橋控制器芯片行業(yè)發(fā)展基本情況

橋控制器芯片行業(yè)發(fā)展基本情況

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(dāng)年的巨大越變越小，容量卻從當(dāng)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(jì)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(yīng)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。數(shù)據(jù)存儲行業(yè)發(fā)展情況數(shù)字經(jīng)濟是信息化發(fā)展的高級階段，是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后更高級的經(jīng)濟社會形態(tài)。數(shù)據(jù)因具有可復(fù)制、可共享、無限增長和供給的稟賦，打破了傳統(tǒng)要素有限供給對增長的制約，為持續(xù)增長和永續(xù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)與可能，已成為新的關(guān)鍵生產(chǎn)要素。據(jù)中國信通院的數(shù)據(jù)，2020年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達到39．2萬億元，占GDP規(guī)模的比重由2005年的14．2%攀升至38．6%，2021年占比進一步提升，首次突破40%。十四五期間，我國數(shù)字經(jīng)濟有望維持年均約9％增速，預(yù)計2025年規(guī)模超過60萬億元。與數(shù)據(jù)經(jīng)濟發(fā)展相匹配的是爆炸式增長的數(shù)據(jù)量。據(jù)Statista的預(yù)測數(shù)據(jù)，到2035年，全球每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量預(yù)計將達到2，142ZB，約為2020年的45倍。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，中國整體數(shù)據(jù)量在2025年將達到48．6ZB，占全球數(shù)據(jù)圈規(guī)模的27．8%。支持?jǐn)?shù)字經(jīng)濟發(fā)展的三大基礎(chǔ)技術(shù)包括計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲，分別對應(yīng)各類處理器（CPU、GPU等）、5G或下一代通信網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)存儲行業(yè)。計算技術(shù)方面，構(gòu)成算力基礎(chǔ)的核心芯片在近年來備受關(guān)注，我國已經(jīng)推出龍芯、飛騰、申威等多顆國產(chǎn)CPU產(chǎn)品；網(wǎng)絡(luò)方面，中國已在光纖、5G網(wǎng)絡(luò)等方面走在世界的前列。而數(shù)據(jù)存儲作為數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)支柱，將在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、產(chǎn)業(yè)鏈安全等方面扮演更加重要的角色。（一）存儲行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈概況存儲行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈包括上游存儲控制器芯片、存儲介質(zhì)，中游的存儲模組，下游存儲系統(tǒng)及解決方案。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2020年我國存儲產(chǎn)業(yè)中上游存儲控制芯片、存儲介質(zhì)的市場規(guī)模超過1，400億元，中游及下游的存儲模組、存儲系統(tǒng)及應(yīng)用服務(wù)的市場規(guī)模超過3，400億元，到2025年我國存儲產(chǎn)業(yè)直接投資總額將超過萬億元規(guī)模。在存儲行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，華瀾微可以提供上游存儲控制器芯片及其固件、中游固態(tài)存儲模組、下游存儲系統(tǒng)集成及解決方案，目前正在攻關(guān)企業(yè)級存儲系統(tǒng)所必須的大數(shù)據(jù)硬盤陣列控制器芯片。（二）固態(tài)存儲逐步成為主流存儲技術(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生量的爆發(fā)式增長驅(qū)動對存儲需求大幅增長，也促進了存儲方式的進一步創(chuàng)新和發(fā)展。按照底層物理存儲介質(zhì)來分，數(shù)據(jù)存儲主要有光存儲、磁存儲和電存儲（又稱固態(tài)存儲或半導(dǎo)體存儲）三種方式。三種存儲技術(shù)的讀取原理不同，性能上亦存在優(yōu)劣勢，適用于不同的應(yīng)用場景。光存儲在讀取速度及使用便利性方面存在限制，多用于低訪問率的冷數(shù)據(jù)存儲場景。磁、電介質(zhì)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)一直在線，提高數(shù)據(jù)響應(yīng)速度，是當(dāng)前主要的數(shù)據(jù)存儲方式?；赿Flash的固態(tài)存儲在數(shù)據(jù)存儲速度、抗震、能耗等方面性能突出，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：1）固態(tài)存儲完全半導(dǎo)體化，不存在磁盤尋道時間，延遲時間較短，數(shù)據(jù)存取速度快；2）固態(tài)存儲無機械運動結(jié)構(gòu)，防震抗摔，即使發(fā)生與硬物碰撞，數(shù)據(jù)丟失的可能性能夠降到最低，且不產(chǎn)生噪音，功耗低，復(fù)雜環(huán)境下的可靠性大大增強；3）固態(tài)存儲完全半導(dǎo)體化，結(jié)構(gòu)緊湊，可根據(jù)使用場景需求設(shè)計成各種不同接口、形狀的產(chǎn)品，適應(yīng)性大大增強。基于固態(tài)存儲突出的優(yōu)勢，加之上游DFlash的產(chǎn)能逐步穩(wěn)定，性價比日益得到體現(xiàn)，其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)。據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2020年，全球范圍內(nèi)固態(tài)硬盤在出貨量上首次完成對傳統(tǒng)機械硬盤的超越，這一趨勢將繼續(xù)保持并不斷強化。硬盤市場行業(yè)發(fā)展概況全球數(shù)據(jù)量的爆發(fā)性增長，導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲需求持續(xù)增加，硬盤作為計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器，是計算機最主要的存儲設(shè)備。根據(jù)Trendforce數(shù)據(jù)，2016年全球固態(tài)硬盤出貨量為1．47億個，至2021年全球固態(tài)硬盤出貨量增長至3．73億個，全球固態(tài)硬盤出貨量保持高速增長，年均復(fù)合增長率高達20．41%。信息爆炸導(dǎo)致數(shù)據(jù)量成倍增長，硬盤容量雖已達太字節(jié)（TB）級別，但單塊磁盤的存儲容量與速度仍無法滿足實際需求，因此磁盤陣列應(yīng)運而生。磁盤陣列使用獨立磁盤冗余陣列技術(shù)（RAID）把數(shù)據(jù)儲存在多個硬盤中，輸入輸出操作以平衡的方式交疊進行，大幅提高了存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量，改善了磁盤性能，增加了傳輸速率及容錯能力。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(yīng)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(yīng)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(biāo)。對于寬帶應(yīng)用，存儲系統(tǒng)的帶寬要與網(wǎng)絡(luò)帶寬相適應(yīng)。因此，存儲系統(tǒng)的響應(yīng)速度和吞吐率是IDC數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)應(yīng)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(jì)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(zāi)難，數(shù)據(jù)都不能丟失。系統(tǒng)應(yīng)具有快速故障恢復(fù)能力，保證應(yīng)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(yīng)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(fù)載平衡等。現(xiàn)在磁盤、磁帶的存儲容量每年增長1倍，基本上能適應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yù)取策略正被廣泛應(yīng)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(yīng)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(yuǎn)程實時備份和災(zāi)難恢復(fù)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份、災(zāi)難恢復(fù)等無一不需要相應(yīng)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。現(xiàn)在，人們已開始認(rèn)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。數(shù)據(jù)存儲行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈有數(shù)據(jù)的地方就有存儲，大存儲行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為存儲芯片/元器件/核心軟件、存儲整機和解決方案、系統(tǒng)集成與存儲服務(wù)三個層次。上游包括通用芯片/元器件（比如CPU、內(nèi)存、連接器等）、存儲專用芯片/元器件（比如HDD、SSD、SAS芯片等）、存儲核心軟件三類；中游主要是存儲整機和解決方案，包括企業(yè)級存儲（比如SAN、NAS、多協(xié)議等）和消費級存儲（比如移動硬盤、閃存盤等）；下游主要是系統(tǒng)集成與存儲服務(wù)，即將存儲產(chǎn)品與其他產(chǎn)品進行集成，以整體系統(tǒng)或服務(wù)方式提供給終端用戶。數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，2017-2022年期間，我國數(shù)據(jù)存儲行業(yè)的市場規(guī)模均保持著正增長態(tài)勢，其中2017年的市場規(guī)模更是達到了3494．03億元，2021年我國數(shù)據(jù)存儲行業(yè)的市場規(guī)模增長至5983．44億元，同比增長了10．11%。隨著半導(dǎo)體和云計算的發(fā)展解決計算成本和計算能力問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)在算法效率上實現(xiàn)突破，以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的萬物智能應(yīng)用將使各行各業(yè)的數(shù)據(jù)量以遠(yuǎn)超摩爾定律的速率爆發(fā)增長。目前近六成的企業(yè)已成立數(shù)據(jù)分析相關(guān)部門，超過1/3的企業(yè)已實際應(yīng)用大數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)集中、數(shù)據(jù)挖掘、商業(yè)智能、協(xié)同作業(yè)等大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日趨成熟，數(shù)據(jù)價值呈指數(shù)上升趨勢，數(shù)據(jù)逐漸成為企業(yè)越來越重要的無形資產(chǎn)，因此使得存儲行業(yè)快速升溫。預(yù)計未來大數(shù)據(jù)引出的存儲增量需求主要有三方面，一是數(shù)據(jù)量擴大引起的擴容需求，二是數(shù)據(jù)分析和處理產(chǎn)生的倍增數(shù)據(jù)存儲需求，三是數(shù)據(jù)價值被發(fā)掘后，企業(yè)會對數(shù)據(jù)的安全保障投入更大的精力，進而產(chǎn)生更多的容災(zāi)需求和備份需求。近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)+、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)逐漸成為用戶的核心信息資產(chǎn)。2013年美國棱鏡門事件和RSA后門事件的影響持續(xù)發(fā)酵，個人隱私意識和企業(yè)數(shù)據(jù)安全意識不斷提升，國家已將核心IT產(chǎn)品自主可控提升到戰(zhàn)略高度，近年來相繼出臺了一系列鼓勵信息產(chǎn)業(yè)自主可控的法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策，隨著國家對信息基礎(chǔ)設(shè)施的重視程度日益提高，相關(guān)市場的空間日益擴大，信息產(chǎn)業(yè)核心基礎(chǔ)設(shè)施的趨勢正在加快。近年中國外部存儲市場為例，進入高端市場排名的廠商中，國外廠商占據(jù)56．5%的市場份額，國內(nèi)廠商以華為、曙光、DCN、宏杉為代表，占據(jù)39．4%的市場份額；進入中端市場排名的廠商中，國外廠商占據(jù)38．0%的市場份額，國內(nèi)廠商以華為、浪潮、宏杉、同有、宇視、曙光、聯(lián)想、DCN為代表，占據(jù)53．0%的市場份額。因此，中國存儲市場的國產(chǎn)化程度仍有較大的提升空間。近年來國內(nèi)中高端存儲市場發(fā)展較快，市場規(guī)模在不斷擴大，且仍有較大空間，在政策面的大力支持下，國內(nèi)廠商正在逐步擴大自身的市場份額。公司在中高端存儲產(chǎn)品方面擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)且已形成成熟豐富的產(chǎn)品組合，因此有望在未來中高端存儲市場領(lǐng)域進一步擴大自身銷售規(guī)模。一般意義上的企業(yè)存儲市場特指的是企業(yè)級存儲系統(tǒng)市場，截至2020年底，中國企業(yè)級存儲市場空間50億美元，較上年增加5．0億美元，同比增長11．04%；預(yù)計2021年中國企業(yè)級存儲市場空間達到55億美元。存儲市場按照存儲架構(gòu)可以分為傳統(tǒng)企業(yè)級存儲（TESS）、軟件定義存儲（SDS）、超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（HCI）。2020年，中國存儲市場中傳統(tǒng)企業(yè)級存儲（TESS）占比59．2%；軟件定義存儲（SDS）占比22．2%；超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（HCI）占比18．6%。存儲市場按照存儲介質(zhì)可以分為全閃存儲（AFA）、混閃存儲（HFA）、全機械盤存儲（HDD）。2020年，中國存儲市場中混閃存儲占比53．2%，全機械盤存儲（HDD）占比28．6%，全閃存儲占比18．2%。存儲系統(tǒng)行業(yè)概況存儲系統(tǒng)（主要指外接存儲系統(tǒng)）的主要技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和應(yīng)用軟件。其中，網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)是一種通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)存儲的技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（包括專用數(shù)據(jù)交換設(shè)備、磁盤陣列或磁帶庫等存儲介質(zhì)以及專用的存儲軟件）利用通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供信息存取和共享服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)大致分為3種：直連式存儲（DAS：DirectAttachedStorage）、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備（NAS：NetworkAttachedStorage）和存儲網(wǎng)絡(luò)（SAN：StorageAreaNetwork）。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2020年我國服務(wù)器出貨量350萬臺，2021年增長至391萬臺，增長率為11．7%。IDC預(yù)計，隨著十四五規(guī)劃的推進以及新基建的投資，2021~2025年，中國服務(wù)器市場規(guī)模將由257．31億美元升至424．7億美元，保持13．35%的年復(fù)合增長率。存儲網(wǎng)絡(luò)所需的存儲控制和通信技術(shù)被美國企業(yè)所壟斷，隨著我國服務(wù)器市場規(guī)模的提升，存儲系統(tǒng)解決方案、國產(chǎn)硬盤陣列控制器芯片及相關(guān)陣列卡的需求也將不斷增長。網(wǎng)絡(luò)附屬存儲器（NAS）市場發(fā)展概