NAND Flash價格經(jīng)歷長達近兩年的漲價潮后,在2018年開始大幅下滑,據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket數(shù)據(jù),截止到10月底,2018年NAND Flash綜合價格指數(shù)已累積下滑高達63%,其中主流SSD價格跌幅也高達約50%。隨著價格下跌的刺激,SSD的需求數(shù)量在持續(xù)快速增長,價格拐點出現(xiàn),SSD逐步取代硬盤已經(jīng)在路上。
2018年NAND Flash綜合價格指數(shù)走勢
NAND Flash價格在2018年大跌,主因是NAND Flash供應大量增加和前期市場過度漲價的合理回調(diào)。Flash原廠不斷擴大64層/72層3D NAND產(chǎn)出量,目前三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、美光/英特爾等3D NAND占比已達到80%,美光甚至可以達到90%。
其次,3D技術快速迭代推動NAND Flash成本下滑。以目前主流的64層3D NAND技術為例,一片Wafer晶圓(12英寸)大約可以切割出1000顆256Gbit的Die。相較于1znm工藝2D技術所切割出的600多顆128Gbit的Die,不僅容量翻倍,單顆Die的總數(shù)更是增加了60%,這是導致NAND Flash價格下滑的另一個因素。
Wafer晶圓產(chǎn)能分析
原廠3D NAND之戰(zhàn)加劇,使得SSD價格更加親民,據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket最新價格,消費類零售品牌SSD 240GB容量價格已下滑至31美金,480GB容量價格下探至58美金,低端白牌SSD產(chǎn)品的市場報價更是分別低至25美金(240GB)、45美金(480GB)。以240GB價格計算,SSD每GB價格已低至0.1美金。目前1TB HDD價格則在35美金左右,HDD每GB價格達0.035美金。雖然SSD與HDD在每GB價格上仍有一定的差距,但是SSD正在逐步接近HDD的成本,在部分市場應用上SSD正在快速取代HDD。
2018年SSD TLC 240GB價格走勢圖
2018年SSD TLC 480GB價格走勢圖
SSD取代HDD的道路上,價格是推動其普及的重要因素。此外SSD高速、低功耗、抗震、耐高溫等特性,以及靈活、多樣化的規(guī)格形態(tài),更符合市場需求的發(fā)展。
SSD與HDD對比
機械硬盤HDD內(nèi)部結構
固態(tài)硬盤SSD內(nèi)部結構
SATA SSD具有550MB/s的傳輸速度,PCIe SSD最高達3.5GB/s,與當下7200轉的HDD(速率約150MB/s)相比,PCIe SSD速度要高出幾十倍,而SSD速度的優(yōu)勢也著實反映在電腦開機、軟件加載、多任務處理等體驗上,再加上480GB SSD容量基本滿足用戶的存儲需求,現(xiàn)在與1TB HDD僅10美金左右的差價,到2019年Q2開始QLC 1Tb Flash的量產(chǎn),480GB的SSD價格與1TB的HDD同價,并且性價比超過1TB HDD,將會大大刺激PC OEM市場對SSD的搭載量。
據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket數(shù)據(jù),預計到2018年SSD 240GB 價格與1TB HDD 同價的,在筆記本電腦上的搭載率將達到52%。到2019年SSD 480GB 價格與1TB HDD同價的時候,在筆記本電腦上的搭載率將達到65%以上。另外,消費類SSD在零售渠道市場每個月也有200萬片硬盤升級SSD的出貨量。
SSD在電腦市場上的搭載率
在監(jiān)控市場,城市街道、道路交通、公交車、住宅樓宇等公共場所也隨處可見監(jiān)控設備,僅中國安防監(jiān)控市場的硬盤存儲需求規(guī)模大約有100億元人民幣。這些監(jiān)控設備大多是高清攝像頭,24小時不間斷錄制,要求存儲設備高可靠性、高性能,以及長時間運行、防震、抗摔、防水、耐高溫、防塵等特殊要求。
視頻監(jiān)控市場應用
HDD內(nèi)部結構復雜,由馬達、磁盤、磁頭等構成,抗震效果極差,怕熱怕濕,若是存儲環(huán)境的溫度過高或過低對HDD也會有負面影響。SSD內(nèi)部不存在任何機械部件,具有抗震的特性,工作溫度-25℃-70℃, SSD已被列入到公共安全視頻監(jiān)控應用標準中。之前報道的“幼兒園打人”事件,以及近日發(fā)生的“重慶萬州公交車墜江”事件,都充分反映了視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的重要性。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,HDD已形成了西部數(shù)據(jù)、希捷、東芝三分天下的局面,而且HDD出貨一直呈現(xiàn)頹廢之勢,其中西部數(shù)據(jù)Q3季度HDD出貨3410萬塊,同比下滑19.2%,環(huán)比下滑12.6%,已連續(xù)十幾個季度下滑。
西部數(shù)據(jù)HDD季度出貨量統(tǒng)計
反觀SSD市場,據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket統(tǒng)計,預計2018年全球SSD出貨量將達1.92億臺,甚至有望沖刺2億臺,較2017年增長22%以上。SSD品牌數(shù)量超過100家,可謂百家爭鳴,產(chǎn)品百花齊放。其中以NAND Flash原廠為首的三星、東芝、西部數(shù)據(jù)、美光、英特爾等品牌廠引領SSD市場的發(fā)展,尤其是推動SSD容量的快速增長,2018年三星最新推出的PM1643系列企業(yè)級SSD容量更是高達30.72TB,遠勝HDD容量。
此外,主控廠正推動SSD接口由SATA向PCIe接口普及,其中Marvell最新控制芯片88SS1098、88SS1088、88SS1084、88SS1100已全面支持PCIe接口,慧榮SM2270、群聯(lián)PS5012-E12等也支持的是PCIe接口。相較于HDD從5400升級到7200轉,PCIe SSD速度可謂突飛猛進。
最新主流的控制芯片參數(shù)
隨著3D技術的不斷發(fā)展,2018年三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、美光、英特爾、SK海力士等正在向96層堆疊NAND工藝節(jié)點推進,單顆Die容量邁入1Tb(128GB),并進入QLC (4bit/cell)元年。目前東芝已推出了結余96層3D TLC的東芝XG6系列SSD,美光和英特爾也分別推出了QLC SSD新品,預計2019年將有更多的新品面世。新工藝的推廣普及,使得NAND Flash價格將持續(xù)下滑,再加上QLC SSD容量優(yōu)勢,會加快SSD取代HDD步伐。
雖然SSD市場保持高速的增長趨勢,但是目前HDD依然在大容量冷數(shù)據(jù)存儲占據(jù)主導位置,比如:歷史數(shù)據(jù)備份、資料備案等數(shù)據(jù)存儲,這些應用要求低成本、海量數(shù)據(jù)存儲,所以SSD短期還無法完全取代HDD,在未來很長一段時間,將根據(jù)不同的應用環(huán)境、存儲需求,保持共存的狀態(tài)。
長遠觀之,HDD在體積、功耗、抗震、溫度等方面有諸多限制,不適宜在移動運算設備和小型智能設備上使用。反觀SSD,從早期2.5英寸發(fā)展到如今M.2、BGA形態(tài),最小物理尺寸僅僅11.5x13mm,且容量已進入TB級別。SSD的快速發(fā)展和成本革命性的大幅下降,再結合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術的發(fā)展應用,SSD將在未來大有可為。