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El futuro campo de batalla de los chips de control principal de unidades de estado sólido

El chip de control principal SSD se ha vuelto dinámico recientemente. STAR2000, un chip principal SSD PCIe4.0 de alto rendimiento con chip de memoria, se basa en un proceso de 12 nm y contiene 5 mil millones de transistores. Hanamura ha desarrollado el primer chip de control principal de almacenamiento SSD PCIe5.0 nacional y se espera que sea masivo; -producido en el segundo semestre de 2022.

Al mismo tiempo, Ronghui, el mayor fabricante de chips principales de unidades de estado sólido del mundo, está buscando vender. En mayo, tanto Ronghui Technology como MaxLinear*** anunciaron que MaxLinear adquiriría Ronghui Technology mediante transacciones en efectivo y acciones.

El mercado de chips de control principal de SSD ya está aquí.

Al revisar el mercado de control principal de SSD en 2021, los envíos globales de chips de control principal de SSD fueron de 4,19 millones de piezas, en comparación con 385 millones de piezas en 2020, un aumento anual del 8,83%.

El mercado de servidores continúa expandiéndose, impulsado por las demandas de la computación en la nube y la economía digital, lo que hace que los SSD sean cada vez más populares. Los SSD de nivel empresarial de China están mostrando una tendencia de alto crecimiento. Según las predicciones, el tamaño del mercado de SSD a nivel empresarial de China aumentará un 37% y un 28% interanual en 2022 y 2023, y alcanzará los 48.900 millones de yuanes en 2025.

Como uno de los tres componentes principales de SSD, el papel del chip de control principal es evidente. El chip de control principal de SSD es esencialmente un pequeño procesador. La calidad del chip de control principal determina directamente la experiencia real y la vida útil del SSD. Las diferentes arquitecturas, el número y la frecuencia de los transistores centrales afectarán el rendimiento del control principal.

Actualmente, los controladores maestros SSD se dividen principalmente en dos campos: uno es el almacenamiento original, como Samsung, Intel, Micron y otros gigantes basados ​​​​en el modelo de producción IDM. Vendido. Básicamente, el controlador no se vende por separado. La otra categoría son los fabricantes sin fábrica como Marvell, Ronghui y Phison Electronics.

Desde la perspectiva del mercado global de chips de control, Samsung ocupa alrededor del 45% de la cuota de mercado; Ronghui Technology, Phison Electronics, Marvell y otros fabricantes juntos representan alrededor del 40% de la cuota de mercado.

Desde el tercer trimestre del año pasado, la cadena de la industria de semiconductores ha estado al borde de una interrupción de la cadena de suministro y una crisis de escasez, y los principales fabricantes también se enfrentan a crisis de capacidad de producción. A medida que la demanda sigue aumentando, algunos distribuidores de canales y agentes de productos tradicionales comenzaron a abastecerse de productos para acelerar las ganancias, lo que finalmente tuvo un gran impacto en toda la industria.

Sin embargo, con el fuerte aumento de la demanda de chips principales SSD, el rendimiento de los principales fabricantes de chips relacionados también ha aumentado. Gou Zhangjia, director general de Ronghui Technology, dijo una vez: "La brecha de suministro de los principales chips de control es enorme. El rendimiento de los principales clientes de Shenzhen en 2021 aumentará entre un 50 y un 100 % en comparación con el año anterior".

A principios de este año, el precio de los chips de memoria flash SSD cayó. Al mismo tiempo, el chip de control principal anunció un aumento de precio. La empresa nacional de chips de control principal SSD, Deiwei, emitió un aviso de aumento de precio, anunciando que el precio de sus chips de control principal integrados aumentaría en 50 RMB a la vez.

En 2021, los principales fabricantes de chips SSD extranjeros representaron el 89,67 % de los envíos globales, y los principales fabricantes de chips SSD locales representaron el 10,33 % de los envíos globales. A medida que aumenta la demanda del mercado, los principales fabricantes nacionales de SSD están en auge. En la actualidad, hay entre 30 y 40 fabricantes en China continental que producen controladores SSD, y su número ha superado al de las marcas estadounidenses y taiwanesas. Con estas docenas de fuerzas y fabricantes emergentes de China continental, la provincia de Taiwán y los Estados Unidos, no hay duda de que ha comenzado oficialmente una batalla por el control maestro de SSD.

Marvell tiene un buen desempeño y siempre ha sido líder en el principal mercado de control. Su controlador de unidad de estado sólido se basa en el motor NAND Edge LDPC, admite el uso de unidades de estado sólido de gran capacidad y alto rendimiento en entornos empresariales y de centros de datos de gran escala, es compatible con TLC, QLC y SLC. memorias y tiene capacidades líderes en seguridad de datos y corrección de errores de datos.

Rong Hui y Phison son representantes de los principales actores de Taiwán. Ronghui es el mayor proveedor mundial de chips de control de memoria flash NAND y el mayor proveedor de chips de control principal SSD. Sus principales características de control son el buen rendimiento, el precio bajo y el equilibrio general relativamente equilibrado. El propietario del grupo es rentable y tiene ventajas en el mercado de gama baja.

Entre los fabricantes continentales, Deiwei, Guo Kewei, Huacun, Hualanwei, CreditEase Technology, Lianyun Technology y DeRui son todos miembros de fabricantes de control maestro SSD.

Hualan Microelectronics es el primer chip de control principal SSD en China que adopta la interfaz SATA. Hualanwei ha lanzado una serie de chips de control principal SSD, que cubren la interfaz SATA y la interfaz PCIe. Según información oficial, los envíos mensuales de controladores SSD SATA3 de Huawei superan las 300.000 unidades. Al mismo tiempo, Huawei también cuenta con soluciones SSD basadas en su propio chip de control principal, que se pueden proporcionar a los clientes para su adopción.

Easy Technology se estableció mediante la escisión del departamento de desarrollo de chips original de Memblaze, con el objetivo original de diseñar controladores SSD empresariales de alto rendimiento. Recientemente, Yixin Technology se ha centrado en chips de control principal SSD de nivel empresarial, y pronto se lanzará su chip de control principal SSD PCIe Gen4 de nivel empresarial de alta gama STAR2000. Yixin Technology, el producto PCIe Gen5 de próxima generación, ha comenzado la investigación previa y la aplicación de DPU se está acelerando.

Devi entrará de lleno en el mercado de control principal de almacenamiento de estado sólido en 2019, desde el nivel de consumidor hasta el nivel empresarial, desde SATA hasta PCIe. Sus productos de consumo son principalmente chips de control principal SATA SSD, los chips de control principal PCIe3 se han producido en masa y el próximo año se lanzarán productos PCIe3 de nivel empresarial. En la actualidad, la investigación y el desarrollo de PCIe4 a nivel de consumidor se han completado básicamente, y la investigación y el desarrollo de productos PCIe4 y PCIe5 a nivel empresarial se llevarán a cabo simultáneamente. Vale la pena señalar que en marzo de este año lanzamos la IPO y completamos el informe de presentación de orientación para la cotización.

Li Anyun Technology es un actor importante en el controlador SSD doméstico. Lianyun Technology ha lanzado una serie de soluciones y chips de control de unidades de estado sólido (SSD) con interfaz PCIe. Su chip de control SSD admite todos los principales NAND Flash originales MLC, TLC y QLC NAND Flash. También admite los protocolos de seguridad más avanzados y admite algoritmos de seguridad de cifrado y descifrado SM2, SM3, SM4, AES256, SHA256 y RSA2048. El chip de control SSD de interfaz PCIe puede cubrir completamente productos SSD de aplicaciones de nivel de consumo, industrial y empresarial, mejorando en gran medida la confiabilidad, estabilidad, rendimiento y seguridad del equipo.

El año pasado, los envíos originales de chips de control principal de los fabricantes locales de SSD crecieron rápidamente y fueron aceptados por los principales fabricantes de marcas y módulos SSD a nivel mundial. En general, los chips de control principal SSD nacionales han podido realizar una sustitución de gama baja y avanzar hacia una gama media a alta.

En los últimos años, el mercado de controladores SSD ha experimentado enormes cambios. Las empresas estadounidenses son pioneras en la industria de los controladores SSD, pero están en declive. Con un mejor desempeño de costos, las empresas de la provincia china de Taiwán se han vuelto populares. Al mismo tiempo, han surgido muchos fabricantes de controles principales de SSD en el mercado continental, que se está convirtiendo en el principal campo de batalla para la tercera ola de controles principales de SSD.

Sin embargo, con el desarrollo de la memoria flash NAND en la tecnología 3D, el diseño del chip de control principal se ha vuelto más complejo y el umbral es cada vez más alto. Este es un desafío para los recién llegados involucrados.

El control maestro SSD con interfaz PCIe aún está lejos de ser producido en masa.

El controlador principal SSD con interfaz SATA nacional ha alcanzado el nivel avanzado internacional, pero PCIe todavía tiene un largo camino por recorrer en China continental. Aunque muchos fabricantes nacionales de maestros SSD han anunciado el desarrollo de maestros SSD con interfaz PCIe, todavía no hay muchos que se produzcan en masa. El éxito del desarrollo del controlador principal SSD depende de si se puede producir en masa.

Hanamura Electronics anunció este año que desarrolló de forma independiente el primer chip de control de almacenamiento SSD PCIe5.0 en China y lo grabó con éxito en TSMC a finales de abril. Sin embargo, todavía estaba en la etapa de producción de muestra y prueba a pequeña escala en ese momento, y todavía quedaba un largo camino por recorrer antes de alcanzar el nivel de producción en masa. También se espera que Hanamura entre en producción en masa en la segunda mitad de este año.

La dificultad técnica del desarrollo maestro de SSD debe considerar de manera integral la dificultad general del desarrollo maestro de SSD, el desarrollo del firmware correspondiente y el desarrollo de producción en masa. Todavía existe una gran brecha entre el controlador principal SSD con interfaz PCIE nacional y el nivel avanzado internacional.

Además, la producción en masa de SSD master también debe combinarse con partículas de memoria flash NSND de diferentes fabricantes.

En la cadena industrial de SSD, los fabricantes originales de NAND tienen la mayor participación y las características de las partículas de memoria flash NAND de diferentes fabricantes varían mucho. Los procesos de fabricación de partículas NAND del mismo fabricante son diferentes y los productos también son muy diferentes. Entre los fabricantes que actualmente dominan la tecnología central de las partículas de memoria flash NAND, hay seis monopolios a largo plazo: Samsung, Iron Man, Micron, SK Hynix, Western Digital e Intel, con una participación global de más del 95%. Es difícil para los fabricantes nacionales de controladores principales SSD con muy poca potencia obtener el apoyo de estos fabricantes originales y lograr la producción en masa.

Los principales derechos de propiedad intelectual de algunas empresas se licencian o se compran en el extranjero.

Desde una perspectiva nacional, los controladores SSD domésticos actuales no son en realidad "domésticos". Incluso la IP central de los controladores nacionales está autorizada o autorizada desde el extranjero. La arquitectura del chip principal de SSD se basa principalmente en la arquitectura ARM y algunos fabricantes de SSD adoptan la arquitectura RISC. Debido a que la propiedad intelectual está en manos de otros, no es competitiva en términos de costos y está restringida en la evolución y el desarrollo tecnológico.

En general a China no le faltan núcleos, pero lo que le falta es capacidad de producción de chips de alta gama. Como todos sabemos, el desarrollo de la industria de los chips requiere un largo período de investigación y desarrollo innovadores. Hasta ahora, el controlador principal SSD sigue siendo un chip de circuito integrado con un alto umbral técnico. A medida que el entorno de innovación nacional se vuelve cada vez más activo, la industria de chips SSD de China también necesita aprovechar de manera proactiva las ventajas del mercado y utilizar sus ventajas políticas, de capital y de talento para fortalecerse. La localización es la única salida.

Actualmente, las capacidades globales de fabricación de controles principales de SSD todavía están concentradas en manos de unos pocos gigantes de TI y fundiciones de chips. Los controladores principales producidos por fabricantes nacionales están más concentrados en productos de consumo, mientras que los controladores principales SSD de nivel empresarial están monopolizados principalmente por gigantes internacionales como Samsung, Intel y Micron. Sin embargo, con el crecimiento continuo del mercado de SSD de nivel empresarial de China, el SSD de nivel empresarial es sin duda otra salida después del nivel de consumidor.

Los chips de control principal SSD nacionales marcan el comienzo de un nuevo campo de batalla.