 2028e 2029e 2030eHDD $/TBSSD $/TBSSD/HDD2026預(yù)：計 SSD存儲成本追平HDD來源：Wikibon、IDC、Gartner等，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。14 . .15單盤平均容量趨勢2015-2023年SSD平均容量CAGR約16%據(jù)統(tǒng)計，2015年全球固態(tài)硬盤平均容量約為276GB，預(yù)計到2023年將增長至894GB，期間CAGR約為16%。固態(tài)硬盤平 均容量的增長主要得益于閃存介質(zhì)NAND Flash相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，包括存儲單元

22、從SLC到QLC的演進(jìn)以及3D-NAND層數(shù)的 不斷增加。一般來說，單塊固態(tài)硬盤容量的增長也伴隨著讀寫速度以及使用壽命的提升，隨著企業(yè)對數(shù)據(jù)存儲容量和質(zhì)量 的要求進(jìn)一步提升，企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)品還將進(jìn)一步推陳出新。來源：Techno Systems Research，TrendFocus，研究院根據(jù)公開資料、結(jié)合 統(tǒng)計模型核算及繪制。 .2015-2023年全球固態(tài)硬盤平均容量及增長趨勢2016-2023年全球SSD出貨容量規(guī)模27632238848450062369679089416.4% 20.5% 24.7%3.4%15.6%11.8% 13.5% 13.2%201520162017201

23、820192020 2021e 2022e 2023eSSD平均容量（GB）YoY（%）注釋：含企業(yè)級和消費級產(chǎn)品。33498412118422226731445.5%47.0%72.8%43.2%51.8%21.0%20.3%17.4%201620172018201920202021e全球SSD出貨容量規(guī)模（EB）2022e2023eYoY（%）注釋：1EB = 10243GB。報告所列規(guī)模歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)均取整數(shù)位（特殊情況：差 值小于1時精確至小數(shù)點后一位），已包含四舍五入的情況；增長率的計算均基于精確的 數(shù)值進(jìn)行計算。來源： 研究院自主研究及繪制。1.3 SSD NAND技術(shù)（本節(jié)對

24、固態(tài)硬盤核心存儲介質(zhì)NAND Flash的主要技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了歸納和分析，內(nèi)容請見本報告完整版）SSD NAND技術(shù)綜述閃存單元存儲位數(shù)閃存單元存儲位數(shù)的演進(jìn)3D NAND層數(shù)的提升161.4 SSD-主機(jī)通信技術(shù)（本節(jié)對固態(tài)硬盤與主機(jī)連接的通信技術(shù)分類、性能、發(fā)展趨勢進(jìn)行了歸納和分析，內(nèi)容請見本報告完整版）SSD-主機(jī)通信技術(shù)綜述PCIe的性能優(yōu)勢PCIe的技術(shù)迭代SSD規(guī)格的演進(jìn)NVMe的性能優(yōu)勢17企業(yè)級SSD具備突出性能企業(yè)用戶對SSD的核心需求企業(yè)級SSD采用高可靠性設(shè)計全球企業(yè)級SSD市場規(guī)模企業(yè)級SSD應(yīng)用場景1.5 企業(yè)級SSD綜述18企業(yè)級SSD具備突出性能企業(yè)級SSD以大

25、容量、高速度、長壽命和穩(wěn)定性滿足企業(yè)數(shù) 字能力需求，優(yōu)化企業(yè)TCO除高傳輸速度之外，企業(yè)級固態(tài)硬盤具備容量大、使用壽命長、穩(wěn)定性和可靠性高等特點，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)中心里通常由多個企業(yè)級固態(tài)硬盤構(gòu)成存儲陣列，形成更大的存儲空間并帶來讀寫速度的進(jìn)一步提升。企 業(yè)級固態(tài)硬盤的高性能優(yōu)勢可以通過與消費級產(chǎn)品的對比體現(xiàn)。相較于前代的外存儲器產(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)營過程中對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/消費級SSD整體應(yīng)用場景及性能對比常規(guī)用途消費級企業(yè)級2更快的傳輸速

26、度2.5GB/s5GB/s消費級企業(yè)級消費級企業(yè)級50更長的壽命（TBW）100050000消費級企業(yè)級消費級企業(yè)級1/10更高的可靠性要求（UBER）10-1510-16消費級企業(yè)級注釋：1 所示性能數(shù)據(jù)僅代表量級，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。 .19企業(yè)用戶對SSD的核心需求企業(yè)對產(chǎn)品壽命、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)保護(hù)價值、系統(tǒng)兼容性、使 用體驗等有更高要求在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，大量企業(yè)將內(nèi)部信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字化升級，底層數(shù)據(jù)對內(nèi)關(guān)乎著企業(yè)日常經(jīng)營的穩(wěn)定，對 外決定著信息化業(yè)務(wù)的正常運營。固態(tài)硬盤作為數(shù)據(jù)的載體，除了高傳輸速度和大容量之外，企業(yè)

27、還對產(chǎn)品包含使用壽命、 穩(wěn)定可靠、功耗控制、系統(tǒng)兼容、數(shù)據(jù)糾錯、數(shù)據(jù)保存能力在內(nèi)的多方面性能提出了嚴(yán)格的要求。整體來看，企業(yè)客戶更 加在意產(chǎn)品可靠性，而閃存介質(zhì)的特性在帶來高速度和大容量的同時也存在相應(yīng)的缺陷，需要廠商通過技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行優(yōu)化， 更好地滿足企業(yè)客戶的使用需求。本章節(jié)將對企業(yè)級固態(tài)硬盤的高性能優(yōu)勢、高可靠設(shè)計及市場地位進(jìn)行闡釋和分析。企業(yè)客戶對固態(tài)硬盤的參數(shù)/功能需求使用壽命閃存介質(zhì)壽命相對較短，而企業(yè) 級應(yīng)用數(shù)據(jù)吞吐量較大，更需要 固態(tài)硬盤產(chǎn)品的壽命期充足功耗控制數(shù)據(jù)中心通常大規(guī)模采購固態(tài)硬 盤，運行產(chǎn)生的電力成本較高， 帶來客戶對功耗控制的重點關(guān)注數(shù)據(jù)糾錯企業(yè)數(shù)據(jù)存儲量大，且數(shù)據(jù)

28、正確 性關(guān)系業(yè)務(wù)穩(wěn)定和客戶信息，對 存儲產(chǎn)品的糾錯能力有較高要求穩(wěn)定可靠SSD作為基礎(chǔ)硬件，運行穩(wěn)定性 即連續(xù)運作不發(fā)生故障能力對業(yè) 務(wù)的連續(xù)性至關(guān)重要系統(tǒng)兼容企業(yè)客戶IT基礎(chǔ)設(shè)施普遍存在異 構(gòu)現(xiàn)象，固態(tài)硬盤需對不同的服 務(wù)器及操作系統(tǒng)具備充分兼容性數(shù)據(jù)保存閃存自身的磨損及掉電等突發(fā)狀 況可能造成數(shù)據(jù)丟失，企業(yè)客戶 需要產(chǎn)品對數(shù)據(jù)具備安全穩(wěn)定的 保存能力 .20企業(yè)級SSD 部分參數(shù)/功 能需求企業(yè)級SSD采用高可靠性設(shè)計安全可靠、數(shù)據(jù)完整是企業(yè)級SSD的設(shè)計著眼點JEDEC（固態(tài)技術(shù)協(xié)會）在2010年發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件對固態(tài)硬盤耐力測試方法和耐力工作負(fù)載做出了規(guī)范化的要求， 企業(yè)級固態(tài)硬盤需

29、要支持較重的寫入工作量、更惡劣的環(huán)境條件和更低的不可修復(fù)錯誤比特率（UBER），可看出二者的 主要差別在于對企業(yè)工作環(huán)境的適應(yīng)和對數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)。根據(jù)美光發(fā)布的消費級/企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)品對比，企業(yè)級產(chǎn) 品對于數(shù)據(jù)保護(hù)的范圍更廣，消費級產(chǎn)品的斷電保護(hù)往往只能覆蓋已經(jīng)存入閃存介質(zhì)中的數(shù)據(jù)，而企業(yè)級產(chǎn)品則能夠覆蓋 到緩存中的數(shù)據(jù)。此外，采用NVMe協(xié)議的固態(tài)硬盤在數(shù)據(jù)塊中加入CRC等驗證信息，通過SSD主控和主機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)校 驗，從而及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤、實現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)保護(hù)，提升存儲數(shù)據(jù)的完整性和正確性。來源：JEDEC，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。來源：美光，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。JED

30、EC對企業(yè)級和消費級SSD的性能要求企業(yè)級SSD更重視對數(shù)據(jù)斷電丟失的防護(hù)支持的工 作環(huán)境（通電）數(shù)據(jù)保存 環(huán)境（斷 電）FFRUBER消費級40 8h/D30 1年3%10-15企業(yè)級55 24h/D40 3個月3%10-16待寫數(shù)據(jù)硬盤接口緩存閃存介質(zhì)消費級SSD數(shù)據(jù)保護(hù)范圍企業(yè)級SSD數(shù)據(jù)保護(hù)范圍21 . .全球企業(yè)級SSD市場規(guī)模來源：根據(jù)公開資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計模型核算。注釋：報告所列規(guī)模歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)均取整數(shù)位（特殊情況：差值小于1時精確至小 數(shù)點后一位），已包含四舍五入的情況；增長率的計算均基于精確的數(shù)值進(jìn)行計算。來源：BCG，根據(jù)公開資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計模型核算。1

31、94126145161205226305未來3年全球企業(yè)級SSD市場增長態(tài)勢良好消費級固態(tài)硬盤主要安裝于消費電子產(chǎn)品如個人電腦、平板、手機(jī)等移動設(shè)備中；企業(yè)級固態(tài)硬盤主要安裝于企業(yè)以及數(shù) 據(jù)中心服務(wù)器中。由于我國廣大的人口基數(shù)以及不斷提高的居民消費水平，加之互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)加速普及、形式不斷創(chuàng)新，消 費電子產(chǎn)品普及率不斷提升，為消費級固態(tài)硬盤市場創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步推進(jìn)以及工業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)加速鋪開，未來企業(yè)級市場在固態(tài)硬盤市場中的地位也將提升，估計2020年全球企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模約為161億 美元，到2023年有望增至305億美元，期間復(fù)合增長率約為24%。2020年國內(nèi)新

32、增企業(yè)級/消費級SSD容量比例2017-2023年全球企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模101.2%34.1%-35.0%27.6%27.4%10.2%35.1%2017201820192020e2021e2022e2023e企業(yè)級SSD市場規(guī)模（億美元）同比增速（%）企業(yè)級1 2345消費級22 . . .23企業(yè)級SSD應(yīng)用場景20202030eSSD，55%SSD，20%5.10.920202030e全球數(shù)據(jù)中心存容量（Bn, TB）來源：海力士，研究院根據(jù)專家訪談、公開資料研究及繪制。以云服務(wù)為渠道，企業(yè)級SSD廣泛服務(wù)于流媒體、大數(shù)據(jù)分 析等高性能數(shù)字化場景隨著云計算在全球范圍內(nèi)的不斷推廣，作為

33、云服務(wù)基礎(chǔ)IT設(shè)施的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)也將不斷擴(kuò)張。據(jù)全球固態(tài)硬盤行業(yè)領(lǐng)先企 業(yè)海力士統(tǒng)計，2020年全球數(shù)據(jù)中心容量約為9億TB，到2030年這一規(guī)模能達(dá)到51億TB，期間復(fù)合增長率近20%；2020 年數(shù)據(jù)中心之中有約20%的存量數(shù)據(jù)采用固態(tài)硬盤來存儲，到2030年這一比例將有望提升到55%。促使固態(tài)硬盤應(yīng)用于數(shù) 據(jù)中心的因素包括：固態(tài)硬盤相較于機(jī)械硬盤有著更優(yōu)的性能、未來數(shù)年固態(tài)硬盤的價格將會穩(wěn)定下降、新興的大數(shù)據(jù)和 人工智能應(yīng)用對數(shù)據(jù)通信速度的要求進(jìn)一步提高等。經(jīng)由云計算這一企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的通用渠道，企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn) 品廣泛服務(wù)于流媒體、數(shù)據(jù)庫、大規(guī)模集群計算、大數(shù)據(jù)分析以及各行業(yè)數(shù)字化

34、等高性能應(yīng)用，提升企業(yè)的數(shù)字化經(jīng)營和 服務(wù)能力。2020&2030年全球數(shù)據(jù)中心容量（存量）及SSD存儲空間（存量）占比的變動CAGR = 19%企業(yè)級SSD行業(yè)市場背景241中國企業(yè)級SSD行業(yè)現(xiàn)狀分析2目錄本章提要2.1國內(nèi)企業(yè)級固態(tài)硬盤市場增長空間廣闊，PCIe固態(tài)硬盤市場份額將持續(xù)提升經(jīng)測算，2020年國內(nèi)企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模為161億元，到2025年這一市場空間有望增至489億元， 復(fù)合增速約為25%；2020年P(guān)CIe產(chǎn)品在國內(nèi)企業(yè)級市場中的占比為59%，到2025年有望增至90%。國內(nèi)企業(yè) 級固態(tài)硬盤市場增長空間廣闊，并將進(jìn)一步由PCIe類產(chǎn)品主導(dǎo)。012.2主控、閃存、固件為

35、核心技術(shù)，云&互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為下游最主要客戶群從產(chǎn)業(yè)鏈角度上看，企業(yè)級固態(tài)硬盤整體分為硬件和軟件兩大部分，硬件主要包含控制器、存儲芯片及模組中 其他硬件部分，軟件主要為固件。國內(nèi)頭部企業(yè)已經(jīng)逐步積累技術(shù)和渠道優(yōu)勢，正持續(xù)加大研發(fā)投入與技術(shù)創(chuàng) 新，有望實現(xiàn)競爭力的進(jìn)一步增強(qiáng)、市場份額的進(jìn)一步提升；國內(nèi)企業(yè)級固態(tài)硬盤的下游客戶主要位于云計算 &互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，運營商、金融、能源、政務(wù)等領(lǐng)域也存在規(guī)?；氖袌鲂枨蟆?22.325供需側(cè)多因素共同推動行業(yè)增長，國內(nèi)廠商迎來良好發(fā)展機(jī)遇從需求側(cè)來看，包括企業(yè)級的人工智能&大數(shù)據(jù)、5G通信、邊緣計算在內(nèi)的新興IT應(yīng)用將對高質(zhì)量存儲設(shè)備產(chǎn) 生大量需求；從供給端來看，

36、固態(tài)硬盤技術(shù)進(jìn)步和成本下降帶來的對傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的替代效應(yīng)將為這一產(chǎn)業(yè)釋 放可觀的市場空間，而國產(chǎn)化替代趨勢下，國內(nèi)廠商也有望進(jìn)一步地實現(xiàn)市場份額的提高。032.1 市場概況SSD行業(yè)發(fā)展歷程中國企業(yè)級SSD市場規(guī)模中國企業(yè)級SSD市場份額（本頁按銷售收入口徑對國內(nèi)市場企業(yè)級SSD以及企業(yè)級PCIe SSD份額進(jìn)行了量化分析， 請見本報告完整版）26SSD行業(yè)發(fā)展歷程國內(nèi)企業(yè)加速追趕國際行業(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，領(lǐng)先企業(yè)包括美國的Intel、西數(shù)，日本的東芝、日 立以及韓國的三星、海力士等，21世紀(jì)前10年是全球存儲行業(yè)龍頭加速布局的時期，Intel

37、、三星等在2010年前后陸續(xù)進(jìn)入 中國市場，2017年后隨著3D-NAND技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，（企業(yè)級）固態(tài)硬盤行業(yè)進(jìn)入繁榮 期。2013年之前“中國制造”是國內(nèi)存儲產(chǎn)業(yè)的主要運營模式，2014年后國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國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)逐步實現(xiàn)對國外供應(yīng)商的替代，從產(chǎn)品性能和產(chǎn)能方面追趕國際領(lǐng)先企業(yè)。全球及中國（企業(yè)級）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 的貝爾實驗室 發(fā) 明 了NAND Flash技術(shù)的前身-浮柵晶體

38、管業(yè)閃存SSDTexas MemorySystems 公司發(fā)布了第一款企業(yè)1991： 美國 級SSD，該公司閃迪公司發(fā) 于2012年被IBM貨第一塊商 收購2001 ： 美 國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SSD產(chǎn)品X25-E Extreme2010 ： 東芝公布首條企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)線；日立和希捷聯(lián)合開發(fā)企業(yè)級SSD2013：三星推出首款企業(yè)級PCIe SSD， 同年開始規(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

39、企業(yè)級SSD產(chǎn)品2014 ： “ 大基金”設(shè)立2016 ：長江存儲、合 肥長鑫、晉華集成相繼成立，兆易創(chuàng)新上市2017 ：紫光存儲成立2008：國科微成立2019：國科微推出全國產(chǎn)的SSD主控2011 ： 憶恒創(chuàng) 源成立萌芽期27 .中國企業(yè)級SSD市場規(guī)模112981612042793594224893541962018201920202021e2022e2023e2024e2025e1432092863584427658666170736547-12%PCIe固態(tài)硬盤將為國內(nèi)的行業(yè)增長帶來主要增量按銷往境內(nèi)市場的金額口徑核算，2020年我國企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模為161億元，其中PCIe固

40、態(tài)硬盤占市場總規(guī)模的比 例約為59%，已超過SATA及其他類型的企業(yè)級固態(tài)硬盤，同時較2018年32%的比例也有大幅提升。預(yù)計到2025年，國內(nèi) 企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模將增至489億元，5年間復(fù)合增速約25%，而PCIe固態(tài)硬盤市場份額比例將增至90%。2019年， NAND Flash等原材料價格下降導(dǎo)致固態(tài)硬盤成品價格同步走低以及銷量相對增長，導(dǎo)致當(dāng)年市場規(guī)模較2018年小幅下降。 2020年國內(nèi)固態(tài)硬盤價格趨于平穩(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，刺激企業(yè)級固態(tài)硬盤市場加速 增長。隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步推進(jìn)，云計算、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)

41、一步增長， 企業(yè)級固態(tài)硬盤作為基礎(chǔ)IT硬件設(shè)施，市場增長空間廣闊。2018-2025年中國企業(yè)級固態(tài)硬盤市場規(guī)模及同比增速64%37%26%28%18%16%中國企業(yè)級SSD:PCIe市場規(guī)模（億元）中國企業(yè)級SSD:SATA&其他市場規(guī)模（億元）同比增長（%）注釋：報告所列規(guī)模歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)均取整數(shù)位（特殊情況：差值小于1時精確至小數(shù)點后一位），已包含四舍五入的情況；增長率的計算均基于精確的數(shù)值進(jìn)行計算。 來源：根據(jù)公開資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計模型核算。28 .29中國企業(yè)級SSD產(chǎn)業(yè)鏈主控/控制器閃存固件SSD其他硬件中國企業(yè)級SSD下游行業(yè)結(jié)構(gòu)中國企業(yè)級SSD下游需求分析2.2 產(chǎn)業(yè)

42、鏈透視中國企業(yè)級SSD產(chǎn)業(yè)鏈（1/2）注釋：1 廠商排名不分先后；企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)線主要為設(shè)計，省略代工制造環(huán)節(jié)；2 英特爾及另兩家廠商無自有企業(yè)級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)器主要客戶云計算 金融互聯(lián)網(wǎng)電信能源NAND主控DRAM模組/成品中國企業(yè)級SSD產(chǎn)業(yè)鏈圖譜一體化產(chǎn)線30 .中國企業(yè)級SSD產(chǎn)業(yè)鏈（2/2）注釋：1 長江存儲以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)

43、務(wù)布局；2 本頁省略DRAM。 橫向視角洞察各廠商圍繞價值鏈的業(yè)務(wù)布局從單個廠商在企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)鏈布局的角度上看，國內(nèi)市場上主要有六種業(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。目前國內(nèi)尚無企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)硬盤全產(chǎn)線自主，但在各部件的獨立領(lǐng)域中均有頭部企業(yè)具備一定的市場競 爭力，通過業(yè)務(wù)合作和生態(tài)布局，有望進(jìn)一步拓寬業(yè)務(wù)布局及市場覆蓋度。當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)級固態(tài)硬盤企業(yè)業(yè)

44、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+模組向下游服務(wù)器延伸31 .主控/控制器來源：研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。來源：Marvell，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。企業(yè)級SSD主控主要由美滿、微芯、三星等龍頭供應(yīng)主控/控制器（Controller）在硬盤工作時承擔(dān)與主機(jī)通信、控制閃存的數(shù)據(jù)傳輸以及運行FTL算法等職責(zé)，在固態(tài)硬盤中的 作用可類比于計算機(jī)CPU（主控內(nèi)部也有自己的CPU芯片），對固態(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)

45、流程也與其他芯片一樣總體分為設(shè)計、制 造、封裝測試等環(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，而部分國內(nèi)廠商 在設(shè)計方面已經(jīng)有所建樹。從成品角度看，國內(nèi)（包括中國臺灣）企業(yè)出廠的主控更多集中于對性能要求較低的消費級產(chǎn) 品，企業(yè)級固態(tài)硬盤主控主要由美國的美滿（Marvell）、微芯（Microchip）以及韓國的三星（SAMSUNG）等國際巨頭 提供，部分國內(nèi)企業(yè)如英韌科技、得瑞領(lǐng)新等具備企業(yè)級固態(tài)硬盤主控的設(shè)計能力。固態(tài)硬盤主控內(nèi)部架構(gòu)示意圖美滿企業(yè)級固態(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

46、 列SRAM緩存ECCSSD主控32 . .2.02.53.03.54.015.616.417.217.1218.1019.820.621.4閃存三星、鎧俠、西數(shù)份額領(lǐng)先，價格受供需影響存在波動閃存是固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)，是固態(tài)硬盤的三大核心技術(shù)之一。從全球市場來看，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、Intel以 及海力士六家公司合計占據(jù)了全球NAND Flash市場99%左右的份額，其中三星以超過30%的市場份額穩(wěn)居第一、具備較 大優(yōu)勢，鎧俠和西部數(shù)據(jù)分別以約20%和15%的市場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，其價格變動對SSD成品的價格影響最為

47、顯著。2017年上半年由于主要廠商開始嘗試新型產(chǎn)品線導(dǎo) 致短期產(chǎn)能下降、價格大幅上升，后隨著供應(yīng)商產(chǎn)能恢復(fù)，閃存價格在2018-2019年期間呈現(xiàn)大幅下降趨勢，2020年價格 趨于穩(wěn)定，2021年初受半導(dǎo)體供需關(guān)系影響價格有上漲趨勢。來源：Statista（2021），研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。全球均價（美元）來源：Choice，研究院根據(jù)公開資料研究及繪制。2019-2020年各季度全球NAND Flash市場份額（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1%1%1%1%1%1%2%2%4.510%10%10%10%11%12%11%12%33%33

48、%31%33%36%35%35%36%20%21%17%19%19%19%18%19%14%14%16%15%15%14%14%15%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。作為一種磁存儲介質(zhì)，NAND Flash修改數(shù)據(jù)時不能覆寫

49、，必須先擦除才能重寫，其 數(shù)據(jù)擦除不是以單個的字節(jié)而是以一定大小的區(qū)塊為單位，且每次擦除都會對半導(dǎo)體材質(zhì)產(chǎn)生磨損，因此閃存介質(zhì)具備有 限的理論壽命。固件專門針對閃存介質(zhì)的特性設(shè)計，用以執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲和維護(hù)，包括映射管理、數(shù)據(jù)糾錯等，對固態(tài)硬盤 的讀寫速度、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)品對固件的性能要求將持續(xù)提升。閃存特性及對應(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，需要擦除才能重新寫入，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

50、閃存中的存儲單元可能出廠時就是壞的，在使用過 程中也會不斷老化，影響存儲數(shù)據(jù)的可靠性，數(shù)據(jù) 糾錯算法用于對誤存的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性垃圾回收由于閃存不能覆寫，隨著數(shù)據(jù)寫入，之前寫入的或 是已被標(biāo)記刪除的數(shù)據(jù)就成為無效數(shù)據(jù)，垃圾回收 算法負(fù)責(zé)對這些無效數(shù)據(jù)進(jìn)行回收，騰出空間來寫入新的數(shù)據(jù)功耗控制耗電是IDC的主要運營成本，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自動切換低功率模式，降低 耗電量、節(jié)約成本掉電保護(hù)固態(tài)硬盤存儲過程中數(shù)據(jù)要經(jīng)過內(nèi)置的緩存/內(nèi)存， 這二者為易失性存儲器，在異常斷電時，掉電保護(hù) 機(jī)制可以啟動電容電量將數(shù)據(jù)快速

51、寫入閃存，防止 緩存和內(nèi)存中的數(shù)據(jù)丟失損耗均衡由于每個閃存塊都有一定的最大使用度，延長整塊 固態(tài)硬盤壽命的方法是讓每個閃存塊均衡使用，防 止部分塊集中損壞造成整塊固態(tài)硬盤報廢，這是損 耗均衡算法的功能34 .中國企業(yè)級SSD下游行業(yè)結(jié)構(gòu)云&互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為企業(yè)級SSD最主要客戶群按采購金額核算，2020年我國企業(yè)級固態(tài)硬盤下游客戶主要來自云計算及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，占總市場規(guī)模的份額達(dá)到67%，電 信運營商（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)市場規(guī)模加速增長。預(yù)計未來幾年內(nèi)，云計算與互聯(lián)

52、網(wǎng)企業(yè)仍 將是國內(nèi)企業(yè)級固態(tài)硬盤絕對的購買主力，針對上述企業(yè)業(yè)務(wù)需求、能夠提供高讀寫速度與大容量的存儲產(chǎn)品將更具備市 場競爭力；同時，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算與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的訂單。2020年中國企業(yè)級固態(tài)硬盤客戶行業(yè)結(jié)構(gòu)（按采購金額口徑）云計算&互聯(lián)網(wǎng)企 業(yè) 67%政務(wù) 9%能源 3%金融 5%其他 5%云計算和互 聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是 我國數(shù)據(jù)中 心服務(wù)的主 要采購方， 從最終用戶 的角度來看， 我國企業(yè)級 固態(tài)硬盤市 場約2/3的市 場份額由云 計算和互聯(lián) 網(wǎng)企業(yè)貢獻(xiàn)運營商 11%來源：根據(jù)公開資料、企業(yè)訪談，結(jié)合統(tǒng)計模型核算。1611081815858總規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)&云

53、運營商政務(wù)金融能源其他市場規(guī)模（億元）35 .362.3 行業(yè)增長動能行業(yè)增長動能綜述半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)境良好下游市場高景氣度新興技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新行業(yè)增長動能綜述IT核心 基礎(chǔ)設(shè)施供給側(cè) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化新興產(chǎn)業(yè) 需求推動位居IT基礎(chǔ)設(shè)施核心領(lǐng)域，供需側(cè)多因素推動行業(yè)增長固態(tài)硬盤作為IT核心基礎(chǔ)硬件設(shè)施的一種，在國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、信息化程度不斷加深的大背景下將獲得廣闊的成長 空間。從需求側(cè)來看，包括人工智能&大數(shù)據(jù)應(yīng)用、5G通信、邊緣計算等在內(nèi)的新興科技應(yīng)用將對高質(zhì)量存儲設(shè)備產(chǎn)生大 量需求；從供給端來看，固態(tài)硬盤技術(shù)進(jìn)步和成本下降帶來的對傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的替代效應(yīng)將為這一產(chǎn)業(yè)釋放可觀的市場空 間，而國產(chǎn)化替代趨

54、勢下國內(nèi)廠商有望逐步實現(xiàn)市場份額的提高。本報告已在前文中對國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)環(huán)境、固態(tài)硬盤對機(jī) 械硬盤的替代因素進(jìn)行了闡釋，本節(jié)內(nèi)容將就其他行業(yè)增長動能進(jìn)行分析。中國企業(yè)級固態(tài)硬盤市場推動因素綜述IT核心基礎(chǔ)設(shè)施作為傳統(tǒng)ICT核心基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵硬件，企業(yè)級SSD市場在國內(nèi)數(shù)字經(jīng) 濟(jì)發(fā)展大環(huán)境下增長空間廣闊作為新型IT基礎(chǔ)設(shè)施，云計算及相關(guān)的服務(wù)器市場增長也將推動企業(yè)級SSD需求的增長新興產(chǎn)業(yè)需求推動AI&大數(shù)據(jù)應(yīng)用在運行中需要對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理；5G進(jìn)一步滲透后帶 來連接數(shù)、通信速度以及相關(guān)應(yīng)用的大幅提升；邊緣計算在云服務(wù)中的份額 將在未來幾年大幅提高，而邊緣側(cè)計算將100%使用固態(tài)硬盤新興技術(shù)

55、應(yīng)用將對高性能存儲提出更高需求，利好國內(nèi)企業(yè)級SSD產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在企業(yè)數(shù)據(jù)量激增的大背景下，固態(tài)硬盤相對于機(jī)械硬盤的性能 優(yōu)勢以及存儲成本不斷下降的大趨勢使其將在產(chǎn)業(yè)市場中占有越 來越大的比重近年來中美貿(mào)易摩擦及全球供應(yīng)鏈不穩(wěn)定性增加促使國內(nèi)計算機(jī) 基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)自主研發(fā)，為國內(nèi)企業(yè)級SSD廠商提供了充分 的競爭機(jī)會37 .半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)境良好受政策利好驅(qū)動，國內(nèi)IT產(chǎn)業(yè)迎來黃金發(fā)展期半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直受到我國政策的大力支持，而自2015年中國制造2025提出以來，提高科技產(chǎn)品自制率與設(shè)備和材料 的供貨能力、豐富知識產(chǎn)權(quán)與設(shè)計工具也一直是國內(nèi)IT產(chǎn)業(yè)政策的重點，中美貿(mào)易摩擦更使得包括半導(dǎo)體在

56、內(nèi)的先進(jìn)制造 產(chǎn)業(yè)能力受到更多關(guān)注。目前，在企業(yè)級固態(tài)硬盤行業(yè)中，國內(nèi)企業(yè)在模組、主控以及閃存芯片等領(lǐng)域已經(jīng)具備一定自主 研發(fā)和制造能力，受益于供應(yīng)鏈替代需求，深耕行業(yè)、具備研發(fā)積累的企業(yè)有望迎來增長。長期來看，在“產(chǎn)學(xué)研”三方 助力下，國內(nèi)的IC設(shè)計廠商也將會擁抱更大的行業(yè)空間。以2020年國務(wù)院發(fā)布新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì) 量發(fā)展的若干政策為信號，國內(nèi)市場未來將進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量，包括企業(yè)級存儲 在內(nèi)的諸多IT領(lǐng)域都將迎來黃金發(fā)展期。近年來促進(jìn)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策梳理2015201820182020201120162016年7月，國務(wù)的基石”

57、。半導(dǎo)體 存儲設(shè)備作為高性 能存儲的代表，屬 于信息領(lǐng)域關(guān)鍵的 先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施。工信部發(fā)布推動 企業(yè)上云實施指 南，國家、地方數(shù)據(jù)中心及企業(yè)級 存儲市場增長的重 要動力；同年，受 華為、中興事件影 響，國家開始著力 解決上游核心技術(shù) 受制于人的現(xiàn)狀，進(jìn)一步優(yōu)化關(guān)鍵領(lǐng)2015年5月，國務(wù) 院印發(fā)中國制造 2025 ， 這是我 國實施制造強(qiáng)國戰(zhàn) 略第一個10 年的強(qiáng)國，包括半導(dǎo)體 存儲在內(nèi)的“新一 代信息技術(shù)”被列 入重點發(fā)展領(lǐng)域。2020年7月國務(wù)院 發(fā)布新時期促 進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè) 和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì) 量發(fā)展的若干政 策， 再次重申 了發(fā)展集成電路 產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)38 .進(jìn)步以及信息化建設(shè)的重要意義，并

58、在2011 年版本 的基礎(chǔ)上添加了“ 國際合作” 層域企業(yè)的發(fā)展環(huán)境。 面的支持和政策引導(dǎo)。2011年8月，國務(wù) 院印發(fā)進(jìn)一步鼓 勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成 電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若 干政策，提出從財政、投融資、研行動綱領(lǐng)，提出要發(fā)、進(jìn)出口、人才、 堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智知識產(chǎn)權(quán)和市場等能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、 視為“信息化發(fā)展多方面支持我國集綠色發(fā)展，加快從成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 制造大國轉(zhuǎn)向制造縮小與發(fā)達(dá)國家在 這一領(lǐng)域發(fā)展水平 的差距。2016年9月，國務(wù)院發(fā)布國家信息院發(fā)改委發(fā)布戰(zhàn)化發(fā)展戰(zhàn)略綱要， 略性新興產(chǎn)業(yè)重點明確提出要“夯實產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目政策穩(wěn)步推進(jìn)，云 基礎(chǔ)設(shè)施，強(qiáng)化普錄（ 2016 版） ， 計算的發(fā)展是推

59、動遍服務(wù)”，將“泛明確將固態(tài)硬盤列在先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施” 入“下一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”分類下的 “下一代信息網(wǎng)絡(luò) 產(chǎn)業(yè)”之中，同時 也在“集成電路” 產(chǎn)業(yè)中提及半導(dǎo)體 存儲器。下游市場高景氣度云服務(wù)維持高速增長態(tài)勢，有力支撐企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心是企業(yè)級固態(tài)硬盤的主要應(yīng)用場景，而我國云服務(wù)的快速發(fā)展是當(dāng)前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)增長的重要動力，云計算 廠商對外提供IaaS服務(wù)對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生了直接需求。2020年，我國云服務(wù)市場規(guī)模達(dá)到2256億元；從IaaS/PaaS/SaaS結(jié) 構(gòu)角度上看，我國IaaS服務(wù)占比最大，2020年市場規(guī)模達(dá)到1639億元，占全部云服務(wù)市場規(guī)模的70%以上，預(yù)計這一結(jié) 構(gòu)特征

60、在未來3年內(nèi)不會發(fā)生根本性改變，到2024年我國IaaS服務(wù)市場規(guī)模將增至5527億元。同時，近年來作為IaaS硬件 基礎(chǔ)的國內(nèi)服務(wù)器市場也在疫情環(huán)境下基本保持了穩(wěn)定的增速，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對企業(yè)級存儲行業(yè)形成強(qiáng)有力的支撐和 推動。2018-2024年中國云服務(wù)整體及IaaS市場規(guī)模102616122256324546906381088163922853114420392866598552748.1%57.1%39.9%43.8%44.5%40.7%40.7%201820192020云服務(wù)市場規(guī)模（億元）2021e2022eIaaS服務(wù)市場規(guī)模（億元）2023e2024e云服務(wù)市場增速（%）來