對(duì)于固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)而言,其市場(chǎng)版圖正在逐漸向新興領(lǐng)域拓展,其支持者承諾將以低檔硬盤驅(qū)動(dòng)器的價(jià)格推動(dòng)SSD進(jìn)入主流PC市場(chǎng)。美光科技(Micron Technology)公司已于近期宣布進(jìn)入該市場(chǎng),而東芝也已經(jīng)做好加入這個(gè)迅速“擁擠”起來(lái)的舞臺(tái)。
SSD是在標(biāo)準(zhǔn)NAND閃存基礎(chǔ)上建立的功率低且耐用的新系統(tǒng),它的出現(xiàn)可能會(huì)給耗電量大且機(jī)械部件易于發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)故障的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)帶來(lái)威脅。但是,由于OEM面臨成本和設(shè)計(jì)方面的障礙,包括缺乏為驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用而優(yōu)化的NAND控制器,以及多級(jí)單元(MLC)NAND閃存的寫周期局限,因此分析師們對(duì)基于閃存的存儲(chǔ)器何時(shí)才能在主流PC中取得進(jìn)展的看法并不一致。
在許多情況下,今天的SSD與PC、工業(yè)及相關(guān)存儲(chǔ)應(yīng)用中所用到的HDD相比,其性能更低,且價(jià)格更是HDD的45倍以上。與此同時(shí),考慮到垂直記錄技術(shù)和其它頗有前途的未來(lái)構(gòu)想,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)硬盤驅(qū)動(dòng)器的體積將繼續(xù)變小,很可能將SSD的大規(guī)模應(yīng)用需求擠到下個(gè)十年。
Gartner公司分析師Joseph Unsworth認(rèn)為,在PC界考慮廣泛采納SSD之前,該技術(shù)必須在成本和設(shè)計(jì)兩方面實(shí)現(xiàn)巨大改進(jìn)。他預(yù)計(jì),需要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的“教育過程”才能讓OEM和終端用戶了解SSD會(huì)給筆記本、桌面電腦以及服務(wù)器帶來(lái)的好處。
Unsworth將2009年看作是SSD的“引爆點(diǎn)”,雖然其他分析師認(rèn)為SSD的廣泛采納將發(fā)生在2011年或2012年之后。
美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDC)分析師Jeffrey Janukowicz指出,目前SSD產(chǎn)品的應(yīng)用面比較窄,大多銷售到了工業(yè)和軍事領(lǐng)域等非傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)。戴爾和惠普等PC OEM在系統(tǒng)中將SSD作為一個(gè)可選方案,但這樣的解決方案通常價(jià)格高昂,而且他們也并沒有在自己的網(wǎng)站上對(duì)該方案進(jìn)行大肆宣傳。Janukowicz指出,32GB的SSD售價(jià)約為350美元,而160GB的HDD售價(jià)還不到100美元。
F1: SSD在筆記本電腦中的滲透率預(yù)計(jì)將逐年提升。
Web-Feet研究公司CEO Alan Niebel表示,現(xiàn)在SSD和HDD的平均成本分別為10美元/GB和30美分/GB。“SSD要想被大量采納,其價(jià)格必須降到1美元/GB?！盢iebel指出。他認(rèn)為這個(gè)目前看來(lái)有些不可思議的價(jià)格點(diǎn)在2011年前都不會(huì)出現(xiàn),而到那個(gè)時(shí)候,硬盤驅(qū)動(dòng)器每GB存儲(chǔ)容量的成本估計(jì)只有10美分,或許還不到3或4美分。
目前,SSD市場(chǎng)被BiTMicro Networks、Mtron、Super Talent和Stecs等小型玩家所主導(dǎo)。這些公司沒有晶圓廠,而且必須從外部供應(yīng)商那里獲得NAND器件。而且,現(xiàn)在僅僅有少數(shù)幾家SSD公司開發(fā)了自己的控制器技術(shù)。
但是,PC市場(chǎng)采納SSD的潛在性正在改變SSD的版圖。全球已經(jīng)有大約40家制造商在爭(zhēng)奪SSD的市場(chǎng)份額。據(jù)IDC預(yù)測(cè),該市場(chǎng)規(guī)模將從2006年的3.73億美元增長(zhǎng)到2011年的54億美元。英特爾、SanDisk和三星最近也相繼推出了自己的SSD產(chǎn)品。現(xiàn)在,Micron公司已明確表示要加入競(jìng)爭(zhēng),而隨后上場(chǎng)的可能是東芝。
Micron公司已經(jīng)推出了面向PC、嵌入式及相關(guān)應(yīng)用的RealSSD系列驅(qū)動(dòng)器。這種新型的SSD產(chǎn)品基于Micron自己的NAND閃存器件,存儲(chǔ)容量從1GB到64GB不等。
與此同時(shí),一位東芝女發(fā)言人確認(rèn),作為NAND閃存巨頭,東芝將于今年早期推出一款SSD產(chǎn)品。
對(duì)于英特爾、Micron和東芝來(lái)說(shuō),SSD代表著推動(dòng)NAND增長(zhǎng)的新生力量,也是為內(nèi)部生產(chǎn)的NAND尋找銷路的一個(gè)好方法。甚至硬盤驅(qū)動(dòng)器廠商也看到了SSD的曙光,業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),希捷和其它公司將在2008年進(jìn)入該市場(chǎng)。現(xiàn)在,大多數(shù)芯片和驅(qū)動(dòng)器巨頭正在開發(fā)自己的控制器。
誰(shuí)將成為這個(gè)市場(chǎng)上最終的贏家？現(xiàn)在要做出判斷還為時(shí)尚早,但是有些人已經(jīng)看到了即將出現(xiàn)在該領(lǐng)域的一些變化。
“很顯然,晶圓廠具有成本優(yōu)勢(shì),”WebFeet公司的Niebel說(shuō),“但仍需要擁有關(guān)鍵的IP和控制器技術(shù)才能獲得成功?！?
隨著大型競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)場(chǎng),預(yù)計(jì)SSD的平均銷售價(jià)格將會(huì)下降。有些人甚至預(yù)期將發(fā)生一場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn),特別是隨著三星強(qiáng)力推進(jìn)以及東芝最終進(jìn)場(chǎng)參戰(zhàn)。這兩家公司在NAND領(lǐng)域是一對(duì)強(qiáng)勁的對(duì)手,而且它們常常打價(jià)格戰(zhàn)。
小型SSD制造商表示它們歡迎這些新來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)者?！罢麄€(gè)版圖將在2008年年底得到更為清晰的展示,”Stec公司營(yíng)銷和業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Patrick Wilkison說(shuō),“進(jìn)場(chǎng)的大玩家越多,對(duì)這種新類別提供的支持就越好?！盨tec公司是一家集成商,曾宣稱在2005年占有了2.6億美元閃存驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)40%的份額。
Wilkison認(rèn)為,由于擁有元件成本優(yōu)勢(shì),閃存芯片制造商可能會(huì)控制面向PC的低端產(chǎn)品。而服務(wù)器驅(qū)動(dòng)器在更大程度上是需要專門技術(shù)的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品,屬于集成商和硬盤驅(qū)動(dòng)器制造商的領(lǐng)地。
F2: SSD產(chǎn)品出貨量呈上升態(tài)勢(shì),特別在一些應(yīng)用領(lǐng)域中市場(chǎng)已經(jīng)起飛。
Wilkison批評(píng)Micron公司首推SSD的時(shí)間比三星和SanDisk晚了一年多,這兩家公司早就擁有了這些產(chǎn)品。
“閃存制造商的產(chǎn)品通常性能等級(jí)較低、應(yīng)用范圍較窄?！盬ilkison說(shuō),“Stec公司的驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品容量從8到512GB不等,而且傳輸速率比大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)者都高?！睋?jù)他介紹,該系列包括支持并行和串行ATA以及Fibre Channel接口的各種型號(hào),支持SAS接口的驅(qū)動(dòng)器也在開發(fā)之中。
希捷等硬盤驅(qū)動(dòng)器制造商也面臨挑戰(zhàn)。Wilkison指出:“希捷不太肯定SSD這次擴(kuò)張的胃口有多大,并且擔(dān)心將失去一部分2.5英寸驅(qū)動(dòng)器業(yè)務(wù)?！绷硗?由于閃存的競(jìng)爭(zhēng),有四家驅(qū)動(dòng)器制造商已經(jīng)終止了1英寸及以下尺寸硬盤驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)計(jì)劃。而一些分析師也表示,1.8英寸驅(qū)動(dòng)器也在遭受攻擊。
當(dāng)然,對(duì)于把SSD的價(jià)格降到可承受水平的各種條件是否都已就位,業(yè)內(nèi)人士的看法仍存在分歧。
美國(guó)技術(shù)研究(ATR)公司分析師Doug Freedman在其最近的一份報(bào)告中預(yù)測(cè):SSD最終將主導(dǎo)移動(dòng)市場(chǎng)。雖然目前價(jià)格因素制約了其在主流移動(dòng)市場(chǎng)中的應(yīng)用,但如果按總擁有成本(TCO)進(jìn)行比較,SSD在價(jià)格方面比企業(yè)級(jí)硬盤驅(qū)動(dòng)器更具競(jìng)爭(zhēng)力；另外,作為一種附加設(shè)備,SSD可以改善目前網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)性能和可靠性?！?
根據(jù)該報(bào)告,SSD將在2008年占據(jù)整個(gè)筆記本市場(chǎng)大約5%的份額,相當(dāng)于大約5百萬(wàn)單位或2億GB左右的存儲(chǔ)量。
早期采納SSD的系統(tǒng)包括諸如OLPC等超低成本PC。臺(tái)灣華碩(Asus)已經(jīng)推出了配置4GB SSD驅(qū)動(dòng)器的迷你型筆記本——Eee PC,售價(jià)為350到400美元。
人們?cè)跀?shù)據(jù)中心也發(fā)現(xiàn)了一些早期機(jī)會(huì)。在去年7月,IBM公司宣布將在其刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)中使用SanDisk公司的2.5英寸SSD?！拔覀兿嘈艛?shù)據(jù)中心環(huán)境將把風(fēng)頭轉(zhuǎn)向SSD,作為降低總成本的一種方法?！盇TR公司的Freeman說(shuō)。
存在的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
盡管有上述積極努力,但是SSD在被大規(guī)模采納之前仍然面臨幾大障礙。除成本外,控制器技術(shù)、軟件集成乃至NAND技術(shù)本身等關(guān)鍵點(diǎn)處仍存在問題。
一個(gè)問題是,NAND價(jià)格下降的速度是否足夠快從而能在密度方面跟上磁介質(zhì)的步伐。在過去幾年里,NAND價(jià)格以年平均40%或更快的速度下降?！俺杀臼沁M(jìn)入消費(fèi)產(chǎn)品的最大障礙。我們認(rèn)為,要想在2009到2010年間得到大規(guī)模采納,NAND的平均銷售價(jià)格每年至少需下降50%?！盕reedman說(shuō)。
“價(jià)格可能在短期內(nèi)更為重要,但除此之外,另一個(gè)障礙是缺乏能夠使SSD優(yōu)勢(shì)充分得以發(fā)揮的驅(qū)動(dòng)器和控制器技術(shù)。”Freeman補(bǔ)充說(shuō)。
控制器幫助管理SSD的讀寫周期、錯(cuò)誤修正和其它功能。但Micron科技公司存儲(chǔ)器系統(tǒng)開發(fā)副總裁Dean Klein指出,很少有控制器會(huì)針對(duì)SSD設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。
Micron、英特爾、SanDisk和三星等公司正在自行開發(fā)控制器,并表示這些控制器將實(shí)現(xiàn)SSD性能的最優(yōu)化。包括LSI、Marvell、Silicon Motion和Phison在內(nèi)的數(shù)家商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)者也正在開發(fā)SSD控制器,并承諾將通過改進(jìn)接口來(lái)提高性能特性,Freeman說(shuō)。
另外還有其它一些設(shè)計(jì)問題。今天的SSD大多基于較為老舊的單級(jí)單元(SLC)NAND閃存技術(shù),但其最終目標(biāo)是開發(fā)出基于更為新穎的MLC NAND器件的存儲(chǔ)子系統(tǒng)。
MLC自身的限制是閃存在計(jì)算機(jī)中增長(zhǎng)面臨的最大制約因素。MLC芯片可提供比SLC芯片高得多的容量,但MLC芯片的比特錯(cuò)誤率也更高,而且寫入壽命只有大約1萬(wàn)次,是SLC閃存的十分之一。
對(duì)基于MLC的NAND器件和控制器的需求是降低SSD成本的至關(guān)重要的條件,Freedman說(shuō)。但是向MLC轉(zhuǎn)移意味著將重?fù)?dān)落到了控制器制造商的身上,它們需要使NAND器件在不同存儲(chǔ)單元之間取得更好平衡,從而優(yōu)化SSD的壽命。“考慮到SLC和MLC各自的優(yōu)缺點(diǎn),我們相信存在著一個(gè)SLC/MLC混合型市場(chǎng)?！彼f(shuō)。
“由于面臨諸多挑戰(zhàn),SSD市場(chǎng)現(xiàn)在猶如一個(gè)移動(dòng)著的靶標(biāo)?！盕reeman補(bǔ)充說(shuō),“像大多數(shù)技術(shù)需要首先進(jìn)行推介一樣,我們預(yù)計(jì)SSD的推介期比大多數(shù)人預(yù)期的要長(zhǎng),而屆時(shí)批量采納的速度則將比預(yù)期的要快?！?
作者: 馬立得、麥利
（電子工程專輯）
