什么是存儲(chǔ)？其實(shí)自人類文明誕生之時(shí)就有了存儲(chǔ)，不論是結(jié)繩記事還是甲骨文，可以說(shuō)沒(méi)有存儲(chǔ)就沒(méi)有人類文明的傳承。存儲(chǔ)自身的技術(shù)更迭和涵義演變，也見(jiàn)證了人類在科技金字塔的攀登之旅。

進(jìn)入電子信息時(shí)代，存儲(chǔ)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)規(guī)模巨大的市場(chǎng)。特別是順應(yīng)國(guó)家存儲(chǔ)大戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)布局以及國(guó)產(chǎn)化替代的推動(dòng)，更是給存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展按下了快進(jìn)鍵。不過(guò)，放眼全球存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)，美國(guó)、日韓、臺(tái)資等國(guó)際大廠幾乎瓜分了全球市場(chǎng)份額。大陸本土存儲(chǔ)廠商的崛起，更像是這個(gè)巨大藍(lán)海市場(chǎng)中的“孤勇者”，既要牢牢握住手中關(guān)鍵的信息安全鑰匙，又要在技術(shù)追趕中爭(zhēng)得一席之地。

直面國(guó)產(chǎn)固態(tài)存儲(chǔ)痛點(diǎn)

北京澤石科技是中科院微電子所孵化的公司，擁有從主控、固件到SSD完整的研發(fā)能力，致力于打造存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化的完整產(chǎn)業(yè)鏈。2019年，澤石科技承接了國(guó)家科技重大專項(xiàng)02課題UFS閃存國(guó)產(chǎn)化，該項(xiàng)目由長(zhǎng)江存儲(chǔ)負(fù)責(zé)NAND顆粒研發(fā)，澤石承接控制器研發(fā)，共同開(kāi)發(fā)晶圓級(jí)別到國(guó)產(chǎn)NAND存儲(chǔ)應(yīng)用技術(shù)。

該項(xiàng)目指導(dǎo)人、中科微電子所領(lǐng)導(dǎo)表示：“不能只做芯片，也需要希捷這樣的企業(yè)。對(duì)控制器和固件布局已經(jīng)提出幾年，澤石團(tuán)隊(duì)前期已經(jīng)成熟開(kāi)發(fā)SSD產(chǎn)品，由研究所推進(jìn)，未來(lái)和長(zhǎng)江存儲(chǔ)做好配合，一定要做成中國(guó)的‘希捷’?！?/p>

日前，澤石科技創(chuàng)始人、CEO劉楊博士接受<與非網(wǎng)>獨(dú)家專訪，談及發(fā)展國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)的必要性時(shí)，他表示，“如果要推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，其實(shí)就離不開(kāi)存儲(chǔ)的創(chuàng)新?！?/p>

據(jù)他介紹，目前國(guó)產(chǎn)SSD（固態(tài)硬盤）主要面臨兩大痛點(diǎn)：第一，打造穩(wěn)定、可靠的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈?zhǔn)钱?dāng)前形勢(shì)下需要解決的問(wèn)題。第二，技術(shù)的成熟度、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模有待繼續(xù)提升。存儲(chǔ)、CPU、操作系統(tǒng)并稱為核心部件“三大件”，通過(guò)大規(guī)模出貨的磨合，三者將形成更有力的配合，進(jìn)一步強(qiáng)化兼容性。就像Wintel聯(lián)盟一樣，能夠從底層創(chuàng)新為業(yè)界提供有力支持，而不僅僅只是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)集成。

固態(tài)硬盤加速取代機(jī)械硬盤

根據(jù)海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)集成電路進(jìn)口金額為27934.8億元。其中，存儲(chǔ)芯片進(jìn)口金額已連續(xù)多年占據(jù)集成電路進(jìn)口總額的三分之一左右，規(guī)模巨大。

我國(guó)作為全球最主要的存儲(chǔ)芯片消費(fèi)市場(chǎng)之一，大陸存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)已連續(xù)多年占據(jù)全球存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)份額的50%以上。隨著電子制造領(lǐng)域水平的不斷提升，5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域的不斷涌現(xiàn)，催生了存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)的巨大需求，近年來(lái)市場(chǎng)規(guī)?？傮w也保持較快增長(zhǎng)。

“隨著技術(shù)的發(fā)展、新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)的開(kāi)拓，存儲(chǔ)本身的市場(chǎng)容量在快速增長(zhǎng)”，劉楊指出，“這既包括了存量市場(chǎng)的技術(shù)替代，也有增量市場(chǎng)的快速應(yīng)用，導(dǎo)致SSD的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。SSD出現(xiàn)約20年，各方面性能表現(xiàn)都超越了機(jī)械硬盤（HDD），當(dāng)時(shí)唯一的挑戰(zhàn)可能就是價(jià)格問(wèn)題。但現(xiàn)在SSD正在取代HDD，筆記本電腦幾乎百分百應(yīng)用了SSD，數(shù)據(jù)中心每臺(tái)服務(wù)器幾乎都搭配了2-8塊SSD……隨著近幾年3D TLC技術(shù)的發(fā)展，SSD每GB的價(jià)格已經(jīng)大幅下降?！?/p>

除了價(jià)格方面的考量，大規(guī)模數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)容量的需求增長(zhǎng)也是驅(qū)動(dòng)SSD快速發(fā)展的因素。劉楊認(rèn)為，“SSD全面取代HDD的步伐在加快，這可以說(shuō)是存儲(chǔ)業(yè)界近百年來(lái)一個(gè)非常大的、深刻的技術(shù)變革。站在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，澤石科技要做一件事，就是建立國(guó)產(chǎn)的SSD產(chǎn)業(yè)?！?/p>

澤石科技目前已量產(chǎn)的神農(nóng)控制器芯片，使用TSMC 28nm工藝制造，采用NVME 1.3協(xié)議的PCIe Gen3 x 4技術(shù)，適配SLC/MLC/TLC/QLC ?；谠撔酒_(kāi)發(fā)的SSD性能最高可達(dá)順序讀3.5GB/s，順序?qū)?.0GB/s，最大支持4TB的容量。與傳統(tǒng)機(jī)械硬盤最多約200MB/s的水平相比，約實(shí)現(xiàn)了15倍以上的提升。而據(jù)劉楊透露，正在研發(fā)的下一代PCIe Gen5盤古，讀寫速度最高可以達(dá)到12GB/s，約是傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的60倍。

打造主控、固件、SSD的完整研發(fā)能力

目前，在主控研發(fā)、固件開(kāi)發(fā)、SSD集成方面，澤石已形成了完整的布局，積累了約十年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

主控方面，除了控制器芯片，澤石在TensorECC糾錯(cuò)引擎方面有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，能夠自適應(yīng)不同NAND特性，降低產(chǎn)品成本30%，糾錯(cuò)能力提升3-5倍；應(yīng)用感知TensorComp引擎針對(duì)AI圖像識(shí)別等大數(shù)據(jù)應(yīng)用，無(wú)損壓縮數(shù)據(jù)20%以上；高帶寬TensorProc引擎，可加速大數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)處理，降低系統(tǒng)功耗。

看得出澤石非常注重各類引擎的開(kāi)發(fā)。為什么要堅(jiān)持做自研算法？劉楊解釋說(shuō)，SSD 三大核心技術(shù)包括主控芯片、Flash顆粒和固件算法。主控芯片作為SSD的“大腦”，可類比于計(jì)算機(jī)CPU，對(duì)SSD的性能、壽命及可靠性有重要影響。而固件算法方面的強(qiáng)化，例如強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力，則對(duì)SSD的性能、壽命及可靠性有重要影響。

他以Tensor智能算法為例解釋說(shuō)，SSD的應(yīng)用非常廣泛，但是工作環(huán)境的溫度差別可能會(huì)非常大，因此對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)有嚴(yán)苛的可靠性要求。例如國(guó)際廠商美光、鎧俠等提供的Flash產(chǎn)品，能夠滿足-40℃~85℃的工作要求。國(guó)產(chǎn)顆粒目前還達(dá)不到這個(gè)級(jí)別，建議的使用溫度約為0℃~70℃。如何提升產(chǎn)品的可靠性？這就需要算法糾錯(cuò)能力的提升，通過(guò)算法判別準(zhǔn)確的電壓值，將可能出錯(cuò)的數(shù)據(jù)拉回正常值，從而提升方案整體的穩(wěn)定性。

固件開(kāi)發(fā)方面，澤石針對(duì)TensorECC構(gòu)建了私有的算法庫(kù)，可根據(jù)用戶需求參數(shù)化的形式，快速生產(chǎn)定制化的專屬固件，縮短市場(chǎng)化時(shí)間。

SSD集成方面，澤石目前在消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了全行業(yè)覆蓋。IS310XPlus產(chǎn)品搭載國(guó)產(chǎn)主控和YMTC 3D TLC NAND，與國(guó)產(chǎn)CPU平臺(tái)和OS方案兼容，滿足了長(zhǎng)城信息銀行自助終端對(duì)系統(tǒng)盤SSD的需求；ZS1000 M.2 2280 SATA SSD實(shí)現(xiàn)了對(duì)小米R(shí)edmi Book 14 筆記本批量供貨; CS200X采用國(guó)產(chǎn)3D NAND顆粒，滿足紫光筆記本和臺(tái)式機(jī)應(yīng)用需求，成功通過(guò)兼容性測(cè)試并進(jìn)入紫光供應(yīng)商名錄；同時(shí)，澤石已于2022年第一季度成功入圍同方計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器供應(yīng)商名錄。此外，澤石SATA固態(tài)硬盤CS2系列、IS3系列各型號(hào)均已列入信創(chuàng)產(chǎn)品目錄。

存儲(chǔ)市場(chǎng)上揚(yáng)

國(guó)產(chǎn)廠商如何抓住機(jī)遇？

一場(chǎng)巨大的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在發(fā)生，帶動(dòng)了存儲(chǔ)市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。

根據(jù)WSTS、賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù)，2021年，存儲(chǔ)芯片的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1580億美元，達(dá)到與2018年高點(diǎn)相近的規(guī)模，占整個(gè)集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的比重達(dá)到35.05%。這已是自2016年起，存儲(chǔ)芯片連續(xù)數(shù)年超越占比最大的邏輯電路，成為全球集成電路市場(chǎng)銷售額占比最高的分支。

另?yè)?jù)IC Insights預(yù)測(cè)，2021-2023年全球存儲(chǔ)芯片的市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到1,552億美元、1804億美元及2196億美元，增幅分別達(dá)到22.5%、16.2%和21.7%。

如何看待國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)發(fā)展前景？如何抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇？劉楊表示，首先從產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面來(lái)看，國(guó)家對(duì)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的大力推動(dòng)、以及“東數(shù)西算”等政策引導(dǎo)，都利好存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)。其次，從供應(yīng)鏈安全的角度，國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)越來(lái)越成為市場(chǎng)必需。

在這些背景下，國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)作為底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，將有更多機(jī)會(huì)與應(yīng)用端進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)行垂直的、自上而下的優(yōu)化。從系統(tǒng)端到存儲(chǔ)端，他希望產(chǎn)業(yè)伙伴能夠一起打通，進(jìn)行架構(gòu)層的方案優(yōu)化，在市場(chǎng)應(yīng)用中擦出更大的火花。

“缺芯”近兩年成為行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)，打造穩(wěn)健的供應(yīng)鏈體系越來(lái)越重要。對(duì)此，劉楊表示，澤石在持續(xù)強(qiáng)化供應(yīng)鏈體系，建立了從wafer到顆粒封裝以及SSD的完整供應(yīng)能力。未來(lái)，一方面，澤石將根據(jù)客戶需求，提供定制化的SSD產(chǎn)品；另一方面，將根據(jù)整個(gè)行業(yè)的趨勢(shì)，提供更高性能、更具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。在聚焦國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，希望將競(jìng)爭(zhēng)力提升到國(guó)際水平。

寫在最后

存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)近兩年受到的關(guān)注度較高，本身的產(chǎn)業(yè)格局也正處于震蕩中。在當(dāng)前的國(guó)際背景下，存儲(chǔ)作為核心的部件之一，對(duì)于未來(lái)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)的支撐作用是不可估量的。這既是國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)的發(fā)展良機(jī)，同時(shí)也是巨大的時(shí)代挑戰(zhàn)。

國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)的卡脖子問(wèn)題究竟解決了沒(méi)？劉楊認(rèn)為，“我覺(jué)得還處在初級(jí)階段，只有國(guó)產(chǎn)品牌形成更大規(guī)模的出貨量，進(jìn)入全球前列的供應(yīng)商席位，才是真正的解決了這個(gè)問(wèn)題。”

但不管怎么說(shuō)，“造不如買”的階段一去不復(fù)返。國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，一方面是要擴(kuò)充產(chǎn)能，加強(qiáng)產(chǎn)能建設(shè)、實(shí)現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大；另一方面，還需通過(guò)逐步的磨合，充分建立國(guó)產(chǎn)信任，走向更為廣闊的藍(lán)海市場(chǎng)。

正如采訪中劉楊所說(shuō)，“未來(lái)二三十年，數(shù)據(jù)將滲透到人類社會(huì)生活的方方面面，隨著數(shù)據(jù)量的不斷攀升，SSD將擔(dān)綱產(chǎn)業(yè)主角。澤石希望在中國(guó)存儲(chǔ)大戰(zhàn)略全產(chǎn)業(yè)鏈布局中，實(shí)現(xiàn)SSD核心技術(shù)的全國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)，助力存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化?！?/p>