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存儲(chǔ)控制器：下一個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資的新時(shí)代

CINNO 5月15日，全球存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)最近幾年的發(fā)展如火如荼，此間存儲(chǔ)控制器產(chǎn)業(yè)也是存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)核心之一，屬于必不可少的重要產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)。

在經(jīng)過平均銷售單價(jià)大幅提升順風(fēng)順?biāo)?017年后，CINNO Research預(yù)期2018年DRAM產(chǎn)業(yè)在服務(wù)器、智能型手機(jī)與挖礦機(jī)需求持續(xù)成長(zhǎng)帶動(dòng)下，整體DRAM供貨維持吃緊的態(tài)勢(shì)不變，平均銷售單價(jià)持續(xù)往上，也預(yù)計(jì)將讓DRAM市場(chǎng)產(chǎn)值再成長(zhǎng)30%；而NAND閃存則是固態(tài)硬盤持續(xù)暢旺，3D NAND閃存的供給增加讓閃存NAND市場(chǎng)產(chǎn)值可望再成長(zhǎng)20%左右。

NAND Flash和DRAM的巨大產(chǎn)能和產(chǎn)值，吸引了業(yè)者的大部分目光。但是存儲(chǔ)介質(zhì)芯片基本上控制在三星、英特爾/美光、東芝/西數(shù)和海力士這幾家國(guó)際巨頭的手里。紫光集團(tuán)雖以數(shù)百億美元資金四處出擊購(gòu)買技術(shù)、購(gòu)買公司未成，轉(zhuǎn)而以加強(qiáng)自身開發(fā)技術(shù)為主，未來結(jié)局尚未知。據(jù)業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)評(píng)論，隨著時(shí)間推移，大筆資金投入的利息和折舊壓力以及國(guó)內(nèi)投資人急于“見效”的壓力，紫光已經(jīng)認(rèn)識(shí)到技術(shù)積累和當(dāng)前市場(chǎng)之壓力，轉(zhuǎn)而尋求英特爾大連工廠出貨支持，以該廠出品之晶圓經(jīng)紫光封裝鋪墊市場(chǎng)，以渡過初期階段。

存儲(chǔ)器控制芯片是產(chǎn)業(yè)不可或缺的關(guān)鍵IC

CINNO Research副總經(jīng)理?xiàng)钗牡帽硎?，存?chǔ)器行業(yè)和臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)者關(guān)系并不大。若是有關(guān)系的話也是與臺(tái)積電、聯(lián)電等晶圓代工廠和封裝廠有關(guān)，臺(tái)灣真正參與表演并具有角色地位的是存儲(chǔ)控制器廠家，這些Fabless（無晶圓公司）才是臺(tái)灣半導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)具有一定的話語(yǔ)權(quán)。

然而存儲(chǔ)器芯片雖然銷售額和行業(yè)影響力巨大，但是在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中必須是和存儲(chǔ)控制器芯片配合才能夠組成為最終的產(chǎn)品(如附圖一示意)，即存儲(chǔ)控制器芯片是屬于必不可少的IC。比如當(dāng)前固態(tài)硬盤(SSD, Solid-StateDrive)是閃存目標(biāo)市場(chǎng)之主力，而SSD就需要控制器和閃存芯片配套才能夠形成目標(biāo)產(chǎn)品，另外智能手機(jī)內(nèi)部之EMMC芯片更是控制器芯片和閃存芯片以MCP方式（Multi-Chip Package）封裝而成。

圖一：存儲(chǔ)器與控制器芯片搭配示意

全球存儲(chǔ)控制器芯片可以分為如下類別：硬盤（HDD）控制器、存儲(chǔ)卡控制器、UFD控制器、SSD控制器、Bridge(橋）控制器和高階控制器幾種分類。

硬盤(HDD)控制器-成熟穩(wěn)定的傳統(tǒng)存儲(chǔ)器介質(zhì)

即平常應(yīng)用的Hard Disk Drive(HDD)，控制器芯片需要精確控制磁盤讀寫，當(dāng)前全球幾乎Marvell獨(dú)家壟斷，所幸SSD發(fā)展替代HDD，故后續(xù)不見有公司再進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域爭(zhēng)搶尾盤，因此在硬盤控制器芯片領(lǐng)域是屬于美商Marvell一家獨(dú)大的局面。

存儲(chǔ)卡控制器芯片-消費(fèi)性電子產(chǎn)品的主流存儲(chǔ)媒介

以CF/SD/MMC/UFS界面為主，主要形式為SD卡（包括TF卡與Micro SD卡）與嵌入式應(yīng)用之eMMC和UFS芯片，應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)和智能手機(jī)等領(lǐng)域。該領(lǐng)域曾經(jīng)的龍頭老大SanDisk已經(jīng)歸入西部數(shù)據(jù)（Western Digital），另外則有三星和東芝均自產(chǎn)自銷控制器和卡片（包括eMMC/UFS module）。這方面已經(jīng)非單一控制器的競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)前市場(chǎng)可以采購(gòu)到的此類控制器芯片集中在慧榮（SMI）。而德國(guó)公司Hysperstone歷史綿長(zhǎng)，其CF控制器仍在工業(yè)應(yīng)用占據(jù)一定份額。國(guó)內(nèi)深圳硅格有SD控制器，依托江波龍（longsys）的卡片產(chǎn)能，另外硅格近期內(nèi)也合併立而鼎科技成立得一微電子往更多種類的閃存控制器芯片布局；華瀾微電子（SageMicro）則是專注在資訊安全加密市場(chǎng)，工業(yè)類也僅CF控制器見市，由此可見此類芯片之主導(dǎo)權(quán)基本仍在臺(tái)灣企業(yè)手中。

UFD控制器芯片-過去PC外差式存儲(chǔ)裝置，加密信息安全導(dǎo)向成新藍(lán)海

即USB界面的控制器芯片，主要應(yīng)用于USB Flash Drive。此類芯片主力仍然是臺(tái)灣公司，慧榮(SMI)和群聯(lián)（Phison）占據(jù)首位。有兩家曾經(jīng)在此領(lǐng)域占據(jù)相當(dāng)市場(chǎng)份額的公司，即臺(tái)灣安國(guó)（AlcorMicro）和深圳芯邦（Chipsbank），現(xiàn)已丟失了市場(chǎng)份額。特別是芯邦原本國(guó)內(nèi)市占率一度領(lǐng)先，由于在USB2.0升級(jí)到USB3.0的過程之中丟失市場(chǎng)情況嚴(yán)重，讓芯邦不再有競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品出現(xiàn)，另外國(guó)內(nèi)蘇州國(guó)芯、華瀾微電子有此類產(chǎn)品，但均無消費(fèi)類市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，局限于資訊安全類UFD應(yīng)用。

SSD控制器芯片-未來新世代存儲(chǔ)器的明日之星

其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局越來越接近存儲(chǔ)卡控制器芯片的態(tài)勢(shì)。一方面三星、美光和東芝等國(guó)際大廠紛紛自行研發(fā)，而希捷(Seagate)和西部數(shù)據(jù)（Western Digital）分別收購(gòu)了SandForce和SanDisk，這些國(guó)際大鱷以閃存資源為根據(jù)地順勢(shì)把決定SSD的性能與可靠性的控制器抓在手里，成就了各自相當(dāng)數(shù)量的控制器芯片消耗量。

另一方面，進(jìn)入全球SSD控制器市場(chǎng)的公司，也逐漸完成了優(yōu)勝劣汰和兼收并蓄的過程。

      臺(tái)灣的慧榮（SMI）仍然占據(jù)著這個(gè)領(lǐng)域的龍頭老大，群聯(lián)（Phison）在東芝的支持下不甘落后。而美國(guó)的Marvel雖然有HDD控制器的老大優(yōu)勢(shì)，但在SSD方面卻是一再進(jìn)退失據(jù)，逐漸失勢(shì)。
      歷史上一度以JM605等型號(hào)領(lǐng)先的臺(tái)灣智微（JMicron）在前年進(jìn)行組織重整，退出了SSD控制器業(yè)務(wù)，智微分出去的團(tuán)隊(duì)得到在國(guó)內(nèi)成立了聯(lián)蕓（Maxio），仍然在努力耕耘中。聯(lián)蕓有?？导瘓F(tuán)的投資參與。
      國(guó)內(nèi)開始SSD控制器設(shè)計(jì)最早的是華瀾微，2013年就有SATA-2控制器上市，有一定份額的市場(chǎng)占有率，也是比較少見的進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)搏殺的國(guó)內(nèi)芯片。
      另外，上海寶存（Shannon）和后來的憶恒創(chuàng)源（MemBlaze）/憶芯科技（StarBlaze），上海寶存在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)表現(xiàn)不錯(cuò)而被SMI并購(gòu)，后兩者也是專注在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，立足于高端SSD設(shè)計(jì)，在業(yè)內(nèi)的宣傳曝光度相當(dāng)密集。
      華為海思自己也有SSD控制器芯片，主要是供給華為內(nèi)部服務(wù)器產(chǎn)品使用，尚未見市場(chǎng)上面有華為控制器銷售，據(jù)聞性能不錯(cuò)。    因SSD控制器設(shè)計(jì)涉及高階模擬電路設(shè)計(jì)、復(fù)雜界面協(xié)議以及閃存各種算法技術(shù)，需有技術(shù)沉淀團(tuán)隊(duì)才能夠成就，遠(yuǎn)非國(guó)內(nèi)部分小公司為了融資宣傳的那樣子轟轟烈烈但華而不實(shí)。

服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)高階控制器-高大上存儲(chǔ)設(shè)備的關(guān)鍵組件

      主要是指在Server領(lǐng)域或者大數(shù)據(jù)（云）存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用。此類芯片一般需要超越單個(gè)硬盤架構(gòu)的速度性能，例如RAID功能。而當(dāng)前熱門議題NVMe技術(shù)亦重點(diǎn)針對(duì)于高端應(yīng)用，更進(jìn)一步JEDEC標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)行中的NVDIMM技術(shù)，嘗試著閃存和DRAM融合在一起開創(chuàng)新的道路。
      可惜，這個(gè)領(lǐng)域是美國(guó)公司獨(dú)步天下，臺(tái)灣業(yè)者的重點(diǎn)則是比較專注于PC周邊的應(yīng)用和技術(shù)所以對(duì)此有點(diǎn)陌生，也可能是因?yàn)榕_(tái)灣市場(chǎng)在Server和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)方面的市場(chǎng)局促狹窄，沒有施展空間。
      同時(shí)，這個(gè)領(lǐng)域衍生下去還涉及光纖-存儲(chǔ)控制器和Ethernet-存儲(chǔ)控制器等新型結(jié)構(gòu)，基本上需要通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)都涵蓋在此，而美國(guó)公司在這方面一騎絕塵，主要集中在PMC和LSI，還有一部分是Texas Instrument和Marvell，大多數(shù)都是基于通信產(chǎn)業(yè)的高速芯片的基礎(chǔ)發(fā)展而來的。這些公司歷經(jīng)產(chǎn)業(yè)變遷，最近MicroChip才收購(gòu)了Microsemi，而此前Microsemi收購(gòu)了PMC；LSI賣給了Avago后又轉(zhuǎn)手被賣給了希捷。高端存儲(chǔ)服務(wù)器和陣列控制芯片都在這幾家的控制下，臺(tái)灣基本上沒有涉足這塊領(lǐng)域，而國(guó)內(nèi)對(duì)這個(gè)方面則是布局較為廣泛，畢竟國(guó)內(nèi)有著光纖系統(tǒng)、交換機(jī)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，所以華為的SSD控制器實(shí)際上不對(duì)外賣重點(diǎn)還是為了存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括其中的陣列芯片，因此這個(gè)方面華為也算是一方翹楚。
      總得來說，目前控制器廠家可以說分為兩大陣營(yíng)，第一大陣營(yíng)就是或多或少擁有閃存資源的國(guó)際一線大廠，以三星為最典型代表。另外一大陣營(yíng)就是獨(dú)立的無晶圓廠(Fabless)芯片設(shè)計(jì)公司，以臺(tái)灣慧榮為典型代表。從下方表格(表一)可以看出，除了一線以閃存背景把閃存和控制器直接做成為產(chǎn)品推行的廠家之外，市場(chǎng)上客戶可以選擇的控制器芯片基本上以臺(tái)灣企業(yè)為主，尤其是慧榮、祥碩和群聯(lián)為主力團(tuán)隊(duì)。當(dāng)然，這里群聯(lián)可以算是具有一定閃存資源背景捆綁支持的公司，并非單純依靠控制器芯片為競(jìng)爭(zhēng)力。

從國(guó)內(nèi)企業(yè)狀況來看，隨著紫光集團(tuán)在存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)方面風(fēng)風(fēng)火火的投資，把整個(gè)國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)真的點(diǎn)燃起來，控制器廠家也因此冒出來不少。經(jīng)過一兩年的市場(chǎng)考驗(yàn)，很多企業(yè)曇花一現(xiàn)，主要因?yàn)榧夹g(shù)積累單薄、甚至有些公司單憑概念炒作，潮起潮落的速度很快。但是這不等于沒有真材實(shí)料的國(guó)內(nèi)企業(yè)，例如華為，臺(tái)灣企業(yè)難以撼動(dòng)，而且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相對(duì)封閉，競(jìng)爭(zhēng)方式也就不一樣。華瀾微電子公司雖然創(chuàng)立僅七八年，和國(guó)內(nèi)其他芯片公司鋪天蓋地宣傳的風(fēng)格迥然不同，以穩(wěn)健的步伐站穩(wěn)SSD控制芯片與Bridge芯片的市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)芯片總體極為依賴進(jìn)口的背景下成為國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)控制器晶業(yè)者中，已經(jīng)成為少數(shù)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高科技公司之一。此外，聯(lián)蕓雖然離臺(tái)登陸不久，重起爐灶也很快，已經(jīng)看到了其新芯片開始出貨?？紤]到聯(lián)蕓從智微分支出來，熟悉臺(tái)灣生態(tài)，可能對(duì)于臺(tái)灣業(yè)者具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

中國(guó)存儲(chǔ)控制器芯片產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化刻不容緩

最近，特朗普就中興通信給了中國(guó)一擊，更代表科技產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈國(guó)產(chǎn)化政策是必須加速的一條道路。閃存芯片因其巨大市值，被紫光為主的國(guó)家隊(duì)看重，風(fēng)光無限；但是，決定最終產(chǎn)品的性能以及國(guó)家看重的資訊安全的并不是閃存芯片，而是控制器芯片。因此，控制器芯片在產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中相當(dāng)關(guān)鍵的價(jià)值遲早會(huì)引起相關(guān)決策人士重視。

我們認(rèn)為，在混沌的國(guó)際政經(jīng)局勢(shì)與產(chǎn)業(yè)競(jìng)賽中，能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)內(nèi)公司帶來更多調(diào)整的機(jī)會(huì)，而中國(guó)強(qiáng)力發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)所帶動(dòng)的整體供應(yīng)鏈發(fā)展，特別在存儲(chǔ)控制器這樣的產(chǎn)業(yè)更讓國(guó)內(nèi)廠商遇見百年難得良機(jī)，各廠商動(dòng)態(tài)值得持續(xù)關(guān)注。

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