对于固态驱动器(SSD)而言,其市场版图正在逐渐向新兴领域拓展,其支持者承诺将以低档硬盘驱动器的价格推动SSD进入主流PC市场。美光科技(Micron Technology)公司已于近期宣布进入该市场,而东芝也已经做好加入这个迅速“拥挤”起来的舞台。
SSD是在标准NAND闪存基础上建立的功率低且耐用的新系统,它的出现可能会给耗电量大且机械部件易于发生现场故障的硬盘驱动器(HDD)带来威胁。但是,由于OEM面临成本和设计方面的障碍,包括缺乏为驱动器应用而优化的NAND控制器,以及多级单元(MLC)NAND闪存的写周期局限,因此分析师们对基于闪存的存储器何时才能在主流PC中取得进展的看法并不一致。
在许多情况下,今天的SSD与PC、工业及相关存储应用中所用到的HDD相比,其性能更低,且价格更是HDD的45倍以上。与此同时,考虑到垂直记录技术和其它颇有前途的未来构想,预计未来几年内硬盘驱动器的体积将继续变小,很可能将SSD的大规模应用需求挤到下个十年。
Gartner公司分析师Joseph Unsworth认为,在PC界考虑广泛采纳SSD之前,该技术必须在成本和设计两方面实现巨大改进。他预计,需要经历一个长期的“教育过程”才能让OEM和终端用户了解SSD会给笔记本、桌面电脑以及服务器带来的好处。
Unsworth将2009年看作是SSD的“引爆点”,虽然其他分析师认为SSD的广泛采纳将发生在2011年或2012年之后。
美国国际数据集团(IDC)分析师Jeffrey Janukowicz指出,目前SSD产品的应用面比较窄,大多销售到了工业和军事领域等非传统的驱动器市场。戴尔和惠普等PC OEM在系统中将SSD作为一个可选方案,但这样的解决方案通常价格高昂,而且他们也并没有在自己的网站上对该方案进行大肆宣传。Janukowicz指出,32GB的SSD售价约为350美元,而160GB的HDD售价还不到100美元。
F1: SSD在笔记本电脑中的渗透率预计将逐年提升。
Web-Feet研究公司CEO Alan Niebel表示,现在SSD和HDD的平均成本分别为10美元/GB和30美分/GB。“SSD要想被大量采纳,其价格必须降到1美元/GB。”Niebel指出。他认为这个目前看来有些不可思议的价格点在2011年前都不会出现,而到那个时候,硬盘驱动器每GB存储容量的成本估计只有10美分,或许还不到3或4美分。
目前,SSD市场被BiTMicro Networks、Mtron、Super Talent和Stecs等小型玩家所主导。这些公司没有晶圆厂,而且必须从外部供应商那里获得NAND器件。而且,现在仅仅有少数几家SSD公司开发了自己的控制器技术。
但是,PC市场采纳SSD的潜在性正在改变SSD的版图。全球已经有大约40家制造商在争夺SSD的市场份额。据IDC预测,该市场规模将从2006年的3.73亿美元增长到2011年的54亿美元。英特尔、SanDisk和三星最近也相继推出了自己的SSD产品。现在,Micron公司已明确表示要加入竞争,而随后上场的可能是东芝。
Micron公司已经推出了面向PC、嵌入式及相关应用的RealSSD系列驱动器。这种新型的SSD产品基于Micron自己的NAND闪存器件,存储容量从1GB到64GB不等。
与此同时,一位东芝女发言人确认,作为NAND闪存巨头,东芝将于今年早期推出一款SSD产品。
对于英特尔、Micron和东芝来说,SSD代表着推动NAND增长的新生力量,也是为内部生产的NAND寻找销路的一个好方法。甚至硬盘驱动器厂商也看到了SSD的曙光,业内人士预计,希捷和其它公司将在2008年进入该市场。现在,大多数芯片和驱动器巨头正在开发自己的控制器。
谁将成为这个市场上最终的赢家？现在要做出判断还为时尚早,但是有些人已经看到了即将出现在该领域的一些变化。
“很显然,晶圆厂具有成本优势,”WebFeet公司的Niebel说,“但仍需要拥有关键的IP和控制器技术才能获得成功。”
随着大型竞争者进场,预计SSD的平均销售价格将会下降。有些人甚至预期将发生一场价格战,特别是随着三星强力推进以及东芝最终进场参战。这两家公司在NAND领域是一对强劲的对手,而且它们常常打价格战。
小型SSD制造商表示它们欢迎这些新来的竞争者。“整个版图将在2008年年底得到更为清晰的展示,”Stec公司营销和业务开发副总裁Patrick Wilkison说,“进场的大玩家越多,对这种新类别提供的支持就越好。”Stec公司是一家集成商,曾宣称在2005年占有了2.6亿美元闪存驱动器市场40%的份额。
Wilkison认为,由于拥有元件成本优势,闪存芯片制造商可能会控制面向PC的低端产品。而服务器驱动器在更大程度上是需要专门技术的系统级产品,属于集成商和硬盘驱动器制造商的领地。
F2: SSD产品出货量呈上升态势,特别在一些应用领域中市场已经起飞。
Wilkison批评Micron公司首推SSD的时间比三星和SanDisk晚了一年多,这两家公司早就拥有了这些产品。
“闪存制造商的产品通常性能等级较低、应用范围较窄。”Wilkison说,“Stec公司的驱动器产品容量从8到512GB不等,而且传输速率比大多数竞争者都高。”据他介绍,该系列包括支持并行和串行ATA以及Fibre Channel接口的各种型号,支持SAS接口的驱动器也在开发之中。
希捷等硬盘驱动器制造商也面临挑战。Wilkison指出:“希捷不太肯定SSD这次扩张的胃口有多大,并且担心将失去一部分2.5英寸驱动器业务。”另外,由于闪存的竞争,有四家驱动器制造商已经终止了1英寸及以下尺寸硬盘驱动器的生产计划。而一些分析师也表示,1.8英寸驱动器也在遭受攻击。
当然,对于把SSD的价格降到可承受水平的各种条件是否都已就位,业内人士的看法仍存在分歧。
美国技术研究(ATR)公司分析师Doug Freedman在其最近的一份报告中预测:SSD最终将主导移动市场。虽然目前价格因素制约了其在主流移动市场中的应用,但如果按总拥有成本(TCO)进行比较,SSD在价格方面比企业级硬盘驱动器更具竞争力；另外,作为一种附加设备,SSD可以改善目前网络的存储性能和可靠性。”
根据该报告,SSD将在2008年占据整个笔记本市场大约5%的份额,相当于大约5百万单位或2亿GB左右的存储量。
早期采纳SSD的系统包括诸如OLPC等超低成本PC。台湾华硕(Asus)已经推出了配置4GB SSD驱动器的迷你型笔记本——Eee PC,售价为350到400美元。
人们在数据中心也发现了一些早期机会。在去年7月,IBM公司宣布将在其刀片服务器结构中使用SanDisk公司的2.5英寸SSD。“我们相信数据中心环境将把风头转向SSD,作为降低总成本的一种方法。”ATR公司的Freeman说。
存在的设计挑战
尽管有上述积极努力,但是SSD在被大规模采纳之前仍然面临几大障碍。除成本外,控制器技术、软件集成乃至NAND技术本身等关键点处仍存在问题。
一个问题是,NAND价格下降的速度是否足够快从而能在密度方面跟上磁介质的步伐。在过去几年里,NAND价格以年平均40%或更快的速度下降。“成本是进入消费产品的最大障碍。我们认为,要想在2009到2010年间得到大规模采纳,NAND的平均销售价格每年至少需下降50%。”Freedman说。
“价格可能在短期内更为重要,但除此之外,另一个障碍是缺乏能够使SSD优势充分得以发挥的驱动器和控制器技术。”Freeman补充说。
控制器帮助管理SSD的读写周期、错误修正和其它功能。但Micron科技公司存储器系统开发副总裁Dean Klein指出,很少有控制器会针对SSD设计进行优化。
Micron、英特尔、SanDisk和三星等公司正在自行开发控制器,并表示这些控制器将实现SSD性能的最优化。包括LSI、Marvell、Silicon Motion和Phison在内的数家商业竞争者也正在开发SSD控制器,并承诺将通过改进接口来提高性能特性,Freeman说。
另外还有其它一些设计问题。今天的SSD大多基于较为老旧的单级单元(SLC)NAND闪存技术,但其最终目标是开发出基于更为新颖的MLC NAND器件的存储子系统。
MLC自身的限制是闪存在计算机中增长面临的最大制约因素。MLC芯片可提供比SLC芯片高得多的容量,但MLC芯片的比特错误率也更高,而且写入寿命只有大约1万次,是SLC闪存的十分之一。
对基于MLC的NAND器件和控制器的需求是降低SSD成本的至关重要的条件,Freedman说。但是向MLC转移意味着将重担落到了控制器制造商的身上,它们需要使NAND器件在不同存储单元之间取得更好平衡,从而优化SSD的寿命。“考虑到SLC和MLC各自的优缺点,我们相信存在着一个SLC/MLC混合型市场。”他说。
“由于面临诸多挑战,SSD市场现在犹如一个移动着的靶标。”Freeman补充说,“像大多数技术需要首先进行推介一样,我们预计SSD的推介期比大多数人预期的要长,而届时批量采纳的速度则将比预期的要快。”
作者: 马立得、麦利
（电子工程专辑）
