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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(guò)平均銷(xiāo)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(xiāo)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(pán)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(mǎi)技術(shù)、購(gòu)買(mǎi)公司未成，轉(zhuǎn)而以加強(qiáng)自身開(kāi)發(fā)技術(shù)為主，未來(lái)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(jiàn)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(guò)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)钗牡帽硎荆鎯?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(wú)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(xiāo)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(pán)(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(lèi)別：硬盤(pán)（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(lèi)。

硬盤(pán)(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(pán)讀寫(xiě)，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(jiàn)有公司再進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域爭(zhēng)搶尾盤(pán)，因此在硬盤(pán)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(xiāo)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(lèi)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(lèi)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(lèi)也僅CF控制器見(jiàn)市，由此可見(jiàn)此類(lèi)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(guò)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(lèi)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(guò)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(lèi)產(chǎn)品，但均無(wú)消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，局限于資訊安全類(lèi)UFD應(yīng)用。

SSD控制器芯片-未來(lái)新世代存儲(chǔ)器的明日之星

其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局越來(lái)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(guò)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)蕓有海康集團(tuán)的投資參與。
      國(guó)內(nèi)開(kāi)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(jiàn)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(lái)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(jiàn)市場(chǎng)上面有華為控制器銷(xiāo)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(lèi)芯片一般需要超越單個(gè)硬盤(pán)架構(gòu)的速度性能，例如RAID功能。而當(dāng)前熱門(mén)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(kāi)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(méi)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(lái)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(mài)給了Avago后又轉(zhuǎn)手被賣(mài)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(méi)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(mài)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(lái)說(shuō)，目前控制器廠家可以說(shuō)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(wú)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(lái)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(lái)，控制器廠家也因此冒出來(lái)不少。經(jīng)過(guò)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(méi)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(kāi)始出貨。考慮到聯(lián)蕓從智微分支出來(lái)，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(wú)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(lái)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(jiàn)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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