96层堆叠、第二代傲腾、 第二代PCIe 4.0 SSD、 国产闪存与内存!2020年存储市场盘点

作为一个非常稳定且持续发展的行业,存储市场在2020年的主要变化在于随着制造工艺升级和PC系统进步而带来的提升和创新(www.ricai.net)。比如不断增高的闪存堆叠层数、QLC开始大规模上市、第二代PCIe 4.0 SSD上市等。当然,2020年的存储市场也不乏亮点,比如:英特尔宣布出售NAND工厂只留“独苗”傲腾,完全国产化的内存以及SSD上市等大事件也让2020年值得我们铭记。

96层堆叠颗粒、QLC产品大量上市

从2020年第二季度开始,几乎所有主流厂商都在大规模量产96层堆叠的NAND颗粒,包括东芝、SK海力士、美光等厂商。96层堆叠的3D NAND TLC颗粒除了堆叠层数相比64层增加50%,存储密度更高外,96层堆叠闪存还借助新的传输界面,拥有更高的性能。如东芝与闪迪的96层颗粒传输带宽为800Mbps,而64层堆叠颗粒的传输带宽则只有最高533Mbps。除了NAND堆叠层数提升外,QLC在2020年开始逐渐占据市场份额。三星甚至为QLC产品的顺利上市采用了全新的92层堆叠方案,以降低成本、加快推进速度。

▲96层堆叠闪存不仅提高了存储密度,还大幅提升了闪存性能。

相比TLC产品,QLC产品的读写速度更低、寿命更短,但是单位面积容量更大,这使得厂商能推出更大容量但单位价格更便宜的产品。因此2020年,不少采用QLC颗粒的大容量SSD上市,包括三星、希捷、东芝、英睿达、长江存储等厂商都在积极布局QLC产品,推出的SSD容量最高甚至可以达到8TB,一般也在2TB~4TB之间。QLC SSD的出现,大幅度拉近了HDD和SSD之间的价格差距。

从2020年的技术发展来看,堆叠层数的提升、存储单元数据容量的提升依旧是未来的发展重点。目前三星136层堆叠的V6 V-NAND堆叠颗粒已经在980 PRO SSD上得到了采用,铠侠发布了112层堆叠的第五代BiCS闪存,美光更在2020年底发布了创纪录的176层堆叠第五代3D NAND。根据目前的堆叠技术路线来看,闪存的堆叠潜力还非常大,甚至有厂商提出最高500层堆叠,再加上PLC这样的技术进一步增加容量,未来的SSD产品可能会更为便宜,非常令人期待。

英特尔:卖掉NAND闪存,全力投身傲腾

为了集中资源发展处理器、GPU等重点项目,英特尔为2020年的存储业界带来了最大的新闻:将以约90亿美元的价格出售旗下所有的NAND产业给SK海力士。本次收购的内容包括英特尔所有固态硬盘、NAND和相关晶圆业务的所有工厂以及英特尔品牌的SSD等。

在剥离了NAND业务之后,英特尔在存储方面就只有傲腾一根“独苗”了。相比NAND来说,傲腾采用相变技术,在整个产品的技术实现和最终性能上要远远好于传统的NAND,尤其是对数据中心和高密度计算等任务非常有帮助,因此英特尔决定持续推进傲腾技术。

2020年,英特尔发布了两类第二代傲腾系列产品,它们均采用了4层堆叠的3D Xpoint介质,带来了性能上的提升。其中代号为Alder Stream的傲腾SSD还借助新主控的采用升级为PCIe 4.0接口,根据英特尔官方数据其IOPS提升了三到四倍;而代号Barlow Pass的第二代傲腾持久内存则借助频率的提升,提升了约25%的内存带宽,性能也获得了相应的增加。

▲第二代傲腾持久内存的带宽得到了明显提升

性能更强大

第二代PCIe 4.0 SSD上线

在AMD的带领下,2020年的高端平台已经逐渐过渡到PCIe 4.0时代。今年推出的第二代PCIe 4.0 SSD均采用了全新的主控与闪存,在性能上有很大的提升,如三星980Pro。这款SSD采用了支持PCIe 4.0技术的三星Elpis主控。该主控由三星自研的8nm生产工艺打造,支持NVMe 1.3c技术标准、PCIe 4.0 x4传输带宽。

闪存方面,这款SSD则使用了三星最新的136层堆叠V6 TLC闪存颗粒,相对上代的92层堆叠颗粒,增加了40%的存储密度,并减少了15%的能耗,其传输速度最高读取速度可超过7000MB/s。WD_BLACK的SN850则采用了新一代 Sandisk PCIe 4.0主控,搭配闪迪96层堆叠的BICS4闪存,其最高连续读取速度同样可超过7000MB/s,最高连续写入速度可达5300MB/s,相比去年传输速度在5000MB/s以内的第一代PCIe 4.0 SSD进步非常明显。

▲WD_BLACK SN850、三星980 Pro都是第二代PCIe 4.0 SSD的代表

国产NAND颗粒和内存全面上市

2020年也是国产闪存和国产内存值得纪念的一年。固态存储方面,长江存储推出了商业化、采用了基于Xtacking架构的64层 3D NAND颗粒,并发布了面向消费级的致钛品牌,还推出了一系列基于长江存储自研颗粒的致钛SSD产品。同时光威也率先推出了基于长江存储颗粒的光威弈pro系列SSD,产品分为SATA和NVMe M.2 SSD两类。

国产内存和相关内存产品也在2020年崭露头角。长鑫存储在2020年发布了全新的国产DDR4 DRAM颗粒,这是一款具有自主产权的10nm级(实际生产工艺为19nm)内存颗粒,其生产工艺水平已接近同样在使用10nm级生产工艺的国外内存颗粒。

▲长鑫存储推出的DDR4内存也开创了国产内存产品市场化的先例

随后,国内光威、铭瑄、七彩虹、台电等厂商都推出了基于长鑫存储DDR4颗粒的内存产品,包括适用于普通玩家的普条和面向游戏玩家、超频玩家带散热片的产品。这些产品的单条容量以8GB和16GB为主,频率以DDR4 2666和DDR4 3000为主,后期可能还会有更高频率的产品上市。从目前的情况来看,国产内存条的性能表现达到了国外同频内存的水准,230元左右就能买到8GB DDR4 3000产品,具备一定性价比。

写在最后

2020年的存储市场看起来波澜不惊,整体产业随着PC技术和市场变化而持续进步,包括多层堆叠颗粒、PCIe 4.0,都属于之前技术的正常演进。最值得关注的反而是真正的国产核心元件开始从2020年进入消费级存储市场,包括长江存储、长鑫存储的闪存和内存产品,通过不错的性能、规格和具有竞争力的价格,赢得了消费者的青睐,积累了不少人气,希望在即将到来的2021年,国产产品能够更进一步、再上一层楼。

公司名称:苏州迪赞工业设计有限公司