加密型存儲卡產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

加密型存儲卡產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

數(shù)據(jù)存儲行業(yè)需求市場現(xiàn)狀幾十年來，傳統(tǒng)的存儲設(shè)備更新?lián)Q代，身形由當年的巨大越變越小，容量卻從當年的微小越變越大。同時，存儲速度大幅也得到提升，不可同日而語。從最原始的打孔設(shè)備到磁帶設(shè)備，再到軟盤、光盤、硬盤、磁盤陣列和固態(tài)硬盤，存儲成本已經(jīng)大大降低，傳輸速度和效能大大提高，大數(shù)據(jù)信息時代已經(jīng)來臨。如今，機械硬盤（磁盤）、固態(tài)硬盤存儲容量已達到TB的級別，主流的存儲器芯片DRAM、SDRAM、FLASH等存儲設(shè)備的壽命越來越長，體積越小、速度越快而功耗越小。就目前PC內(nèi)存市場來說，更高密度、更大帶寬、更低功耗、更短延遲時間、更低成本的主流DRAM仍是不二之選。而在通信領(lǐng)域、消費領(lǐng)域、計算機領(lǐng)域，F(xiàn)LASH已經(jīng)崛起，成為目前最有潛力，發(fā)展最快的存儲器芯片產(chǎn)品。存儲器作為電子產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲支撐，在整個產(chǎn)業(yè)占有核心地位。20世紀50年代，存儲器由于它體積龐大，還僅僅只能運用于大型計算機。而隨著整個存儲器行業(yè)面臨的趨勢呈現(xiàn)出交付的比特單位持續(xù)上升、存儲器價格持續(xù)下跌以及新的應用不斷要求更高的存儲密度等特征，如今的存儲器順勢發(fā)展，早已今非昔比，體積小、性能高、容量大，使存儲器運用于各個領(lǐng)域，成為開啟大數(shù)據(jù)時代的基石。存儲器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析存儲器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為材料及設(shè)備供應環(huán)節(jié)；中游為存儲器生產(chǎn)供應環(huán)節(jié)；下游廣泛應用于計算機、消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子、智能終端等各個領(lǐng)域。半導體材料是存儲器主要原材料之一，在國家鼓勵半導體材料國產(chǎn)化的政策導向下，本土半導體材料廠商不斷提升半導體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導體廠商的壟斷格局，推進中國半導體材料國產(chǎn)化進程，促進中國半導體材料行業(yè)的發(fā)展。據(jù)資料顯示，2021年我國半導體材料行業(yè)市場規(guī)模達119．3億元，同比增長22．2%。存儲模組行業(yè)概況由于固態(tài)存儲突出的優(yōu)勢、上游存儲顆粒dFlash的性價比日益提高，固態(tài)存儲模組已逐漸取代機械硬盤（HDD）成為下一代主流數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。固態(tài)存儲模組是以半導體存儲器為基礎(chǔ)制造的各類存儲產(chǎn)品，其主要原材料DFlash的出貨量持續(xù)增長。2021年，全球DFlash出貨總?cè)萘窟_到612，573PB，較2020年環(huán)比增長36．06%。隨著全球DFlash原廠產(chǎn)能進一步擴充及3D閃存堆疊技術(shù)的持續(xù)提升帶來存儲密度的增加，預計2022年全球DFlash出貨總?cè)萘繉⑦_到750，352PB，環(huán)比2021年增長22．49%。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新興應用場景不斷落地，電子設(shè)備需要存儲的數(shù)據(jù)量越來越龐大，固態(tài)存儲覆蓋的下游消費級、工業(yè)級和企業(yè)級各代表細分市場需求爆發(fā)式增長，從而帶動行業(yè)持續(xù)擴容。固態(tài)存儲模組的形態(tài)多種多樣，具體包括（1）固態(tài)硬盤（SSD），根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)可以分為2．5寸SSD、U．2SSD、M．2SSD、mSATA、SATASlim等，主要用于臺式機、筆記本及服務(wù)器等計算設(shè)備；（2）嵌入式存儲模組，具體包括eMMC、UFS、SPID等，主要內(nèi)嵌于手機、智能終端等電子產(chǎn)品；（3）移動式存儲模組，具體包括CF卡、SD卡、microSD卡、U盤、移動硬盤等便攜式移動存儲器，方便數(shù)據(jù)在不同設(shè)備之間轉(zhuǎn)移。行業(yè)的主要存儲模組產(chǎn)品屬于固態(tài)硬盤及移動式存儲模組范疇。按照應用領(lǐng)域劃分，存儲模組可分為消費類、工業(yè)類和企業(yè)類，不同應用領(lǐng)域的存儲模組在可靠性、可用性、性能、定制化程度等方面存在區(qū)別。網(wǎng)絡(luò)附屬存儲器（NAS）市場發(fā)展概況由于計算機存儲技術(shù)的飛速發(fā)展，如何快速高效地提供數(shù)據(jù)成為存儲技術(shù)新的突破口。在RAID技術(shù)實現(xiàn)高速大容量存儲的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的出現(xiàn)弱化了空間限制，使數(shù)據(jù)的使用更為簡便自由。作為數(shù)據(jù)存儲設(shè)備之一，NAS是一種連接在網(wǎng)絡(luò)上的專用數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器。它以數(shù)據(jù)為中心，將存儲設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而達到釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資的目的，具有成本較低但運行效率較高的特點。全球數(shù)字化推進的時代背景下，以5G為代表的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步及智能移動設(shè)備應用場景的增加，使數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)管理的需求大幅提升，從而推動了NAS市場的增長。根據(jù)MarketsandMarkets數(shù)據(jù)，2020年NAS市場規(guī)模為232億美元，預計到2025年，NAS市場規(guī)模將達到2025年的480億美元，年均復合增長率達到15．7%。數(shù)據(jù)存儲市場需求層次分析目前，Internet上的數(shù)據(jù)量爆炸性增長，數(shù)據(jù)總量呈指數(shù)上升，IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)必須具有足夠的容量以適應不斷增長的數(shù)據(jù)量。存儲系統(tǒng)不光要有大量的現(xiàn)實容量，還應該具有很好的可擴展性，能根據(jù)數(shù)據(jù)量的增長提供無縫的、不停機的容量擴充。信息是具有時效性的，對于企業(yè)而言，及時獲得所需數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵；對于ICP而言，較高的訪問速度是服務(wù)質(zhì)量的重要指標。對于寬帶應用，存儲系統(tǒng)的帶寬要與網(wǎng)絡(luò)帶寬相適應。因此，存儲系統(tǒng)的響應速度和吞吐率是IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)應該密切關(guān)注的問題。從歷史上看，計算機速度的瓶頸已逐漸從20世紀80年代的CPU和90年代的網(wǎng)絡(luò)帶寬轉(zhuǎn)移到I/O子系統(tǒng)。因此，要提高IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)的整體性能，存儲系統(tǒng)的性能提高是一個關(guān)鍵問題。IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)存儲了企業(yè)大量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，因此，必須保證這些數(shù)據(jù)始終是安全可用的。在任何情況下，例如系統(tǒng)產(chǎn)生錯誤或遇到意外災難，數(shù)據(jù)都不能丟失。系統(tǒng)應具有快速故障恢復能力，保證應用系統(tǒng)永不停機（7×24小時不間斷工作），數(shù)據(jù)始終保持完整性和一致性。IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)保存著大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)的管理不光體現(xiàn)在應用層的管理，還體現(xiàn)在存儲系統(tǒng)的管理。這主要表現(xiàn)在集中的自動化管理，如數(shù)據(jù)按特定規(guī)則的備份、對系統(tǒng)性能和流量等特性的監(jiān)測、存儲設(shè)備的負載平衡等?，F(xiàn)在磁盤、磁帶的存儲容量每年增長1倍，基本上能適應數(shù)據(jù)的增長。在IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)，存儲任務(wù)是由以上述技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)成的存儲系統(tǒng)來完成的，主要有問問通、磁盤陣列、磁帶庫和光盤庫。新出現(xiàn)的SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)）、NAS（附網(wǎng)存儲）和集群存儲等新的網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)為存儲系統(tǒng)容量和性能的擴展提供了有力的支持。另外，數(shù)據(jù)共享技術(shù)在一定的條件下可以緩解容量問題。對于高性能方面，在單個磁盤讀寫性能提升空間有限的前提下，并行I/O技術(shù)和Cache技術(shù)成為主角。并行I/O技術(shù)目前在國際上正被廣泛研究，像磁盤陣列技術(shù)、多通道技術(shù)等已得到廣泛應用。目前研究的重點是大規(guī)模并行I/O和多級存儲技術(shù)，它們主要是從存儲系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)入手，利用SAN和集群等技術(shù)進一步提高存儲系統(tǒng)的整體性能。對于Cache技術(shù)，針對不同的應用（如數(shù)據(jù)庫中事務(wù)處理方式、WWW方式等）采用合適的數(shù)據(jù)預取策略正被廣泛應用。此外，采用光纖通道技術(shù)作為新一代存儲接口已成為趨勢，促進了存儲系統(tǒng)性能的提高。對于數(shù)據(jù)可用性問題可從多個層面進行討論。磁盤陣列是一種最基本的高可用存儲技術(shù)。在IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)，應選擇雙電源、雙控制器、沒有單點故障的磁盤陣列。對于系統(tǒng)層面，集群、SAN等技術(shù)也可以大大促進系統(tǒng)可用性的提高。另外，Standby技術(shù)、系統(tǒng)整體冗余、遠程實時備份和災難恢復等技術(shù)也是高可用性存儲所不可缺少的技術(shù)。數(shù)據(jù)共享、無縫擴展、實時備份、容錯技術(shù)、系統(tǒng)監(jiān)控、流量控制、遠程數(shù)據(jù)備份、災難恢復等無一不需要相應的軟件進行保障。對于IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)，高效、穩(wěn)定、安全的問問通存儲軟件是必不可少的，而這一點過去往往被人們忽視?，F(xiàn)在，人們已開始認識到存儲管理的重要性。著名IT企業(yè)，如IBM、Compaq、HP等，均推出了自己的存儲管理軟件，專業(yè)的存儲軟件公司，如VERTIAS公司，在存儲軟件方面更有全線的存儲管理軟件可供選擇。存儲器行業(yè)全球規(guī)模存儲器作為現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的核心部件之一，應用極為廣泛，現(xiàn)代電子產(chǎn)品基本上都要用到存儲器，且需配置多種存儲器，隨著今年來全球電子信息技術(shù)及半導體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，全球存儲器行業(yè)市場規(guī)模也隨之不斷擴張。據(jù)資料顯示，2021年全球存儲器行業(yè)市場規(guī)模為1353億美元，同比增長13．3%。從行業(yè)市場結(jié)構(gòu)來看，DRAM與DFlash是半導體存儲芯片的主流市場。據(jù)資料顯示，2021年全球存儲芯片市場中，DRAM占比達56%，DFlash占比約41%，此外NORFlash占據(jù)約2%的市場份額。存儲器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)，其利用磁性材料或半導體等材料作為存儲介質(zhì)，實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的存儲。在計算機的運算過程中，輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都會保存在存儲器里，可以說存儲器是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的核心部件之一。按介質(zhì)的不同，存儲器可分為磁性存儲器、半導體存儲器和光學存儲器；按使用類型可分為隨機存儲器和只讀存儲器。存儲器行業(yè)發(fā)展趨勢在中國互聯(lián)網(wǎng)+、大力發(fā)展新一代信息技術(shù)和不斷加強先進制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略指引下，國內(nèi)信息化、數(shù)字化、智能化進程加快，用戶側(cè)的視頻、監(jiān)控、數(shù)字電視、社交網(wǎng)絡(luò)等應用和制造側(cè)的工業(yè)智能化逐漸普及，刺激存儲芯片的市場需求快速增長。此外，5G、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新一代信息技術(shù)在中國大規(guī)模開發(fā)及應用，也催生了我國對存儲器的強勁需求。此外，隨著我國逐漸成為全球最大的消費類電子市場，其龐大的消費群體及旺盛的消費需求，吸引全球集成電路產(chǎn)業(yè)向中國市場轉(zhuǎn)移，提升并豐富了我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。同時，產(chǎn)業(yè)政策的支持吸引一大批高端人才回國發(fā)展，人才聚集使得國內(nèi)企業(yè)逐步積累了自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，為存儲器的提供了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，推動自給率提升，為行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。數(shù)據(jù)存儲行業(yè)下游應用市場的發(fā)展情況（一）數(shù)據(jù)存儲行業(yè)消費級應用代表市場PC市場經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展已日趨成熟，形成了穩(wěn)定的用戶群體和龐大的市場規(guī)模。近年來，隨著人工智能及5G技術(shù)融合需求凸顯，上游處理器廠商加速產(chǎn)品更新迭代，處理器技術(shù)的路線選擇決定著PC整體架構(gòu)的設(shè)計與制造，處理器的競爭將會向下游傳導，促進PC產(chǎn)品迭代與性能提升，拉動市場換代需求，PC市場出貨量呈現(xiàn)加速上升態(tài)勢。IDC報告顯示，2021年全球PC出貨量為3．49億臺，同比增長15．56%。隨著下游應用場景逐漸豐富，電子競技、在線教育等行業(yè)發(fā)展加速，PC在傳統(tǒng)商業(yè)辦公及家庭應用之外獲得包括游戲、教育等對性能要求更高場景的增量市場。個人PC對高性能的持續(xù)追求，帶動了固態(tài)硬盤在PC市場搭載率的不斷提升。據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket數(shù)據(jù)，在以臺式機和筆記本電腦為代表的個人PC市場，固態(tài)硬盤的搭載率已經(jīng)超過60%和70%。（二）數(shù)據(jù)存儲行業(yè)工業(yè)級應用代表市場工業(yè)級應用需求較為分散，定制化需求高，對于寬溫、抗震、可靠性及溫度管理的要求顯著高于消費級產(chǎn)品，主要的應用領(lǐng)域包括智能制造（工業(yè)控制）、智能汽車等。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將設(shè)備與信息互聯(lián)，制造業(yè)的數(shù)字智能程度和生產(chǎn)效率將大大提升，這對智能終端設(shè)備及其上下游產(chǎn)業(yè)提出更高的要求。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的背景下，我國制造業(yè)數(shù)字化的進程不斷加快。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，到2020年，我國離散制造行業(yè)計算機滲透率僅為16．8%，從需求端看，計算機設(shè)備在制造行業(yè)滲透的空間巨大。制造業(yè)中的存儲設(shè)備需要在高溫差、振動、電磁輻射等相對復雜的使用環(huán)境下，獲得高的耐用性、可靠性和相容性?！妒奈逯悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》，明確提出到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點行業(yè)骨干企業(yè)初步應用智能化；到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現(xiàn)智能化。制造業(yè)數(shù)字化的不斷推進，海量的設(shè)備物聯(lián)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，將產(chǎn)生可觀的數(shù)據(jù)存儲需求。汽車的新四化，即智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化變革浪潮驅(qū)動汽車內(nèi)的含硅量大大提升。據(jù)McKinsey數(shù)據(jù)，預計2025年國內(nèi)汽車半導體行業(yè)規(guī)模將達到180億美元；到2030年該市場規(guī)模將達到290億美元。其中，電動智能汽車的加速滲透將成為車載半導體行業(yè)快速增長的核心驅(qū)動力。存儲芯片在智能汽車中應用廣泛，智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等功能均需要相匹配的存儲空間來支持其正常運行。隨著自動駕駛等級提高，AI功能逐漸增加，車輛需要對傳感器所捕獲的大量資料進行實時處理，即具備整合信息并立刻做出判斷的能力，這對于帶寬和存儲空間均提出了更高的要求。DFlash因在高抗震性、大容量、讀寫速度等方面的優(yōu)勢，有望成為車載存儲芯片中增長最快的領(lǐng)域。據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2019年全球高級駕駛輔助系統(tǒng)中DFlash存儲消費2．2億GB，預計至2024年，這一數(shù)據(jù)將達41．5億GB，2019年-2024年的復合增速達79．8%。隨著智能駕駛技術(shù)的不斷完善、智能駕駛等級從L2向L3、L4甚至L5過渡，智能駕駛中的傳感器、高精地圖等高速數(shù)據(jù)需求將進一步釋放，智能汽車的固態(tài)存儲產(chǎn)品將從eMMC、UFS等嵌入式存儲向固態(tài)硬盤演進，固態(tài)硬盤類產(chǎn)品未來預計將在智能駕駛測試車及RoboTaxi等場景率先獲得廣泛應用，隨后逐步延伸至其他智能駕駛應用場景。云計算、在線支付、移動社交等越來越多的實時交互應用帶來了對數(shù)據(jù)實時性要求的不斷提高，尤其是隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深度融合，越來越多的業(yè)務(wù)場景提出極為極致的低延遲要求，從而對數(shù)據(jù)中心的存儲性能提出了更加苛刻的要求。據(jù)IDC預測，全球