固態(tài)硬盤(SSD)的發(fā)展歷史可以追溯到上世紀(jì)90年代末,當(dāng)時由于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的性能和可靠性問題,人們開始研究使用閃存作為存儲介質(zhì)的SSD。
1989年,世界上第一款SSD由IBM推出。
2000年,SanDisk推出了世界上第一款用了閃存顆粒和控制器芯片的SSD,容量為8GB,速度為10MB/s;2005年,Intel推出了第一款基于閃存的主板芯片組,這款芯片組支持SSD的連接和管理,使得SSD在個人電腦市場得到了廣泛應(yīng)用。2006年3月,三星率先發(fā)布一款32GB容量的SSD筆記本電腦。
2007年,蘋果公司在MacBook Pro筆記本電腦中首次采用了SSD,這款筆記本電腦的啟動速度和軟件運(yùn)行速度得到了顯著提高。
2009年,SSD井噴式發(fā)展,各大廠商蜂擁而至。2010年2月,鎂光發(fā)布了全球首款SATA 6Gbps接口SSD,突破了SATAII接口300MB/s的讀寫速度。
2011年,NAND閃存價格大幅下降,SSD的價格也大幅下降,促進(jìn)了SSD在消費級市場的普及。2012年,英特爾發(fā)布了第一款支持PCIe接口的SSD,蘋果公司在筆記本電腦上應(yīng)用容量為512G的SSD。
2015年,三星發(fā)布了第一款采用3D V-NAND技術(shù)的SSD,2017年,英特爾發(fā)布了第一款支持NVMe協(xié)議的SSD,SSD速度和性能逐漸提高。
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市場調(diào)查機(jī)構(gòu)Yole Group預(yù)測,全球SSD市場2022年的出貨量為3.52億塊,營收為290億美元,其中三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士等主要集成設(shè)備制造商占據(jù)了市場份額的82%;預(yù)計2028年出貨量為4.72億塊,營收將飆升至670億美元,復(fù)合年增長率約為15%。
Yole的報告顯示,在2022年售出的3.52億塊SSD中,5500萬塊是企業(yè)級SSD。該市場研究公司預(yù)計,到2028年,PCIe SSD占比將達(dá)到55%左右。
經(jīng)歷了多次技術(shù)革新和市場變革,SSD目前已經(jīng)成為個人電腦、數(shù)據(jù)中心、移動設(shè)備和汽車電子、人工智能等企業(yè)級應(yīng)用等領(lǐng)域的主流存儲設(shè)備。
近年來取得的技術(shù)突破
近年來,SSD技術(shù)取得了許多突破性進(jìn)展,主要包括以下幾個方面。
一是TLC閃存技術(shù)的廣泛應(yīng)用。TLC閃存技術(shù)的出現(xiàn),大大降低了SSD的成本,SSD的容量得到了大幅度的提升,滿足更多用戶的需求。
二是NVMe協(xié)議的普及。NVMe(Non-Volatile Memory Express)協(xié)議是一種高速的存儲協(xié)議,能夠大幅度提升SSD的性能。
三是AI加速器的應(yīng)用。SSD可以為AI系統(tǒng)提供高速、可靠的存儲和計算能力,從而加速AI的發(fā)展和應(yīng)用。
四是存儲容量的不斷提升。市面上已經(jīng)出現(xiàn)了容量高達(dá)4TB的消費級SSD,企業(yè)級SSD容量可達(dá)16TB、32TB、64TB、甚至128TB,未來存儲廠商還將讓SSD容量突破300TB,甚至達(dá)到1024TB。這使得用戶可以存儲更多的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。
SSD技術(shù)的突破性進(jìn)展,無疑將會推動SSD在未來的應(yīng)用和發(fā)展。
全球玩家聚集 SSD市場已經(jīng)紅海?
目前,SSD領(lǐng)域的全球玩家非常多,其中包括許多知名的科技公司和廠商,如三星、美光、英特爾、西部數(shù)據(jù)、慧榮科技、東芝、希捷、SanDisk、長江存儲等。
臺灣慧榮科技是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司之一,其在SSD領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其高性能的控制器技術(shù)和閃存技術(shù)上,特點是高性能、高容量、高可靠性和長壽命等。一年前,慧榮科技和美商邁凌MaxLinear宣布合并,成為全球前十大無晶圓半導(dǎo)體IC設(shè)計商。然而,在7月27日該合并案獲中國國家市場監(jiān)督管理總局的反壟斷批準(zhǔn)后,慧榮科技收到來自美商邁凌意圖終止合并的通知,預(yù)計將引發(fā)一場糾紛。
長江存儲是一家專注于3D NAND閃存設(shè)計制造一體化的本地集成電路企業(yè),同時也提供完整的存儲器解決方案。長江存儲于去年12月率先推出200層以上的3D NAND閃存解決方案量產(chǎn),比其他廠商領(lǐng)先一步。
突破瓶頸,SSD未來應(yīng)用可期
自誕生以來,SSD一直在為企業(yè)和消費者提供更高效、更可靠的數(shù)據(jù)存儲解決方案。隨著數(shù)據(jù)量的日益增長,尤其是云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等應(yīng)用的普及,對數(shù)據(jù)存儲的需求也在持續(xù)增加,而SSD憑借其高速、低能耗的特性,正成為這些領(lǐng)域的首選。
隨著消費電子產(chǎn)品對性能的要求越來越高,SSD也越來越多地應(yīng)用于個人電腦、游戲機(jī)、移動設(shè)備等產(chǎn)品中,取代傳統(tǒng)的HDD(硬盤驅(qū)動器)。
盡管SSD在讀寫速度、耗電量等方面相比HDD有顯著優(yōu)勢,但其價格依然較高,對于一些成本敏感的用戶和企業(yè),尤其是在大規(guī)模應(yīng)用時,HDD依然是更經(jīng)濟(jì)的選擇。此外,SSD的壽命受到NAND閃存寫入次數(shù)的限制,過多的讀寫操作會導(dǎo)致SSD的早期失效,這也是一些對數(shù)據(jù)存儲可靠性要求較高的場景仍然選擇HDD的原因。
近年來一些領(lǐng)先的廠商已經(jīng)在這些問題上取得了明顯的突破。在降低成本方面,通過采用新型的3D NAND技術(shù),可以在同樣的空間內(nèi)存儲更多的數(shù)據(jù),從而降低了每GB成本。同時,也有廠商通過優(yōu)化控制器技術(shù)、使用新型的NAND閃存等方式,提高了SSD的壽命和穩(wěn)定性。
這些技術(shù)的進(jìn)步,使得SSD的價格逐漸接近HDD,同時也提高了其可靠性,有助于推動SSD在市場上的更廣泛應(yīng)用。一方面,企業(yè)級市場將持續(xù)增長,價值邊緣計算的興起,在設(shè)備端進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理和存儲的需求將大幅增加,進(jìn)一步推動SSD的應(yīng)用。另一方面,消費級市場也將得到進(jìn)一步開發(fā)。隨著SSD價格的降低,更多的消費級產(chǎn)品將采用SSD作為存儲設(shè)備,改善用戶體驗。
面向未來,SSD的應(yīng)用將會變得越來越廣泛。
在這個過程中,領(lǐng)導(dǎo)廠商的持續(xù)努力,通過技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化,解決價格和壽命等挑戰(zhàn),將贏得更多市場。