對于固態(tài)驅(qū)動器(SSD)而言,其市場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)動器的價格推動SSD進入主流PC市場。美光科技(Micron Technology)公司已于近期宣布進入該市場,而東芝也已經(jīng)做好加入這個迅速“擁擠”起來的舞臺。
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)可能會給耗電量大且機械部件易于發(fā)生現(xiàn)場故障的硬盤驅(qū)動器(HDD)帶來威脅。但是,由于OEM面臨成本和設(shè)計方面的障礙,包括缺乏為驅(qū)動器應(yīng)用而優(yōu)化的NAND控制器,以及多級單元(MLC)NAND閃存的寫周期局限,因此分析師們對基于閃存的存儲器何時才能在主流PC中取得進展的看法并不一致。
在許多情況下,今天的SSD與PC、工業(yè)及相關(guān)存儲應(yīng)用中所用到的HDD相比,其性能更低,且價格更是HDD的45倍以上。與此同時,考慮到垂直記錄技術(shù)和其它頗有前途的未來構(gòu)想,預(yù)計未來幾年內(nèi)硬盤驅(qū)動器的體積將繼續(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)計兩方面實現(xiàn)巨大改進。他預(yù)計,需要經(jīng)歷一個長期的“教育過程”才能讓OEM和終端用戶了解SSD會給筆記本、桌面電腦以及服務(wù)器帶來的好處。
Unsworth將2009年看作是SSD的“引爆點”,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。
美國國際數(shù)據(jù)集團(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)動器市場。戴爾和惠普等PC OEM在系統(tǒng)中將SSD作為一個可選方案,但這樣的解決方案通常價格高昂,而且他們也并沒有在自己的網(wǎng)站上對該方案進行大肆宣傳。Janukowicz指出,32GB的SSD售價約為350美元,而160GB的HDD售價還不到100美元。
F1: SSD在筆記本電腦中的滲透率預(yù)計將逐年提升。
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?！癝SD要想被大量采納,其價格必須降到1美元/GB。”Niebel指出。他認(rèn)為這個目前看來有些不可思議的價格點在2011年前都不會出現(xiàn),而到那個時候,硬盤驅(qū)動器每GB存儲容量的成本估計只有10美分,或許還不到3或4美分。
目前,SSD市場被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家制造商在爭奪SSD的市場份額。據(jù)IDC預(yù)測,該市場規(guī)模將從2006年的3.73億美元增長到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?，F(xiàn)在,Micron公司已明確表示要加入競爭,而隨后上場的可能是東芝。
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)動器。這種新型的SSD產(chǎn)品基于Micron自己的NAND閃存器件,存儲容量從1GB到64GB不等。
與此同時,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。
對于英特爾、Micron和東芝來說,SSD代表著推動NAND增長的新生力量,也是為內(nèi)部生產(chǎn)的NAND尋找銷路的一個好方法。甚至硬盤驅(qū)動器廠商也看到了SSD的曙光,業(yè)內(nèi)人士預(yù)計,希捷和其它公司將在2008年進入該市場?，F(xiàn)在,大多數(shù)芯片和驅(qū)動器巨頭正在開發(fā)自己的控制器。
誰將成為這個市場上最終的贏家？現(xiàn)在要做出判斷還為時尚早,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,”WebFeet公司的Niebel說,“但仍需要擁有關(guān)鍵的IP和控制器技術(shù)才能獲得成功?！?
隨著大型競爭者進場,預(yù)計SSD的平均銷售價格將會下降。有些人甚至預(yù)期將發(fā)生一場價格戰(zhàn),特別是隨著三星強力推進以及東芝最終進場參戰(zhàn)。這兩家公司在NAND領(lǐng)域是一對強勁的對手,而且它們常常打價格戰(zhàn)。
小型SSD制造商表示它們歡迎這些新來的競爭者?！罢麄€版圖將在2008年年底得到更為清晰的展示,”Stec公司營銷和業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Patrick Wilkison說,“進場的大玩家越多,對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)動器市場40%的份額。
Wilkison認(rèn)為,由于擁有元件成本優(yōu)勢,閃存芯片制造商可能會控制面向PC的低端產(chǎn)品。而服務(wù)器驅(qū)動器在更大程度上是需要專門技術(shù)的系統(tǒng)級產(chǎn)品,屬于集成商和硬盤驅(qū)動器制造商的領(lǐng)地。
F2: SSD產(chǎn)品出貨量呈上升態(tài)勢,特別在一些應(yīng)用領(lǐng)域中市場已經(jīng)起飛。
Wilkison批評Micron公司首推SSD的時間比三星和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)品通常性能等級較低、應(yīng)用范圍較窄?！盬ilkison說,“Stec公司的驅(qū)動器產(chǎn)品容量從8到512GB不等,而且傳輸速率比大多數(shù)競爭者都高?！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,支持SAS接口的驅(qū)動器也在開發(fā)之中。
希捷等硬盤驅(qū)動器制造商也面臨挑戰(zhàn)。Wilkison指出:“希捷不太肯定SSD這次擴張的胃口有多大,并且擔(dān)心將失去一部分2.5英寸驅(qū)動器業(yè)務(wù)?！绷硗?由于閃存的競爭,有四家驅(qū)動器制造商已經(jīng)終止了1英寸及以下尺寸硬盤驅(qū)動器的生產(chǎn)計劃。而一些分析師也表示,1.8英寸驅(qū)動器也在遭受攻擊。
當(dāng)然,對于把SSD的價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。
美國技術(shù)研究(ATR)公司分析師Doug Freedman在其最近的一份報告中預(yù)測:SSD最終將主導(dǎo)移動市場。雖然目前價格因素制約了其在主流移動市場中的應(yīng)用,但如果按總擁有成本(TCO)進行比較,SSD在價格方面比企業(yè)級硬盤驅(qū)動器更具競爭力；另外,作為一種附加設(shè)備,SSD可以改善目前網(wǎng)絡(luò)的存儲性能和可靠性?！?
根據(jù)該報告,SSD將在2008年占據(jù)整個筆記本市場大約5%的份額,相當(dāng)于大約5百萬單位或2億GB左右的存儲量。
早期采納SSD的系統(tǒng)包括諸如OLPC等超低成本PC。臺灣華碩(Asus)已經(jīng)推出了配置4GB SSD驅(qū)動器的迷你型筆記本——Eee PC,售價為350到400美元。
人們在數(shù)據(jù)中心也發(fā)現(xiàn)了一些早期機會。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。“我們相信數(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。
存在的設(shè)計挑戰(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)鍵點處仍存在問題。
一個問題是,NAND價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價格以年平均40%或更快的速度下降。“成本是進入消費產(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的平均銷售價格每年至少需下降50%?！盕reedman說。
“價格可能在短期內(nèi)更為重要,但除此之外,另一個障礙是缺乏能夠使SSD優(yōu)勢充分得以發(fā)揮的驅(qū)動器和控制器技術(shù)?！盕reeman補充說。
控制器幫助管理SSD的讀寫周期、錯誤修正和其它功能。但Micron科技公司存儲器系統(tǒng)開發(fā)副總裁Dean Klein指出,很少有控制器會針對SSD設(shè)計進行優(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)競爭者也正在開發(fā)SSD控制器,并承諾將通過改進接口來提高性能特性,Freeman說。
另外還有其它一些設(shè)計問題。今天的SSD大多基于較為老舊的單級單元(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器件的存儲子系統(tǒng)。
MLC自身的限制是閃存在計算機中增長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芯片的比特錯誤率也更高,而且寫入壽命只有大約1萬次,是SLC閃存的十分之一。
對基于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。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,我們相信存在著一個SLC/MLC混合型市場?！彼f。
“由于面臨諸多挑戰(zhàn),SSD市場現(xiàn)在猶如一個移動著的靶標(biāo)?！盕reeman補充說,“像大多數(shù)技術(shù)需要首先進行推介一樣,我們預(yù)計SSD的推介期比大多數(shù)人預(yù)期的要長,而屆時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）
