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全球存储简史(第二版)

2016年,我整理编辑出来了全球存储简史(第一版)。

三年后,?#20197;?#27425;整理出来了全球存储简史(第二版)。

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一滴水可以折射出太阳的光辉,一个数据可以告知你整个世界。一花一世界,一叶一菩提。希望这篇17262字的小文章,可以带给你更多的认知。此外,不足之处,还望各位大师多多指正。

⊙ 1 盘古开天地:古代的数据,如何存储?

上古无文字,结绳以记事。

《易.系辞下》:“上古结绳而治,后世圣人?#23383;?#20197;书契。”孔颖达疏曰:“结绳者,郑康成注云,事大大结其绳,事小小结其绳,义或然也。”

19世纪末,在殷代都城遗址今河南安阳小屯一带发现了,刻在龟?#36164;?#39592;?#31995;?#30002;骨文。

东汉时候,蔡伦发明了用植物纤维造纸的方法,他用树皮、麻头、破布、渔网等植物原?#24076;?#32463;过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。

⊙ 2 ?#39062;?#33021;到智能:现代数据存储百年变迁

?#39062;?#33021;到智能,历经百年翻天覆地。

现代的数据存储历经了百年左右,发生了翻天覆地的变化,100年前的人怎么能想到现在IOPS可以到200万以?#31995;?#20840;闪存阵?#24515;兀?/p>

在18世纪末到19世纪后期,穿孔磁带和穿孔卡片被用于“程序化”的织机和其他工业机器。这项技术被赫尔曼·霍尔瑞斯特用于为1890年的人口普查中的数据存储中,他最初设计了一个12行24列数组的?#37096;?#38453;列原型。

1932年在奥地利出现了早期计算机的磁鼓内存,就是磁鼓存储器,主要包括旋转圆筒包围铁磁介质条和一排固定读/写磁头。

一个三维模拟的磁鼓存储器形成一个阵列,相当于一个硬盘,这是一种?#32479;?#26412;的实?#22336;?#27861;,它大幅提升了存储器的存储能力和速度。磁滚筒存储成功地运用在IBM 650超级计算机中,并于1953年发布。IBM 650长为16英寸,?#26412;?英寸,鼓旋转速度为750千赫,可以存储高达8.5 KB的数据。

磁鼓存储器在1950至60年代用作计算机的主要外存储器。它利用电磁感应原理进行数字信息的记录(写人)与再生(读出),由作为信息载体的磁鼓筒,磁头,?#21015;?#21450;译码电路和控制电路等主要部分组成。

不过,磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁?#22278;?#26009;来存储数据的。鼓筒旋转速度很高,因此存取速度快。它采用饱和磁记录,从固定式磁头发展到浮动式磁头,从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。

1946年1月,Rajchman和他的同事们在RCA发明了选数管,它是一个真?#23637;?#24314;立的数字存储设备,存储数据的形式为?#34081;?#30005;荷。它包括一个阴极封闭式的圆柱形网格线,同时是一个多层结构包围的金属板,关键部件是写板和阅读板。电线网格划分为写板到存储“孔?#20445;?#21333;位为比特。

选择性地应用电压的两个正交双相邻的电线,允许定义任何一点积累(写)或?#22836;?删除)?#34081;?#30005;荷。如果读盘捕捉到了该电荷,随后的电子流将读出数据。这个宽76毫米,?#26412;?50毫米的长型设备每个存储容量为4096位。

1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDSAC由冯.诺依曼博士领导设计。它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令?#32479;?#24207;可存入计算机?#23567;?/p>

1951年3月,由ENIAC的主要设计者莱斯特·埃克特和莫奇利设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。

为?#25628;?#25214;更好的存储器,人们费尽了心血,几乎所?#24515;?#21033;用的物理现象,电、光、声、磁都被探索过来。研制ENIAC的工程师莫齐利(John W. Mauchly)想到了水银延迟线(Mercury Delay Line),也是二战期间为军用雷达开发的一种存储装置作为内存。

显然,这些存储技术的发展演变,是数据存储百年变迁的开端。

⊙ 3 磁带:一种经久不灭的介质

到了1980年代,录音机风靡一时,大?#19968;?#35760;得TDK的磁带么,可以录音一个小时左右。

亲,你们还记?#20040;?#24102;转动的方向了么?#20811;?#20046;当时卡带,倒带的记忆还是那样清晰。这滚动的带子,是否勾起你的些许美好的回忆了呢?

还有这样的一堆磁带,曾经也习以为常放在很多人的书房里面。

磁带是很伟大,便宜容量也容易做大,也是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容?#23380;?#22823;、标准化程度最高的常用存储介质之一。

谁还记得Sun StorageTek SL48磁带库,曾经的经典之作。

磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据?#25351;?#21151;能,但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能?#25351;础?#23454;时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。

照片不好找,各位将就看一下呀。

1950年美国物理学家王安提出了利用磁?#22278;牧现?#36896;存储器的思想。福雷斯特则将这一思想变成了现实。为了实现磁芯存储,福雷斯特需要一种物质,这种物质应该有一个非常明确的磁化阈值。他?#19994;?#20102;这种电线的网格和芯子织在电线网?#24076;?#34987;人称为芯子存储,它的有关专利对发展计算机非常关键。

不过,磁?#24452;?#21040;?#36164;?#20160;么呢?#20811;?#36215;来它就是一个个小磁环,是五六十年代计算机的主流存储设?#28014;?/p>

它的形状象甜甜圈,每一个小磁环可以通过电流赋予正向的或者反向的磁场,正向的,代表一个二进制的“1?#20445;?#21453;向的代表一个“0?#20445;?#25226;很多小磁环穿起来,可以以二进制的方式表达某种含义。比如阿拉伯数字“5?#20445;?#22312;二进制中是 “101?#34180;?#34920;达阿拉伯数字“5?#20445;?#21482;需要三个磁?#24452;?#31532;一个带正向磁场,第二个带反向磁场,第三个带正向磁场,顺序排起来,这就是“5?#34180;?/p>

用这?#22336;?#24335;显然可以存储数据,但您可以想想表达个万八千儿的数字需要多少磁环,表达一句“我爱你”又得用多少磁环?

那么,各位熟知的1KB就是1024个Byte,需要这样的磁心存储板82块,穿磁?#24452;?192个。如果需要1MB(1兆)呢,要穿多少个?1GB呢?1TB呢?……真要穿,会不会穿死人我就不知道了哈?

但是,在当时,这个方案不仅可靠而且稳定。磁化相对来说是永久的,所以在系统的电源关闭后,存储的数据仍然保留着。既然磁场能以电子的速度来阅读,这使交互式计算有了可能。更进一步,因为是电线网格,存储阵列的任何部分都能访问,也就是说,不同的数据可以存储在电线网的不同位置,并?#20197;畝了?#22312;位置的一束比特就能立即存取。这称为随机存取存储器(RAM),它是交互式计算的革新概念。

磁芯存储从20世纪50年代、60年代,直至70年代初,一直是计算机主存的标准方式。自20世纪50年代以来,所有大型和中型计算机也采用了这一系统。(王安的影响还是非常深远的……)

⊙ 4 磁盘存储HDD?#26680;?#21183;而来,汹涌澎湃

?#20197;?#30340;是,早在1956年,世界?#31995;?#31532;一款硬盘终于由IBM设计完成。这款名为IBM350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)的硬盘产品体积十分庞大,但容量仅为5MB,总共使用了50张24英寸的碟片。

1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻斯特”技术的硬盘,从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。它的容量为60MB,转速略低于3000RPM,采用4张14英寸盘片,存储密度为每平方英寸1.7MB。  

1991年IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了MR磁头,使硬盘的容量首次达到了1GB,从此硬盘容量开始进入了GB数量级。 不过,IBM的硬盘业务还是没有被守住,因为后来IBM将旗下硬盘部门卖给了日立(Hitachi)公司,日立基于IBM和自己的存储业务进行战略性整合形成了日立环球存储科技公司(HGST)。不过,2011年3月7日HGST被卖给了美国西部数据公司(WD)。

1999年9月7日,Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘,从而把硬盘的容量引入了一个新的里程碑。

2000年2月23日,发布了转速高达15000RPM的Cheetah X15系列硬盘,其平均寻道时间仅3.9ms,它也是到目前为止转速最高的硬盘。

硬盘不仅用于各种计算机和服务器中,在磁盘阵列和各种网络存储系统中,它也是基本的存储单元。

当然,现在的磁盘出现了氦气硬盘,以及SMR、HAMR、BPMR、HDMR(BPMR+HMAR技术)、BPMR+(BPMR技术辅以SMR技术)等等高精尖的磁盘技术与工艺。硬盘容量也早就到了TB级。

软盘在1970年代到20世纪末也是风靡一时,但现在消声匿迹,那就不说了。

还有光盘,也一样在1970到1990年代之间比较时兴,不过现在的蓝光技术应用出来后,蓝光光盘库也是一些用户数据存储的常见设?#28014;?/p>

⊙ 5 闪存技术SSD:全球?#20284;穡?#24109;卷一切

闪存与磁盘现在相提并论了,因此专用数字集成电路芯片、RAM芯片、FLAH芯片都提升了闪存领域的发展。

在1984年,芝公司首先提出了快速闪存存储器的概念。1988年,Intel公?#23601;?#20986;了一款256K bit闪存芯片,后来这类闪存被统称为NOR闪存。不过,很快就被叫NAND的闪存抢了风头。NAND由日立公司于1989年研制,并被认为是NOR闪存的理想替代者。

NAND闪存的写周期比NOR闪存短十倍,它的保存与删除处理的速度也相对较快。NAND的存储单元只有NOR的?#35805;耄?#22312;更小的存储空间中NAND获得了更好的性能。鉴于NAND出色的表?#37073;?#23427;常常被应用于诸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、and PC cards、USB sticks等存储卡上。

闪存的发展,也对固体硬盘发展有所促进。固态硬盘(Solid State Drives),简称固盘,SSD用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。

1970年Sun StorageTek公司开发了第一个固态硬盘驱动器。1989年,世界上第一款固态硬盘出现。

由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器,再配合适当的控?#33769;?#29255;,就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。

有了磁带、有了磁盘、有了闪存芯片、有了固态硬盘,因而数据存储在加速发展,伴随的相关企业级存储产品的出现如磁盘阵?#23567;?#34394;拟磁带库、大型SAN存储阵列(高端存储)等等。

好奇使?#31169;?#27493;,无趣使人落后。当然,现今的数据存储发展,也就日新月异了。包括云存储、软件定义存储、全闪存阵?#23567;VMe的PCIe闪存卡(盘)等等,存储产品的形态有了更大的变化,对于存储这两个词的定义范伟也就更为广?#27721;头?#23500;了。

⊙ 6 磁盘的对立面:只是闪存Flash吗?

存储发展了多年,准确地说,不算古代的存储形式,而以1932年磁鼓存储器诞生算起的话,存储发展至今也近84年了。

其间还涌现了磁带存储,包括现在也有企业级用户继续在使用磁带库存储产品。以及光盘存储,可能?#34892;?#20154;还记得10多年以前市面上常见的光盘存储库,当然现在光盘存储介质已经有了蓝光存储这样的创新,据业内人士介绍,中国还有红光存储只是一直没有得到很好的运作,也没推广开来。

与此同时,磁带存储、光盘存储依?#36745;?#20225;业级用户市场有所应用,并没有因为1956年IBM 发明硬盘而致使消失殆尽,只是后来硬盘厂商的风起云涌确?#31561;么?#24102;和光盘存储从这个世界?#19979;?#24930;失去了主流的声音,比如在一些行业用户的数据中心里面,依然可以看到磁带库、光盘库的产品还在应用?#23567;?/p>

显然,磁带存储和光盘存储在一些企业级用户的数据备份与归档领域,依然有着其应用的价值。

既然磁带存储和光盘存储并没有因为磁盘的?#20284;?#32780;消失,那么现在我们就来说磁盘的消失是否为期过早呢?

这个问题的答案主要在于闪存的发展是否可以将磁盘逼入一个死胡同,怎么来理解呢?如果要这样去理解,那么现在我们暂且可以狭义地认为:磁盘的对立面就是闪存。

?#27426;?#38378;存发展又历经了多少磨难呢?

闪存现在最为常见的是SSD产品,如NVMe SSD、SAS SSD、SATA SSD。SSD因为接口?#22270;?#26500;协议不同,存在着各自的优劣点。常见的闪存产品存在三?#20013;?#24577;:一是闪存卡;二是闪存盘;三是闪存阵?#23567;?/p>

闪存卡更多的是应用在服务器上面,为了提高服务器的存储性能或者直接将闪存当作缓存来使用,对于特定环境下的应用带来的加速效果还是立?#22270;?#24433;的。

闪存盘也是方便混合存储阵列或闪存阵列应用的形态,之前也有闪存厂商推出了采用了SFF-8639接口的闪存盘支持用户热插拔。当然也有存储厂商推出了支持SFF-8639接口的PCIe SSD,并?#20063;?#22312;服务器里面使用,这?#32440;?#21475;的PCIe SSD与主板通信采用的是PCIe信号,因此在性能上确实也能表现出SSD应有的贡献。当然后面,还有更小的模式的闪存盘,如采用U.2和M.2的SSD。

只是这里需要说明一下:U.2接口就是之前的SFF-8639,U.2是由固态硬盘形态工作组织(SSD Form Factor Work Group)推出的接口规范,某些企业级闪存厂商已经推出了U.2的SSD产品。M.2是Intel领?#20998;?#23450;接口标准,体积更小接口更快,其原名就是NGFF接口,M.2基本上为超极本(Ultrabook)?#21487;?#23450;制的标准,这里就?#27426;?#35848;了。

至于大家目前非常看重的闪存阵列,现在也分混插SSD盘和HDD盘的混合闪存阵列和全闪存阵列两种主要的形态。

单从SSD再往底层去看,就是闪存颗粒了,大?#39029;?#35265;的闪存颗粒如SLC、MLC(包括消费级的cMLC和企业级eMLC)、TLC、3D NAND等等,他们有着闪存结构和制造工艺的不同。NAND颗粒的制造工艺和制程,以及晶圆的质量很大程度上决定了闪存颗粒的?#20998;省?#22914;果是闪存卡、闪存盘、闪存阵列的制造厂商,?#35805;?#37117;会测试闪存晶圆厂的晶圆?#20998;省?#20294;通常情况下,晶圆厂会主动提供不同等级的晶圆给闪存厂商,然后后者会根据产品的定位采用不同的晶圆。

就算是同一个闪存晶圆厂商提供的晶圆,按照等级不同,将其封装成闪存卡,做成成品后的?#20998;?#20063;就不同了,很大程度上要看闪存卡制造商的产品定位。某些时候我们看到某些闪存卡厂商提供给用户的产品价格低廉,甚至打破了市场常态价,其中的一个猫腻应该就和晶圆有一定关系。

因为市场?#36203;?#30340;残酷,更因为某些用户特别是互联网用户对于闪存卡采购时十分看重价格因素,确实会促成某些闪存厂商以特别低廉的价格成功竞标,往往提供的闪存产品会因为采用晶圆的?#20998;什?#32780;导致闪存卡在具体应用时产生故?#19979;?#39640;。

从这个逻辑来看,闪存卡的发展,与晶圆厂技术进步和提供的晶圆?#20998;?#26377;很大关系。技术进步也可以带来晶圆?#20998;?#30340;提升。

对于一些专业的闪存厂商,会对晶圆供应商的晶圆再检测,剔除晶?#19981;?#22359;,然后进入自己的制造流程进行切割,自行堆叠封装成闪存颗粒。不过,需要指出的是:不同容量的闪存颗粒封装技术?#35759;?#19981;同,封装好的闪存颗粒里面可能也会因为封装工艺的技术问题而出现质量的好坏。因此,一些只是采用闪存颗粒不做自己封装的闪存厂商,在收到颗粒厂商的供货之后,自行还需要再次监测颗粒的?#20998;剩?#31579;选之后再进入制造流程。这是对最终用户应用闪存的最负责人的表现。

因而,单从闪存晶圆、颗粒、封装等方面来看,闪存就经历了不少故事。正因为闪存发展的丰?#27426;?#24425;,技术也层出不穷,从而带来了闪存整体上?#28304;?#32479;磁盘技术的压力。

⊙ 7 3D NAND技术:开?#25216;?#21387;磁盘群雄

3D NAND的出?#37073;?#23545;整个闪存界都带来了很大的机会。相对于2D NAND,3D NAND的好处还是明显的。

广义地说,磁盘的对立面应该是用户长期发展以来出现的创新业务带来的IT 挑战。业务在变,自然驱动为业务助力的IT系统、架构、模式都在发生新的转变。能够满足用户业务变化,创新的存储解决之道自然就会成为传统磁盘存储的对立面。但事务发展不是绝对的对立存在,而是在相互对立的发展过程中,呈现出创新方?#20184;源?#32479;方案的逐渐取代。从行业整体发?#39592;魘评?#30475;,这是一个渐进的过程。?#29992;?#20010;用户的实际应用来看,这又是一个迫在眉睫的事情。

回顾过往,存储技术每次大的革新,都是来自用户内部需求变迁的驱动。大趋势如此,那么从3D NAND本身的技术特?#38498;统?#29087;度来分析,逐渐呈现出来一种更优于之前 2D NAND成本考量的闪存,?#22411;?#20652;化闪存获得新一轮的?#28304;?#30424;介质的替?#36824;?#31243;。

从最新的技术架构来看,现在3D NAND常见的分为VC垂直通道、VG垂直栅极两种架构。架构不同,对于3D NAND的可靠性设计略有一点区别,但闪存的本质是没有区别的。因为毕竟是采用堆栈来扩大单位面积?#31995;?#38378;存容量大小的,目前业界知名的闪存厂商采用了32层堆栈、48层堆栈模式,层数越多,对于闪存可靠性要求的挑战越高。

不过,东芝和WD近两三年来纷纷宣布,已经成功研发并推出64层堆叠的3D NAND Flash,制程工艺当然也受到了巨大的考验,计划将于2017年上半年开始量产。

作为NAND Flash大厂,三星传出消息?#21040;?#25250;先在2016年底前开始量产64层3D NAND。但实际?#31995;?#20102;2017年才真正实现。

我们在?#37096;?#30422;楼大赛的3D NAND制造之余,有多少人会考虑其?#20998;剩?#29305;别是可靠?#38498;?#31283;定性。另外,相信64层3D NAND更多将首先应用在消费类市场,在企业级市场恐怕还得再等等才有希望。至于128层3D NAND,那我们可以翘首以待了。

因此,我们需要一种?#28304;?#38378;存产品?#20998;恃纤?#30340;态度,才能真正推出利于用户实际应用的高?#20998;?#38378;存产品(SSD)。

可见,我们还是需要希望三星、SK Hynix、东芝、闪迪、Intel、美光这六大闪存颗粒厂商,当然闪迪后来被?#23637;?#20102;。大家一起并进,才可以提供稳定、可靠、安全的3D NAND,而不是相互盖楼相互捧杀。

同时,一味?#38750;?#38378;存容量、价格与磁盘的PK,这应该是一?#22336;?#24120;危险的思路。

磁盘会不会消失,不是闪存过渡的穷?#35775;?#25171;就可以实现的,最终还是由用户大规模的长期应用来验证。

因此,我们在看到闪存阵列替代传统磁盘阵列的一些用户中,呈现出来了大家希望看到的闪存发?#39592;?#21183;。?#27426;?#20063;会因为闪存阵列里面采用的SSD配件质量与?#20998;?#20986;?#27835;?#39064;而大打折扣,有时候我们寄望于闪存软件算法以及固件优化来促进SSD在系统中的整体?#20998;?#25552;升,可是,这就好比一个想练就绝世武功的高?#37073;?#22914;果只是?#24247;?#20869;功(闪存优化算法等软件功能),没有强大过硬的底层高?#20998;?#33455;片与制造工艺技术的强大支撑,绝世武功那也只是一个幻想而?#36873;?/p>

内功与外功同步勇猛精进,相信闪存不仅可以得到更佳的价格成本,也同时将获得更可靠、更稳定的性能,从而也在容?#21487;?#33719;得新的突破,进而进一步?#24179;?#20256;统HDD的水平。甚至超越HDD,这不是没有可能的。

但在闪存超越HDD传统磁盘之前,最需要做的事情还是在提升性能与容量的同时,实?#27835;?#23450;性、可靠性与安全性的整体抬升。

与此同时,3D NAND正在引发存储大变局。

之前,闪存因高昂的成本问题备受业界和用户争议,3D NAND技术的演进与应用的?#20284;穡?#24341;发存储跨越闪存临界点,正在将存储行业推向另一个时代。

来自Wikibon2014年发布的数据?#20801;荊?#22312;未来接下来的5年时间里,SSD每GB成本将会继续下降,到了2023年左右,SSD每GB单位成本将与HDD持平。其中最大的功劳当然是来自3D NAND的全面量产推动力。

甚至有更乐观的业内人士分析认为,从TCO对比来看,未来SSD?#22411;?#36798;到甚至低于HDD。

可见,比较SSD与HDD成本不仅能只是看采购价格,需要从TCO上去考量才更能说明问题。

在3D NAND技术的推动下,使得闪存也愈加符合摩尔定律,每一年半后可以用同样价格买到双倍容量。

3D NAND采用多层堆叠降低颗粒的成本,最早是三星在2015年研发出32层堆叠的3D NAND产品。大?#21494;?#30693;道,到了2016年,包括三星、美光、Intel、SK海力士、东芝、西部数据(SanDisk)在内的所有全球闪存颗粒顶级厂商都有了32层堆叠的3D NAND产品。

在3D NAND发展的大趋势下,存储厂商帮助用户将存储性能提升与TCO降低获得了前所未有的平衡。

为此,我们?#37096;?#21040;全球富有代表性的企业级存储厂商如HPE、NetApp、Dell EMC、Hitachi Vantara等等,相继宣布支?#26893;?#29992;3D NAND技术来升级存储阵列,并且市面上也可以看到来自这些存储厂商采用了3D NAND的存储阵列产品。从而可以为企业级用户提供基于闪存配置的高性能存储,相较于传统磁盘存储有着前所未有的性能与成本平衡。

不仅闪存因3D NAND而改变,存储阵列因3D NAND而改变,而且云计算领域也因3D NAND而正在发生改变。

⊙ 8 2016年:SSD全球市场“血肉横飞”

来自IDC 2016 Gloable Enterprise SSD Market Share的数据?#20801;荊?strong>Samsung三星占据了企业级SSD全球市场收入的32.5%份额,居于绝对领先的地位;排名老二的英特尔全球企业级SSD市场收入只占到了总体市场的20.6%份额。后面第三名WD西部数据18.2%,第四名Toshiba东芝7.5%,第五名SanDisk闪迪2.7%,第六名建兴(LITEON)2.1%,第七名Micron美光1.9%,其他?#25918;?#20221;额占到14.5%。

因此,从IDC2016年全球企业级SSD市场收入数据来看,英特尔已经从2015年的23%下降到了20.6%,下降了2.4个百分点,但是Samsung三星却是一路凯歌,从2015市场份额只有18%,到2016年飙升到了32.5%,攀升了24.5个百分点,与英特尔的市场份额差距进一步拉大。

如果只是看企业级市场收入份额对比还不能完全说明问题,要看到SSD整体的体量,那么需要公布一下IDC2016年全球SSD市场规模变化数据。

2016年全球SSD市场规模达到了169亿美金,这个数字来得比较真实。其中:Samsung三星的企业级SSD和消费级SSD加在一起,占据了39.6%的市场份额,这可是真金白金的SSD市场收入数据哦,并且相比去年同期增长了25.3%。后面排名第二WD13.6%,相比去年同期增长132.3%。排名第三Intel12.2%,相比去年增长14.9%。排名第四Toshiba东芝7,相比去年增长114.2%。排名第五建兴(LITEON)4.7%,相比去年增长113.6%。Micron美光4%左右,相比去年下滑14%,也是唯一一个SSD市场收入下滑的闪存厂商。

随后2016年Samsung的3D NAND率先引领整个芯片市场,成为市场佼佼者,同时也是64层堆叠的3D NAND的第一个量产厂商。因此,3D NAND领域的拼杀还是非常猛?#19994;摹?/p>

没想到SK海力士官方网站在2016年10月25日报道其2016Q3情况时,就抖露出来了可靠消息,SK公司将在2017年上半年完成72层3D NAND的开发,从2017年下半年开始将?#20113;?#25209;?#21487;?#20135;。

若按计划进行,SK海力士将成为全球第一个量产72层3D NAND的闪存芯片厂商。在与三星、美光的3D NAND拼杀中,SK海力士可望在72层3D NAND的闪存芯片生产制造上处于领先地位。

但是,到目前为止,我们还是没有看到SK海力士72层3D NAND量产的消息。

当然,这是我们依据SK海力士官方消息的猜测,到底最后谁将成为3D NAND领域的最大赢家,目前还不能完全确定,毕竟3D NAND的应用也才刚刚开始,即便SK海力士第一个开发并量产72层的3D NAND,但产能将会如何,成本控?#24179;?#20250;如何,可靠性稳定性将会如何,目前都还是一个秘。

不过,据说三星也有96层的3D NAND投入研发了,只是没有可靠消息透露出三星具体量产时间将会在什么时候。甚至还有消息说三星也在觊觎128层3D NAND的技术研发。不管是否属实,但这足以让大家兴奋不已了。

当然,在3D NAND领域三星与SK海力士相互之间的PK由来已久,也就不足为奇了。

因为三星、海力?#24247;?#38378;存厂商在3D NAND量产?#31995;?#36895;度加快,所以也导致了一段时间NAND供货紧张。

“站在一边看戏”的美光高层透?#31471;担?/strong>之前NAND?#34987;酰?#20027;要是工厂转型造成,3D NAND生产周期比2D NAND长。随着2D NAND到3D NAND的工厂生产转?#32479;?#29087;,供货产能也会得到更好保障。

看到全球发?#39592;魘评?#30475;,NAND比DRAM的增长还是会更高。未来,NAND整个市场趋势还是会表现不错。

有趣的是,即便在性能要求很高的企业?#35835;?#22495;,SATA接口依然是绝对主流,占比反而还有所提升,接近了80%,SAS、PCI-E仍旧十分小众。因而只是从接口类型来看,SATA接口的SSD依?#27426;?#39046;风骚。

⊙ 9 2017-2018年:SSD开?#35760;?#21160;整个地球

来自老美的一篇好似预测的文章指出,企业级SSD将在2017年存在8大趋势,?#27426;?#22312;阿明看来,不仅仅是这8大趋势,更大的影响在于,随着企业级SSD在企业用户关键业务应用方面的深入,正在颠覆整个存储世界。

或许,还有人记得科技博客作者ROBIN HARRIS在他的一篇名为《The storage tipping point》文章里面提到了闪存、SSD方面的深刻问题。“I/O堆栈的50年——以磁盘为基础,后发展为RAID——现在已经一去不复返。”这一?#24184;?#32463;成为共识。

当然,客观地说,HDD技术使用了50多年,不会一夜之间消失,但这个行业必须发生改变。因为企业级SSD应用已经成为越来越令企业用户感到了好处大过弊端。

曾经被人预测2016年企业级SSD或将出现几大趋势,到底都印证了哪些呢?我们可以从这些印证中来说明企业级SSD的影响力与意义。

正如当时2015年被人预测的那样,2016年全闪存数据中心确实已经出现。

不过,我似乎记得最早提出全闪存数据中心概念的应该是SanDisk,来自于SanDisk的一位高层撰写的一篇文章,推崇全闪存数据中心将是大趋势。虽然我们没有看到SanDisk去成功构建全闪存数据中心的案例。但是,作为闪存领域的后生,中国国内的?#31216;?#19994;级闪存厂商已经成功帮助某云构建了以PCIe SSD为基础的存储平台,当然,这样也可以方便云供应商为用户提供?#21487;?#23384;化的存储服务。

这里的全闪存数据中心并非是采用全闪存阵列配置的数据中心,而是存储介质全部采用企业级SSD的方式。这就是SDS成为2016年的存储热点之一原因所在。

不仅如此,我们?#37096;?#21040;国内不少企业级用户开始越来越多采用全闪存阵列,甚至如HPE、戴尔等诸多在闪存阵列开发与利用走向普及化的厂商来看,企业级SSD的价格与HDD相比,如果按照TCO和采购成本分别对照,都已经纷纷靠近或者甚至前者低于后者。

为此在2016年底左右,老美也有文章在预测企业级SSD趋势中指出了全闪存的软件定义存储将成为一个新潮流,这里谈到了SDS,更多的原因在于以VMware、Nexenta以及开源的Ceph等等在大行其道。

与此同时,阿明?#37096;?#21040;了不少国内SDS领域的初创公司如雨后?#26680;?#33324;的成长。这都让业内人士感受到了企业级SSD的普及趋势使然,全闪存的数据中心从此也将进入更多的用户领域。再说也已经有国外企业用户将企业级SSD作为了数据归档的方式,这一切都证明了企业级SSD与HDD之间的关系发生了翻天覆地的变化。

⊙ 10 全闪存启示:谨慎小心到底为什么?

对于传统企业级存储的综合厂商比如IBM、Dell EMC、HPE、NetApp等,全闪存阵列只是他们其中一条创新的产品线,当全球全闪存阵列市场规模接近50亿美金的时候,这条创新存储产品线也就慢慢成为了他们的主打的产品了。

正因为这类厂商具备企业级存储的综合解决方?#31119;?#29978;至包括数据中心、混合云的整体解决方案设计与部署以及运维能力,因而更容易切入企业级用户市场的具体需求之中,从而赢得企业级用户的实际应用机会自然会比较多。

相对来说,Violin Memory、Pure Storage、Nimble Storage等一味专注全闪存的创新公司,产品更多聚焦全闪存,解决方案综合能力明显会比传统企业级存储厂商薄弱,包括市场拓展与覆盖能力以及渠道与服务能力都会比传统企业级存储厂商要弱,但他们的优势在于打破传统企业级存储的再创新。正因为他们的努力,才带动了整个全闪存阵列市场的启动、发展与快速增长。

毕竟从规模、体量、用户熟悉度、服务能力等综合因素来看来考量,创新公司的发展自然会受到很多挑战与阻力。这也是Violin Memory、Pure Storage、Nimble Storage等创新公司从当初的明星存储公司走向IPO之后,依然会面临退市的尴尬境地。好的去处也就是被合适的综合?#20113;?#19994;级IT厂商?#23637;海?#26368;终也会变成综合?#20113;?#19994;级IT厂商的一条产品线而?#36873;?/p>

既然这个全闪存市场已经处于非常活跃的状态,加上三星、美光、SK海力士三大3D NAND供应商的?#27426;?#21019;新,可靠消息称64层3D NAND芯片在2017年下半年也将得到量产,甚至我们?#37096;?#21040;有闪存卡厂商预计在2017年也将发售20TB的单卡容量产品的消息。这一切都在带动全闪存阵列市场再次成为企业级存储的聚焦点。

这一切都是存储技术本身发展的结果,但是,在中国市场?#24076;?#20063;有不少国产存储厂商对外传出消息说正在或者即将推出自研的全闪存阵列产品,具体厂商名字这里就不点名了,相信大?#21494;?#26377;耳闻啦。

由此可见,全闪存的漩涡似乎已经将所有触及企业级存储的国内外厂商全部带入了!

可是,不要忘记了,稳定性、性能、价格、扩展性这四大要素对于全闪存的考验。

不以应用为目的的全闪存都将迅速成为历史。首先考虑企业级用户的应用,那么就需要在稳定性上打磨很长一段时间。性能方面按照当前市场上存在的全闪存阵列的架构似乎每个人都很容易达到。但是要将性能与稳定性、扩展性同时最佳结?#24076;?#23601;并非?#36164;?#20102;。3D NAND技术的演进虽然可以在很大程度上降低全闪存阵列的整体价格,但是闪存软件优化也对价格起到很重要的作用。也就是说,不能将全闪存作为一个孤立的存储产品来看,而是需要作为一个整体的解决方案来?#28304;?#22312;企业级存储功能与用户最为关注的稳定性、扩展性方面狠下功夫,这对于后来者才有出头的可能。

?#28909;?#25105;们只是在全闪存阵列发展上患得患失,或者抱?#23567;?#25237;机主义?#20445;?#37117;是不可取,也难以真的可以成气候的。与其跟风,不如静下来安心做好稳定性这一重要方面,然后逐步丰富企业级功能,扩展产品的性能与功能的大融合。但这样的路线却不是一年两年可成的,“耐?#31859;?#23490;寞,经?#31859;∮栈蟆保?#26041;能成大事。

既然我们都已经被这股全闪存漩涡的引力拉入了,倒不如就此沉下去,做一个全闪存发展史?#31995;?strong>“鹅卵石”,找?#31859;?#24049;的位置,踏踏实实地铺路不也是一种成功么?

需要指出的是,IDC对于全闪存阵列AFA所定义的后两种类型,是否更适合国内存储厂商去考量一番呢?#30475;?#30828;全闪最终也要融入到整体的解决方案中来,与其在纯硬设计上耗费精力,不如选择一条更为中庸一点的发展路线。原生混合阵列不是不可能发展壮大的,特别是针对中国企业级存储用户的多样化需求的实?#26159;?#20917;下,或许这才是一条更合适的发展道路。

综?#25103;治?#26469;看,即便全闪存阵列这股强大的漩涡足以牵入全部的企业级存储厂商,即便闪存终究会替代传统存储介质,但是一味专注单一的产品革新终?#24247;?#19981;到长久的独立发展。可见,全闪存阵列也将成为企业级存储领域的一个新生态。于上于下,于左于右,在新生态的作用下,全闪存阵列才能真正成为企业级存储的未来栋梁。

末了,还是那句老话:2017,注定是一个全闪存的不平凡之年。

⊙ 11 物联网IoT:引来存储之变

IoT物联网带来了全社会、全业态新的感知和商业机会,也因此早有机构预估了IoT的行业潜力远在万亿规模。

国内智研咨询发布的《2016-2022年中国物联网市场运行态势及投资战略研究报告》?#20801;荊?016年全球物联网终端达64亿台,同比2015年增长30%,到了2020年,全球所使用的物联网终端数量将达208亿。2016年消费者物联网市场规模可达5460亿美元,企业物联网支出则是8680亿美元。未来几年国内物联网行业将?#20013;?#24555;速发展,年均增长率30%左右,到2018年物联网行业市场规模将超过1.5万亿元。

面临万亿规模的潜力,其中产生大量的数据,必然需要大量介?#19990;?#23384;储,一种传统的磁盘存储,一种就是企业级SSD。那么其中有多少需求是针?#20113;?#19994;级SSD方面的呢?按照当前大家谈论比较多的边缘计算趋?#35780;?#30475;,边缘计算未来在IoT领域将会是一个非常重要的方面。因此在IoT端计算与存储就真的需要匹配,在这个方面虽然还不能有一个明确的数据来衡量,但至少可以告诉大家这个方向将会带来IoT对于企业级SSD的更加广泛的应用。

⊙ 12 NVMe接口:得宠天下靠的是什么?

NVMe从诞生那天起开始,就已经让业内人士十分关注。

由英特尔牵头并强势?#24179;?#19979;,NVMe的架构日趋成熟。NVMe为什么可以如此得宠呢?

其实NVMe与大家比较熟悉的AHCI、SATA接口一样,属于接口标准。AHCI英文全称Serial ATA Advanced Host Controller Interface,中文解释就是串行ATA高级主控接口/高级主机控?#30772;?#25509;口。AHCI也是在英特尔的指导下,由多家公司联合研发的接口标准。

SATA英文全称为Serial Advanced Technology Attachment,中文解释就是串行高级技术附件,也就是串行?#24067;?#39537;动器接口,也是由英特尔与众多大厂发起确立的标准规范。

可见,真正上游的厂商都是像英特尔一样,制定标准,搞定游戏规则,然后捧着一大帮产业链厂商一起“玩耍?#34180;?/p>

但是,不管是AHCI,还是SATA,这两?#32440;?#21475;因为本身标准与技术规范的定义,其带来的时延、IOPS、功耗等受到了限制。本身这两?#32440;?#21475;都是针对高延时的机械硬盘而设计,成为应用SSD的明?#20113;烤薄?/p>

NVMe全称英文为Non-Volatile Memory Express,中文解释就是非?#36164;?#24615;存储器标准,因为在并行?#38498;?#20302;时延上表现更为出色,NVMe可以直?#39062;?#22788;理器调用,不需要南桥转接,减少IO操作,支持同一时间从多核处理器接受命令和优先处理请求,因而在企业级的负载测试?#34892;?#33021;优势就明显了。

当前,业界也?#36816;?#31471;口NVMe SSD存储性能有过测试,同时因为一个存储可以连接到不同的两个控?#30772;魃希?#20854;中一个控?#30772;?#20986;现故?#24076;?#21478;一个控?#30772;?#21487;以接?#37073;?#25552;高了SSD的安全性的同时增强了?#21015;?#24615;能。比如可以通过采用多块NVMe SSD来组建RAID阵列,再为每块SSD盘连接两个控?#30772;鰨?#36825;?#22336;?#24335;对于SDS平台下的全闪存设计也带来了新的思路和创新。

3D NAND已经到了越来越备受用户?#32479;?#21830;重视的关键点。目前,48层制程工艺的3D NAND已经量产,三星表现更为积极,SK Hynix、东芝/闪迪、Intel/美光紧紧跟随,谁都不服谁。

大?#21494;?#26159;:咬定3D不放松,立根原在NAND?#23567;?/strong>血拼到底还坚挺,何惧到头一场空。

一旦3D NAND工艺再次升级,64层产品量产后,制程一旦突破了128层并实现量产与普及的话,那么磁盘的死期可能就真的?#36745;?#20102;。

⊙ 13 2019年:大容量SSD锋芒?#19979;叮?/p>

来自storagenewsletter网站的编辑Jean Jacques Maleval做了一个很有意义的总结,针对容量为10TB及以上SSD硬盘现在全球产品状况做了统计和简单总结。

这个统计保留了自1991年以来公布的所有固态硬盘的清单,其中包括1252台硬盘及其主要规格。但文章里面的表格统计只针对10TB及以?#31995;?#35774;备情况。

以下是所有容量为10TB及以?#31995;?#35774;备,但并非所有设备都可用。呵呵呵

前两个SSD来自希捷科技,但未正式上?#26657;?4TB只是在2017年Flash Memory Summit美国闪存峰会上展示了一个demo,60TB SAS SSD也是一个处于demo阶段的技术,但?#28216;?#20844;开量产销售给用户。目前可以看到希捷科技官网展示最大容?#31185;?#19994;级固态硬盘是15TBSAS接口的Nytro 3000,12Gb/秒。

看这个表格里面统计的许多SSD硬盘容量大于市面上我们可以看到的最大容量的HDD硬盘,就是16TB,3.5英寸的规格。不过,希捷在一份自己产品路线图中,展望到2025年,可以推出使用HAMR技术造就的单盘100TB HDD机械硬盘。?#27426;?#21040;2025年的时候SSD也有可能早?#23663;?#30772;单盘100TB了吧?嘻嘻。

虽然有一段时间,一些硬盘制造商以3.5英寸的尺寸推出了固态硬盘,但没有人会继续如此大规模的生产。现在他们中的大多数都使用2.5英寸的外形尺寸或PCIe卡来设计?#23663;?#20986;SSD产品。

因此,从空间利用的设计?#24076;琒SD已经普遍超越了HDD。

在接口方面,目前可以?#19994;?2GB SAS、6GB SATA,以及性能有了显著提高的PCIe NVMe,还有即将有更多厂商推出NVMe over Fabric(NVMe-oF)的产品。比如在2018年的美国闪存峰会?#24076;?#23601;有厂商推出了NVMe-oF全闪存阵列,性能表现上IOPS达到了1600万。在更多系统存储厂商的驱动下,或许会加快NVMe-oF相关存储产品的丰富。

在闪存制造技术方面,使用64层堆叠的QLC (4 bits/cell) 和TLC (3 bits/cell)产品已经在2018年?#26009;唷?#21516;时在2018年可以看到三星、英特尔、美光等有计划推出96层堆叠3D NAND,这必然可以促进SSD固态硬盘单盘容量的大幅度提升。

目前业界按照存储模式来划分,NAND闪存已经发展到了四代,即SLC、MLC、TLC、QLC

第一代SLC?#24247;?#20803;可存储1比特数据(1bits/cell),性能好、寿命长,可经受10万次编程/?#21015;?#24490;环,但容?#24247;汀?#25104;本高,如今已经非常罕见。

第二代MLC?#24247;?#20803;可存储2比特数据(2bits/cell),性能、寿命、容量、成各方面比较均衡,可经受1万次编程/?#21015;?#24490;环,现在只有在少数高端SSD中可以见到。

第三代TLC?#24247;?#20803;可存储3比特数据(3bits/cell),性能、寿命变差,只能经受3千次编程/?#21015;?#24490;环,但是容量可以做得更大,成本也可以更低,当前最普及。

第四代QLC?#24247;?#20803;可存储4比特数据(4bits/cell),性能、寿命进一步变差,只能经受1000次编程/?#21015;?#24490;环,但是容量更容易提升,成本?#24067;?#32493;降低。目前存储系统厂商对QLC未来发展比较好。

在2018年,3D NAND芯片和固态硬盘的价格出现下降,这一趋势可能会?#20013;?#21040;2019年。但对于超过10TB的硬盘市场来说,SSD固态硬盘仍然扩张迅速,传统HDD硬盘未来是无法匹敌的了。只是当前来看,市场主流的SSD产品依然位于10TB以下,或许到SSD硬盘单品价格降到更低,加上全闪存系统的应用领域更为广泛的时候,10TB及以?#31995;?#22823;容量SSD可望成为市场主流,并?#22411;?#36880;渐替代一大部分HDD大容量盘。

当然,在大容量SSD领域,谁与争“峰”呢?锋芒未露之前,想成为这个领域最高的?#20146;?#23665;峰,谁都想啊!任何一个闪存厂商都背负着自己的历史使命和压力,如何将使命化为替代HDD的革命、把压力化为推动SSD前进的动力,恐怕这才是最重要的了。

因此,SSD完全取代HDD这个事情会受到两个因素影响:一个是价格,一个是存储系统具体应?#20204;?#20917;。慢慢来看吧,闪存发?#39592;?#21183;还是明朗的,只是完全替代还需要很长时间罢了。

不过,从HDD行业发展的趋?#35780;?#30475;,从当初的221家HDD硬盘厂商,到现在只剩下了这三家:希捷科技、东芝、WD西部数据。

历史?#31995;腍DD硬盘厂商?#24515;?#20123;呢??#34892;弧?#22909;心人”外媒技术编辑Jean Jacques Maleval提供的整理数据,在此分享给各位参考一下。

载入史册的221家HDD硬盘厂商名单:

? Amcodyne

? Ampex

? Anelex Corp.

? Areal Technology – acquired by Tomen Corp in 1993

? Aura Associates

? Avatar Systems

? BASF

? Bryant Computer Products

? Burroughs Corporation – merged with Sperry Corporation to form Unisys in 1986

? Castlewood Systems

? Caelus Memories, Inc.

? CalComp

? Calluna Technologies

? Century Data

? Comport

? Computer Memories Inc. (CMI) – left industry in 1986

? Computer Memory Technology (CMT)

? Conner Peripherals – merged with Seagate in 1996

? Control Data Corporation (CDC) / Imprimis Technology – sold hard disk drive business to Seagate in 1989

? Cornice LLC – bankrupt in 2007

? Data General Corporation

? Data Products Corp.

? Data Recording Instruments (DRI)

? Dataplay (DPHI, DaTARIUS)

? Diablo Systems – became Diablo Data Systems in 1972

? Digital Equipment Corporation (DEC) – sold hard disk drive business to Quantum Corporation in 1994

? DZU (of Bulgaria) – converted from government-owned to private, and sold to Videoton_(company) in 1999

? ExcelStor Technology – left industry

? Fuji Electric

? Fujitsu – HDD division acquired by Toshiba in July 2009

? General Electric (GE)

? Gigastorage

? Hewlett-Packard (HP) – 1976 to 1996, left industry

? Hitachi Global Storage Technologies (HGST) – 2002 merger of Hitachi and IBM disk drive businesses, sold to Western Digital in 2012 with part of 3.5-inch manufacturing facilities going to Toshiba

? Hokushin Electric Works

? Honeywell Bull

? IBM – HDD business acquired by Hitachi Global Storage Technologies in 2002

? Information Storage Systems acquired by Itel, then Univac and finally CDC

? Integral Peripherals – first rigid 1.8-inch drive; bankrupt in 1998

? Iomec

? Iomega – left industry

? ISOT of Bulgaria

? JT Storage (JTS) – bankrupt in 1999

? JVC – left industry

? Kalok – bankrupt in 1994

? LaCie – acquired by Seagate Technology in 2012

? LaPine Technologies

? Librascope

? Marshall Laboratories

? Matsushita – left industry in 2004

? Maxtor – acquired by Seagate in 2006

? Memorex – acquired by Burroughs 1981 and then merged into Unisys 1986; HDD division shut down in 1988

? Microcomputer Memories – left the industry

? Micropolis Corporation – bankrupt in 1997

? Microscience International – bankrupt in 1992

? MiniScribe – bankrupt and then acquired by Maxtor in 1990

? Ministor Peripherals – first mobile 1.8-inch drive; bankrupt in 1998

? Mitsubishi – left industry

? NEC – left industry

? Nippon Peripherals

? Noma?

? Olivetti

? Pertec Computer

? Philips

? Plus Development – subsidiary of Quantum; created Hardcard; absorbed back into Quantum 1992

? Potter Instrument

? PrairieTek – first 2.5-inch rigid HDD; bankrupt in 1991

? Priam Corporation – 1978-1989, became Priam Systems Corporation in 1990 and sold product line to Prima International in 1991

? Quantum Corporation – sold HDD business to Maxtor in 2001

? Raymond Engineering

? Rodime – first 3.5-inch rigid HDD; shut down manufacturing in 1991; licensed its patents until the patent business was sold for $1.5 million in July 2003. The company was then the subject of a reverse merger and became Sportech PLC.

? Sagem

? Samsung – HDD business acquired by Seagate for $1.4 billion in 2011

? Seiko Epson

? Sequel

? Shugart Associates – Acquired by Xerox in 1977 and shut down in 1986.

? Siemens

? Sony

? Storage Technology Corporation (StorageTek or STK) – left industry

? Syquest – bankrupt in 1998; some patents acquired by Iomega. Re-emerged selling cartridges for their previously-discontinued products.

? Tandon Corporation – acquired by Western Digital in 1988

? Tulin Corporation – bankrupt

? Vertex Peripherals – acquired by Priam Corporation in 1985

⊙ 14 存储芯片:撑起了全球半导体一片新天

全球半导体行业,一直风云变幻。2018年也不例外。

IDC公布数据指出,全球半导体收入在2017年强劲增长24%之后,预计将在2018年连续第三年增长至4500亿美元,比2017年增长7.7%。此外,2018年的全球NAND Memory市场比2017年增长52%,增长至490亿美元。

实际上在一个独立的非营利组织世界半导体贸易统计(WSTS)的数字?#20801;?018年增长却更为惊人。在3月4日WSTS公布的全球半导体销售收入统计数字为4688亿美元,与2017年来看同比增长13.7%。不仅总收入比IDC预料统计的多?#31169;?#36817;200亿美元,同时增长率还多出来了6%。

另外一个分析机构Gartner对全球半导体2018年收入增长公布的数据为13.4%,达到了4767亿美元。这个总收入数字比WSTS多要多79亿美元,比IDC要多267亿美元。

虽然全球半导体收入2018年与2017年相比增长略有放缓,但是,整体市场规模还是令人满意的。由此而推导出,从2017年到2022年,全球半导体收入的复合年增长?#24335;?#36798;到2.9%。别小看了这不到3个点的增长率,因为基数巨大,因此IDC预测到2022年将达到4820亿美元。在我看来,按照云计算、大数据、物联网、AI、5G等技术的推动下,全球半导体收入恐怕会?#22411;?strong>抵达5000亿美元的峰值

?#27426;?#22312;全球半导体领域中,Memory的2018年贡献非常关键。哈哈哈,这是由于强劲的需求、有限的供应和产品组?#31995;南?#21046;,从而带来了Memory整体市场增长?#35813;汀?/p>

?#28304;耍?#26469;自Gartner高级研?#23380;?#30417;?#25628;?#21531;近?#23637;?#24320;表示:?#26114;?#30422;了NAND和DRAM的Memory市场就占据半导体总份额的34%,可以说Memory对IC产业的影响是牵一发而动全身的效果。”

就此来看,IDC和Gartner对全球半导体行业的分析见底比较一致,?#35760;康?#20102;Memory对半导体行业带来的巨大贡献。

IDC公布的数据?#20801;荊珼RAM和NAND Memory市场分别增长至730亿美元和490亿美元,与2017年同比增长?#21490;直?#20026;77%和52%。可见,在2018年DRAM的市场同比增长?#35797;对?#39640;过了NAND Memory。

2018年全球市场的DRAM和NAND两者加在一起为1220亿美元。这个数字非常可观。除DRAM和NAND外,整个半导体市场同比增长12%。可见,全球半导体市场的增长居然全靠他们DRAM和NAND Memory两个了。

2018年,non-memory半导体预计将增长110亿美元至3020亿美元。DRAM和NAND在2019年都将继续增长,但预计将从2019年到2021年相比前些年略有下降,然后在2022年略有?#25351;础?/p>

强劲的Memory市场导致三星电子(Samsung Electronics)从英特尔(Intel)手中抢走了半导体制造业的领头羊地位,并提升了所有Memory制造商的形象。

与2017年仅有的两家Memory制造商进入全球top5半导体公司相比,2018年的全球top5半导体公司已经有三星电子(Samsung Electronics)、SK hynix、Micron,占据了五大半导体公司中的三个。同时整个市场的收入集中度继续上升,在2018年TOP10公司占据了全球半导体总体市场的60%,而2016年为56%,2015年为53%。

IDC半导体项目副总裁Mario Morales说:过去五年来,半导体行业的市场整合在继续,也塑造了半导体供应商的?#36203;?#26684;?#37073;?#22240;为每家公司都在?#27426;?#23436;善其核心市场,进行?#23637;海?#20197;寻找新的机会和新兴的增长领域。随着机器学习machine learning和自治系统Autonomous System的?#20284;穡?#24102;来了更加多样化的体系结构能够应对这一机遇,变革和技术的步伐?#22411;?#21152;快。这将推动半导体技术在未来十年的增长。

在整个预测期内,汽车市场和工业市场将继续是半导体市场的主要增长领域,这两个领域从2017年至2022年的复合年增长?#21490;直?#20026;9.6%和6.8%。

来?#20113;?#36710;行业中的关键驱动因素如电动汽车、车联网、车载信息娱乐、ADAS(高?#37117;?#39542;辅助系统)和自动驾驶(Autonomous Driving)功能,将继续推动每?#22659;?#19978;半导体含量的增长。

?#28304;耍珿artner?#20113;?#36710;电子半导体情况的分析也如出一辙。?#20843;?#28982;汽车电子仅?#21450;?#23548;体规模的9%-10%,且每年的出货量还不到一亿台,但每一台汽车当中半导体含金量在逐年变高。诸如mmWAVE传感器、?#22534;?#31561;设备让汽车变得更加聪明,其含金量将会越来越高。”

此外,IDC对全球半导体发展还有几个重要提及的预测方面:

一是,计算行业半导体收入2019年将下降4.0%,2017年-2022年预测期的复合年增长?#24335;?#20026;-0.7%。

二是,计算领域的两大亮点是计算和企业级固态硬盘,2017年-2022年分别以高双位数和9.8%的复合年增长?#35797;?#38271;。

三是,移动无线通信部门的半导体收入2019年将增长5.5%,2017年-2022年的复合年增长率为5.8%。

四是,2018年4G手机的半导体收入年增长率为10.9%,2017年-2022年的复合年增长率为3.1%。随着5G技术在未来十年中成为主流,5G也将推动预测的后期增长。

五是,通信基础设施半导体预计将在2017年-2022年间以1.7%的复合年增长?#35797;?#38271;,其中最强劲的增长来自消费网络。

⊙ 15 未来数据存储世界:一个都少不了

大趋势的带动,自然少不了企业级用户、数据中心用户、公有云用户?#27426;显?#38271;的数据存储需求,在数据保护、大数据应用、内容创作与数据归档等场景下,正是HDD企业级大容量硬盘勇于担当的地方。

随着分布式存储、开源平台、公有云存储平台的?#20284;穡?#24403;前来看,对于任何一个企业用户实现EB级的存储部署已不是难事,但是,受制于SSD闪存技术自身的发展规律以及行业合规性的要求,HDD企业级大容量硬盘成为了众多数据存储供应商在海量存储产品与方?#24178;系?#26631;配。

事实?#24076;?#22823;数据平台构建也好,人工智能平台也好,物联网平台也好,其核心基础依然落在了数据存储?#24076;?#21363;便SSD可以发挥出Flash性能上带来的应用加速,但是大量的数据存储依然需要成熟稳定、成本更优的HDD企业级大容量硬盘来支撑。

在大数据时代下,非结构化数据的爆发式增长,视频、音频、?#35745;?#31561;数据存储必然也首选HDD。特别是在生物识别、基因测序等医疗大数据领域,HDD硬盘在保障企业数据生命周期?#24076;?#25317;有过硬的寿命,也有存储容量与成本价格?#31995;?#32508;合优势。

因而,在SSD当道的今天,HDD大容量硬盘依然是企业数据中心的标配。

由此而得出一个结论,SSD、HDD,以及磁带、光存储之间的介质创新与变革,各自都可以?#19994;?#36866;?#29486;?#24049;的位置,未来谁都会存在。历史如此,顺势而为兴之,逆流而行衰之。如此而?#36873;?/p>

此外,未来半导体芯片全球市场将因存储芯片的?#20284;穡?#32780;支撑起更大的一片天。因此,全球存储产业的发展也将进入一个全新的时期。

再过几年,我们再来续写这段传奇,可好?

本文转自公众号全球存储观察,作者阿明

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