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低价刺激消费需求 SSD强势跃居主流
QLC加持 96层架构发威

【作者: 王岫晨】2019年06月10日 星期一

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在近期,所有关於固态硬碟(SSD)的消息大多是正面且令人雀跃的,随着时间来到2019年,价格下调和产能增加,可能都是今年SSD会持续的趋势。目前至少有一家制造商(如WD/Sandisk)似??正透过调整生产策略来应对价格下跌的影响,而我们也看到许多分析师预测2019年SSD价格可能下跌超过50%。但实际上,在2018年年底所看到的,SSD价格已经跌至令人印象深刻的低点。这样的现况,让许多消费者终於可以铁下心将传统硬碟永远地从PC中一脚踢出来。


SSD价跌两大主因

随着SSD销售价格来到每GB约10美分,加上储存容量的扩大(三星新的QVO系列已经可以提供高达4TB的容量),2019年似??是购买SSD的绝隹时机。但究竟是什麽原因推动了产能提升和价格下降?首先,市场已经开始转向QLC NAND,这比大多数现有消费类SSD采用的TLC更便宜。QLC尽管读写速度比起TLC更慢、耐用性也较差,但随着暂存记忆体和储存单元弹性的改进,QLC通常效能应该速度够快,且具有足够的耐久性,以维持大多数游戏玩家和PC用户满意的使用体验。



图一 : 市场已经开始转向QLC NAND,这比大多数现有消费类SSD采用的TLC更便宜。
图一 : 市场已经开始转向QLC NAND,这比大多数现有消费类SSD采用的TLC更便宜。

价格降低的另一个原因,是采用了96层的3D NAND架构,这可以有效提高密度,同时透过将更多储存单元堆叠在一起来降低成本。所有主要的SSD制造商都已经转移或预计将在2019年,开始转向采用更高容量的96层3D NAND。目前在这个市场三星领先群雄,而英特尔与美光则紧追在後。


QLC逐步取代TLC

英特尔新一代的3D XPoint相变化记忆体技术给市场留下了深刻的印象,905p就被市场认定是最快的SSD。但是,凭藉着竞争的Z-NAND技术,三星也预期将在2019年为超快速(当然也会超昂贵)的SSD市场带来新的竞争。三星多年来一直在宣传自家Z-NAND技术的潜力,Z-NAND技术在2018年开始应用於高阶企业产品上,2019年则预计会有更多的Z-NAND SSD开始大量应用到数据中心。虽然三星可能已有动作开始在消费市场打造一个Z-NAND的商业模式,但是,将Z-NAND技术用在消费性产品上似??还言之过早。



图二 :  96层3D NAND架构可以有效提高密度,同时透过将更多储存单元堆叠在一起来降低成本。
图二 : 96层3D NAND架构可以有效提高密度,同时透过将更多储存单元堆叠在一起来降低成本。

在2019年,非常可能看到三星下一代的NVMe M.2 SSD,它们可以进一步提升性能,而市场当然希??能有更低的价格。毕竟,虽然三星长期以来在消费性SSD市场上占据强势领先地位,但像MyDigital SSD这样的新创企业,则提供越来越多引人注目的竞争产品,这些产品的速度几??可以达到三星最好的产品一样快速,而价格也低得多。


我们可以期待接下来SSD的市场,容量达4TB的消费型SSD将变得普遍、QLC将逐步取代主流SSD中的TLC(无论品质好坏),而主流的SSD价格将跌至每GB低於10美分。


次世代记忆体2020年打入市场 资料中心率先采用

不论是DRAM或NAND Flash,现有的记忆体解决方案面临制程持续微缩的物理极限,意即要持续提升性能与降低成本都更加困难。因此,Intel Optane等次世代记忆体近年来广受讨论,希??在有限度或甚至不改变现有平台架构的前提下,找到新的解决方案。TrendForce认为,次世代记忆体与现有解决方案各有优劣,最关键的机会点仍是在於价格。


据了解,目前包含Intel、三星与美光等记忆体厂商皆已投入次世代记忆体解决方案,如MRAM、PRAM和RRAM等。以Intel的Optane为例,是以3DxPoint为设计基础的伺服器类产品,由於现在已经推出与市面上伺服器模组能够完全相容的DIMM,对主机板设计厂而言,同样的??槽可以依据整机成本的考量,自由更换伺服器记忆体模组或Optane解决方案。



图三 : 各家厂商纷纷布局NVMe SSD产品线。图为WD所推出的电竞版SSD。
图三 : 各家厂商纷纷布局NVMe SSD产品线。图为WD所推出的电竞版SSD。

然而,由於次世代记忆体尚未规模化与标准化,因此成本较高,所以厂商目前几??都锁定在资料中心等特殊应用,尤其是超大规模资料中心拥有相对高程度的客制化设计,可以针对不同记忆体规划新的配置。


近年来由於智慧终端装置的普及加上人工智慧技术逐渐成熟,使得大部分应用服务皆藉由伺服器来进行统合,尤其是需要倚赖庞大数据进行运算与训练的应用服务。此外,伴随着虚拟化平台及云储存技术发展,伺服器需求与日俱增,也带动超大规模资料中心(hyperscale datacenter)的成长。根据TrendForce调查显示,全球超大规模资料中心的建置数量於2025年预计将达1,070座,2016年至2025年CAGR达13.7%。


低价刺激消费需求

SSD价格在2018年下降,平均价格接近每GB 0.15美元。一些500G容量的SSD的价格甚至低於60美元。降价也推动了玩家对SSD的需求。全球SSD出货量高达2.05亿,与2017年相比增长31%,其中消费级SSD出货量达到1.76亿。价格下降也刺激了市场需求增加,因此传统硬碟的比重也将进一步减少。96层3D NAND和QLC技术的普及,是SSD价格下降的重要原因,也会对部分PC和NB的硬碟选择产生了影响。虽然制造商试图透减少投资预算来维持最大的企业利润,但技术创新所带来的影响不会在短时间内改变。SSD价格在2019年势必还持续低迷。


在3D NAND记忆体架构中,64层TLC一直是稳定的产品。而SSD降价的关键,是96层和QLC技术的普及以及储存容量的释放。96层堆叠技术目前处於加速发展阶段,其中以东芝、Western Digital 和三星等厂商的技术领先,而英特尔和美光则紧随在後。目前三星已经推出了96层3D堆叠技术的SSD产品线,而至於东芝与金士顿等厂商也都计画在2019年推出96层的3D NAND固态硬碟。此外,为了提高储存密度,NAND快闪记忆体制造商正积极从64层转进开发96层QLC,并同时提高产量。预计此举将有助SSD价格的进一步下降,并有效提升SSD的市场渗透率。


控制晶片支援 加速NVMe SSD普及速度

SSD的平均容量将在2019年增加,目前主流均落在240GB以上,而下半年则将达到480GB。特别是随着更多QLC和96层SSD进入市场,整体价格也将继续下调。同时,由於NB和智慧手机市场已经饱和,需求增加有限,导致NAND快闪记忆体的供应出现过剩,SSD的性价比将进一步提高,因此消费市场将可选择速度更快的SSD,这可能使得HDD市场逐步萎缩。



图四 : NVMe SSD现已成为各类PC储存媒介的首选产品,其价格接近SATA SSD,并具有四倍效能。
图四 : NVMe SSD现已成为各类PC储存媒介的首选产品,其价格接近SATA SSD,并具有四倍效能。

近年来,使用具有SATA介面的硬碟已经成为主流,尽管PCI-e来势汹汹,但其性价比并不高,端看消费者的接受度。NVMe SSD现已成为首选产品,其价格接近SATA SSD,并具有四倍的效能。凭藉如此高的性价比,NVMe SSD的市场比重将会逐步增高。


加速NVMe SSD的市场应用有两大原因。首先,包括Marvell、Silicon Motion、Phison等主要厂商的SSD控制晶片完全支援PCI-e介面。更重要的是,YEESTOR、Maxio、ASolid和Silicon Integrated Systems也都加强了对PCI-e的支持,其中Phison还推出首款支援PCIe Gen4x4 NVMe SSD控制晶片,预计将加速NVMe SSD的市场应用。


值得注意的是,既有的SSD品牌,包括三星和东芝,以及希捷、金士顿、Liteon、Plextone、Transcend、A-Data等,纷纷推出了NVMe SSD产品线,新的产品策略将可有效加速NVMe SSD的产品布局,而配合全新主机配备的标准M.2介面,NVMe SSD势必将成为主角。


结语

总而言之,观察2019年消费市场的硬碟发展状况,传统硬碟的出货量将在今年下半年继续萎缩,SSD则将持续提升更大的市场占有率。现阶段500G SSD的价格已经接近1TB传统HDD硬碟售价。


另一个值得关注的重点是,SSD价格下降的幅度,在很大原因取决於未来QLC的发展脚步。具体来说,虽然采用QLC的SSD相关产品已经正式量产出货,然而其价格并不便宜,因此现阶段SSD仍是以TLC为首选。QLC的观察指标,是在价格跌至约目前的60%以下之後,方可能进一步占有更大的市场。


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