1. 国产PCIe4.0 SSD要来了,国产存储即将走向高端
最近笔者看到一个新闻:嘉合劲威已推出国产芯片方案的PCIe4.0 SSD,采用 英韧 主控,搭配长江存储闪存芯片。那么问题来了,什么是PCIe 4.0 SSD呢?PCIe 4.0 SSD实现国产化的意义又有多大呢?别急,下面笔者就来分析一下!
PCI-Express (peripheral component interconnect express) 是一种高速串行计算机扩展总线标准,旨在替代旧的PCI,PCI-X和AGP总线标准。
所谓总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为 数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号 。
总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统 。扩展总线(Expansion Bus)就是外部设备和计算机主机进行数据通信的总线,PCIe就是扩展总线的一种,它既是通道,也是接口,通常我们可以在计算机主板上看到PCIe插槽,这些插槽可以用来接入显卡、声卡、无线网卡、SSD等,它还可以通过转接卡变成USB口或者雷电接口等等。
首先我们来看一下PCIe的路线图:自发布至今,PCIe协议已经从1.0升级到4.0了。
PCIe 4.0 相对PCIe 3.0 的升级主要在于将频率和带宽都直接翻倍,分别达到了16.0GHz和64GB/s。
目前PCIe 3.0仍为市场主流,但AMD及INTEL均已支持PCIe 4.0,所以市场上也开始出现支持PCIe 4.0的主板及SSD等产品。
SSD是固态驱动器(Solid State Disk或Solid State Drive)的简称,俗称固态硬盘。SSD由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
SSD的速度非常快,较传统机械硬盘提升非常明显,尤其当系统安装在SSD上后开机启动速度会比装在机械硬盘上快很多。比如我家一台电脑过去开机需要45秒甚至更久,换SSD后开机仅需11秒!而 游戏 放在SSD里也能减少读条时间和显示模型时卡顿等问题,体验得到大幅度提升,日常办公软件或者大型工具软件比如着名的PS在SSD上的响应速度也远较机械硬盘上灵敏,所以现在的电脑,无论是品牌机还是DIY装机,基本上都会配备一块SSD。
前面说过,PCIe 3.0目前还是市场主流,所以目前的主流SSD一般也只支持PCIe 3.0,但是三星、西部数据、希捷、海盗船、威刚等厂商都已发布了支持PCIe 4.0的SSD。这些产品性能提升确实非常明显,以西部数据SN850为例,它的最高连续读取速度7000MB/s,最高连续写入速度为5300MB/s,而只支持PCIe 3.0的同门前辈SN750读取速度为3100MB/S,写入速度为1600MB/s,差距非常明显。同时PCIe 4.0 SSD在4K小文件读写性能和延迟上都提升明显,这一特性使得它在 游戏 表现上更为亮眼。
不过,PCIe 4.0 SSD目前也有一个明显缺点:价格太贵了!
以前面提到的西部数据SN750和SN850为例,1T版的SN750价格只有850的一半左右,如果选择定价更为亲民的SN550,价格差距甚至可以扩大到三倍!
近几年来,国产存储进步飞快,相继实现了DDR4内存国产化和SSD国产化,作为国产存储排头兵的嘉合劲威,也在前不久官宣已经完成PCIe 4.0 SSD的国产芯片方案适配,预计春节后量产光威、阿斯嘉特PCIe 4.0 SSD!
待量产实现后,国产SSD竞争力将大增,进一步打破国外品牌对高端市场的垄断,过去那种随意提价、缺货的现象势必大幅减少。考虑到国产存储在价格上相对国外品牌一般都有较为明显的优势,国内装机市场上新一代CPU和主板的销量也有望得到刺激,毕竟想用上PCIe 4.0 SSD也需要CPU和主板支持。如此一来,PCIe 3.0 SSD价格很可能迎来一波下跌,毕竟长江后浪推前浪,前浪不降价就得死在沙滩上了。
我个人非常期待国产PCIe 4.0 SSD,也非常希望国内厂商能借此走向高端,进一波打破欧美在高端存储市场上的垄断。
2. 国产存储芯片开始提速,两大喜讯接连传来,实现从0到1突破
全球存储芯片的格局非常明确,以韩国三星,SK海力士和美国美光这三大巨头为主,在各大存储芯片领域中占据核心技术和市场份额的主要优势。常见的NAND,DDR5以及DRAM都掌握在海外巨头手中。
但其实国产存储芯片已经开始提速了,两大喜讯接连传来,完成了从0到1的关键突破。具体是怎样的喜讯呢?国产存储芯片产业格局如何?
存储芯片的重要性是显而易见的,手机,电脑设备想要运行文件,存储数据,那么存储芯片将会是不可或缺的存在。
根据存储芯片种类的不同,赛道竞争程度也不一样。有些存储芯片巨头已经将工艺做到了使用EUV光刻机的程度,而有些企业能在某个细分存储芯片领域取得一席之地,就已经是很大的突破了。
国外巨头因为起步时间早,有庞大的资本开支优势,再加上产业链发展完善,取得领先也是能理解的。但后来居上,实现反超的例子也不是没有,国产存储芯片传来两大喜讯,已经在弯道超车了。具体有怎样的喜讯呢?
第一大喜讯:昕原半导体建成28/22nm ReRAM生产线
对存储芯片有一定了解的人都知道,DAND,DRAM等是发展了几十年的存储芯片,已经发展出完整的全球化产业链,相关的技术,配套设施和人才储备也十分完善。
可是在人工智能,云计算等日益发展迅速的新基建领域, 探索 新型存储芯片也成为了一种趋势。而ReRAM这种阻变存储器就是新型存储芯片,它的优势体现在读取速度快,功耗低,应用范围广阔。
昕原半导体就是发展ReRAM存储芯片的国产公司,其成立于2019年,在今年2月中旬正式传来消息,建成了中国首条28nm/22nm的ReRAM生产线。
基于这座生产线,昕原半导体可以更快将研究成果落地,补充完善国产存储芯片产业的生产供应链。
值得一提的是,在新型的ReRAM阻变存储器产业中,入局的玩家还不是很多,而建成相关生产线的企业更是少之又少。放眼国外,昕原半导体的这一生产线建设成果都是领先的。这也意味着,中国已经在ReRAM新型阻变存储器中把握住了先手机会,未来可期。
第二大喜讯:曝合肥长鑫今年投产17nm制程的DDR5 内存芯片
相较于昕原半导体大力发展新型阻变存储器,合肥长鑫这家存储巨头则在传统赛道上持续攻克难关。有消息爆料称,合肥长鑫会在今年投产17nm制程工艺的DDR5内存芯片,成为国内首个参与DDR5内存芯片市场的中国企业。
DDR5是计算机内存规格的芯片,相比于DDR4等前几代内存条,DDR5的性能更加出色,且功耗更低,是当下主流的高性能,高品质内存芯片。
DDR5的市场份额一直把控在三星、SK海力士、美光这三大巨头手中,制造出的DDR5被各国客户争相下单采购,国内也一直存在DDR5内存芯片的空白。
然而喜讯传来,消息爆料合肥长鑫会在今年进行DDR5内存芯片的投产,且还是17nm的工艺制程。在这一领域内,17nm已经是非常先进高端的水准了。
若爆料消息无误,则说明国产DDR5芯片已经迎来有望参与全球市场的发展能力。除了投产DDR5芯片之外,合肥长鑫也一直在努力提升产能,得益于背后资本的支持,合肥长鑫计划在今年实现每月12万片晶圆的目标,而2年前合肥长鑫的产能水准还停留在每月4.5万片。
以上两个关于国产存储芯片的喜讯接踵而至,一个是昕原半导体在新型ReRAM阻变存储器建成生产线,为国产新型存储芯片产业发展提供更多的可能性。
另一个是合肥长鑫计划今年投产DDR5内存芯片,在17nm工艺的支持下,将有望拿下DDR5市场的一席之地,打破海外巨头单一市场垄断的局面。
不难发现,这两个喜讯都是实现了从0到1的突破,昕原半导体的ReRAM生产线是国内首条,合肥长鑫投产DDR5也是国内首个参与者,可见国产存储芯片已经开始提速。
其实不只是这两大国产存储芯片巨头,在其余的长江存储,福建晋华等等存储公司的参与下,构建了如今存储芯片产业快速破局的格局。他们要么是兴建生产线,要么加快技术研发突破,齐聚力量之下,相信定能为国产存储芯片创造全新的未来。
海外巨头长期耕耘技术研发和产业发展,国产企业要想加速进步,还得一步一个脚印。首先要树立发展目标,其次包括人才资源,紧接着努力将研究成果落地产业。正所谓一分耕耘一分收获,希望国产企业的耕耘都能得到应有的收获。
对国产存储芯片的两个喜讯你有什么看法呢?
3. 打破美日垄断芯片国产化再获新突破:128层闪存芯片进入量产
长期以来,全球的存储芯片市场份额基本集中在韩国、日本、美国等国家的芯片企业手中,我国在这方面虽然起步比较晚,但是进步速度快,我国存储芯片“三剑客”之一长江存储仅仅花了4年时间,就完成了32层3D NAND闪存芯片到128层3D NAND闪存芯片的研发。近日,我国在闪存芯片和固态硬盘领域传来好消息。
据媒体周四(7月29日)最新报道,国内存储产品代工企业“嘉合劲威”宣布, 该司旗下 品 牌阿斯加特发布新品AN4 PCle4.0 SSD闪存颗粒 ,该硬盘 采用的是长江存储研发的128层3D TLC NAND, 主要的实行方案同样来自于中企英韧 科技 。
闪存芯片和SSD固态硬盘之间有什么样的联系呢?NAND闪存芯片被广泛采用到SSD固态硬盘、智能手机、平板电脑等电子设备中, 数据统计显示,2019年,SDD固态硬盘对NAND闪存芯片的需求占比达49.6%,此外,2021年,预计SSD固态硬盘全球的出货量高达3.3亿台。 随着SSD固态硬盘的市场规模越来大,也加速拉动了NAND闪存芯片的市场需求量。
值得一提的是,虽然,当前硬盘市场仍以PCIe 3.0 SSD为主流,但是技术进步是发展趋势,随着更多的高端产品的流出,PCIe 4.0 SSD的呼声也越来越高,三星、西部数据等闪存芯片巨头都推出了PCIe 4.0 SSD固态硬盘。 因此,AN4 PCle4.0 SSD的出现不仅能够填补我国国产高端 PCle4.0 SSD固态硬盘领域的长期空白, 同时也象征着我国国产SSD固态硬盘成功迈进高端市场。
另外,有业内人士分析认为,阿斯加特此次发布的新品, 意味着长江存储研发的128层闪存芯片已经进入量产阶段。由此,该司正式进阶到100层以上的高端闪存芯片赛道,未来有望在闪存芯片市场上获得更多的市场份额。
此次,阿斯加特与长江存储的强强合作,又为我国高端技术突破增添了“功勋章”,成功把我国国产NAND闪存芯片和SSD固态硬盘推向高端市场。
文 | 张建琳 题 |曾云梓 图 | 卢文祥 审 | 吕佳敏
4. 国产SSD取得重大突破,但是和老外还是有一定差距
相比传统3D NAND闪存架构,Xtacking可带来更快的I/O传输速度、更高的存储密度和更短的产品上市周期。目前大多数NAND芯片仅能供应1.0 Gbps实际速率。Xtacking技术有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,与DRAM DDR4的I/O速度相当。
长江存储的Xstacking技术基于武汉新芯 科技 的CIS传感器芯片上开发的堆栈技术,它把外围电路置于存储单元之上,外围电路和存储单元是2片晶圆,这就意味着其芯片可用面积远大于其他传统3D NAND架构,从而实现更高的存储密度。
不仅是提高容量利用率,基于该技术节省出来的部分,除了控制电路,也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了无限可能。
根据资料显示,这些公司的96层堆栈3D闪存今年将占到产能的30%,不过随着厂商加快技术转型并提高良率,明年96层闪存的产能将超过64层闪存。也就是说,与国际上处于头部的存储芯片公司相比,我们仍旧存在一个完整的代差。
简单的说,长江存储刚刚宣布实现64层堆栈量产,而那些耳熟能详的“洋品牌”则已经即将完成64层到96层的过渡。不过这仅仅是国产闪存芯片实现追赶的开端,长江存储也曾公开宣布,未来将会直接跳过96层堆栈技术,直接在128层堆栈上展开竞争。
如今随着堆栈层数的不断增加,64层堆栈技术已经成为主流,512GB乃至1TB的SSD已经成为市场主销型号。因为这个容量的产品不仅每GB容量的价格更低,而且因为技术的原因,更高容量的产品可以获得更好的性能表现和更可靠的使用寿命。
而随着明年96层堆栈成为国际的主流,明年1TB容量的产品将会成为市场上绝对的主力。所以,如果您不懂技术上的差异,或许直接比较容量上的差异更为简单和直观。
尽管如此,我们不能否认国产存储芯片技术的进步。毕竟起步较晚,缺乏技术积累,并且屡屡遭受封锁和打压是不争的事实。中国存储芯片企业能够在如此之短的时间追赶上国际一线品牌的步伐,这仍旧是值得骄傲的巨大进步。
实现存储芯片的完全自主可控,这不仅对于中国 科技 产业发展具有极为重要的现实意义,更是国家 科技 发展战略的重要一环。长江存储实现64层堆栈闪存量产意义非凡,请给我们的 科技 企业多一些时间,相信未来必然会实现伟大的超越。
5. 中国的国产芯片有哪些
1、汇顶GOODIX
汇顶GOODIX属于深圳市汇顶科技股份有限公司旗下的品牌成立于2002年是世界人机交互及生物识别技术的领导者主要应用领域有手机、平板电脑以及穿戴产品等多个领域有很强的实力推出了按压式指纹识别芯片、玻璃盖板的指纹识别芯片等多个指纹识别技术。
2、兆易创新GigaDevice
兆易创新这个品牌公司成立于2005年属于北京兆易创新科技股份有限公司旗下是一家设计研发各类存储器、控制器的一个芯片企业在深圳、香港、上海等多个地方设有子公司为客户提供便捷的服务。
3、龙芯loongson
龙芯这个品牌属于龙芯中科技术有限公司旗下,成立于2008年总部位于北京是一家信息产业和工业信息化产业提供低成本的处理器设计研发龙芯系列CPU以及销售服务为一体的高科技企业在中国十大芯片企业排名第三为客户提供可靠安全的处理器。
4、Spreadtrum展讯
Spreadtrum展讯成立于2001年总部位于上海属于紫光集团有限公司旗下品牌,主要从事手机芯片制造为智能手机以及多功能型的手机的芯片开发,在上海、杭州、厦门、美国圣迭戈等多个城市设有研发中心支持宽带和手机2G、3G及4G无线通讯标准。
5、海思Hisilicon
海思Hisilicon成立于2004年总部位于深圳市,属于华为技术有限公司旗下品牌是一家芯片和光器件公司在世界各地开设有研究中心拥有博士、硕士等研究人员业务。
涉及电子、通信、光器件等芯片解决方案和美国、欧洲等同行建立良好的合作关系为客户创造更多的价值在中国十大芯片企业排名第一实力雄厚以优质的服务赢得无数赞誉。
6. ltk5802是什么芯片
存储芯片。ltk5802芯片是联辉科电子技术有限公司旗下的国产存储芯片,该芯片存储容量是1024GB,最大上传速度是1GB每秒。
7. 2022年上市,国产内存芯片实现量产,领先业界平均制程11~21纳米
相较于PC端、智能手机芯片制程的更新换代速率, 汽车 、家用电器等传统芯片制程过渡到尖端芯片制程的时间相对较长。步入2021年后,内存市场迎来了一波升级, 眼下PC端领域已经步入到DDR5时代 。低端的 DDR3内存逐渐被三星、SK海力士淘汰。 但对于国产厂商来说,这是 切入DDR3内存市场的最佳时机 。
2021年11月18日消息 , 合肥长鑫重拾DDR3业务 ,为 兆易创新代工DDR3内存芯片 。据了解,合肥长鑫为兆易创新代工的DDR3内存芯片采用的是 19纳米制程 。这比业界普遍使用的 30~40纳米 制程的 DDR3芯片 , 领先了11~21纳米 。
目前合肥长鑫的19纳米DDR3内存芯片还处在工厂测试阶段, 出货时间暂定在2022年第一季度,预计2022年下半年,合肥长鑫将增加DDR3内存芯片产能。 可能有些朋友会说,DDR3早已被淘汰了,眼下已经是DDR5时代,兆易创新委托合肥长鑫代工的DDR3内存芯片,用往何处呢?
正如前面所说的,比起PC端、智能手机行业,家电、灯具等利基市场产品所用芯片的更新换代速率较慢。 合肥长鑫为兆易创新代工的DDR3芯片用于家电、灯具当中 ,这些设备对内存芯片的性能、容量要求并不高。更何况合肥长鑫负责代工的DDR3内存芯片采用的是19纳米制程,因此能够满足大多数智能家居设备的内存需求。
大数字智能时代的到来,各行各业都在朝着信息智能时代过渡,台灯、厨房油烟机、扫地机器人等家用设备对芯片的需求量不断提高。虽说比起PC端、智能手机等高精尖设备,家电家居的利润并不高,但“蚂蚁再小也是肉”。显然,相较于手机、PC端,灯具、家电设备的市场规模更大。
为了在短期内实现效益的最大化,三星、SK海力士、美光等内存芯片巨头,将目光放在了DDR5身上。但DDR5对于大多数家居家电来说,有些性能过剩,容易造成制程浪费。兆易创新瞅准市场空档期,趁此机会加大对DDR3的市场布局,一定程度上能够提高兆易创新的营收以及市场竞争力。
当然,对于合肥长鑫来说,重拾DDR3制程,只是为了扩宽公司的业务营收,推动产业产品链多元化发展。作为国产存储芯片巨头,合肥长鑫采用自主研发技术于2019年实现了DDR4芯片的量产。关于制程更精密,设计难度更高的DDR5、LPDDR5等内存芯片,合肥长鑫不断加大资金投入力度,争取破冰技术壁垒。
值得一提的是,另一家国产存储芯片巨头,长江储存于2021年7月29日率先攻坚128层闪存芯片技术壁垒,成功推出128层堆栈的闪存芯片。这拉动了我国内存芯片产业的发展。
相较于三星、SK海力士等内存芯片巨头,虽说我们还与之存在一定的距离,但千里之行,始于足下。相信在长江储存、合肥长鑫等国产内存芯片厂商的努力下,总有一天我们会实现对三星、SK海力士等内存芯片巨头的持平、赶超。
对于合肥长鑫重拾DDR3内存芯片业务这件事情,大伙有什么想说的呢?眼下长江储存、合肥长鑫等国产内存芯片商不断破冰技术壁垒,在内存芯片领域中取得了许多不错的成绩。你认为我们能否在内存芯片领域中与国外内存芯片技术实现持平呢?
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8. 工艺最先进的国产SSD主控即将问世:12nm
昨天我们报道过在存储芯片市场上,DRAM、NAND两大芯片的国产率都是0,也就是国内基本没有大规模量产存储芯片。对SSD来说,除了NAND闪存,SSD主控也不可少,这方面占据主导地位的也是美国、台湾等公司。不过国内不少公司也在研发SSD主控,而且会上最先进的12nm工艺。
根据南通台办官网消息,江苏华存电子 科技 有限公司成立于2018年1月,总投资约1亿元人民币。看准大陆繁荣的芯片市场以及成熟的政策配套,这支由30多名台湾高 科技 青年人才组成的团队决心扎根南通搞研发。其研发的40纳米工业级嵌入式存储“中国芯”,在短短一年之内迅速孵化,各项指标均达到国际一流水平,打破了由三星、海力思等国际主流厂商在该领域的垄断。
目前华存已围绕存储器主控设计申请了184项专利,有10项已经获得授权,其中美国专利8项。工信部公布2018年工业强基工程名单,存储主控芯片设计示范项目,华存成为全国唯一实施单位。
当前,华存团队正集结研发精锐竭力攻关12纳米SSD主控,这支设计业界闯出的南通“黑马”,已然成为南通在新一代信息技术上游芯片设计领域实现超越和腾飞的加速度。
从报道来看,官方这篇文章并没有介绍华存的12nm工艺的SSD主控的具体规格,但是在SSD主控芯片领域内,40nm工艺一般用于中低端产品,主流产品依然是28nm工艺居多,极少数高端PCIe主控用上了16nm工艺,而华存的12nm工艺不论是台积电的12nm还是中芯国际的12nm工艺,都要比16nm工艺再先进半代,这也意味着华存的12nm主控会是一款高端产品,否则上这么先进工艺的成本是划不来的。
目前SSD主控中性能最强的也就是群联在台北电脑展上发布的PS5016-E16主控,它采用28nm工艺制造,支持最新的96层3D TLC/QLC闪存,八个通道,最大容量8TB,集成第四代RAID ECC、LDPC纠错引擎,拥有独家专利的硬件加速器设计,理论读写速度最高分别可达5GB/s、4.4GB/s。
值得一提的是慧荣 科技 于台北国际电脑展发布其最新款USB外接式固态硬盘(SSD)主控芯片解决方案SM3282。该方案采用单芯片USB 3.2 Gen1界面,可为新一代可携式SSD硬盘提供高性能和低功耗的高性价比需求。
目前巿场上可携式SSD均采用桥接芯片设计,将原SATA或PCIe接口转接为USB接口。SM3282为单芯片USB 3.2 Gen 1接口设计,提供完整的单芯片硬件及软件解决方案,并支持UASP协议。
此外,SM3282采用双通道设计,支持最新一代96层QLC NAND,其容量最高可达2TB;同时,由于采用低功耗设计,毋须外部电源IC即可自行运作,降低物料(BOM)成本。
下半年后,相信SSD市场会越来越精彩!
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