技术变革下的存储市场：热闹之中隐含洗牌，扩张之下背负重压

倾听创业故事，对接融资需求

欢迎做客【镁客·请讲】栏目

存储产业的竞争将会越来越激烈。

策划&撰写：Lynn

前两日，长江存储宣布了基于Xtacking架构的64层3D NAND闪存产品量产，通过一半创新一半“替代”，成功撬动了世界存储市场的格局，备受关注。昨天，在上海开幕的IC China上，中科院院士许宁生在谈到IC产业的三大创新趋势时，他特别拎出了存储。

存储许久没有如此受重视了。

作为系统的基础模块之一，存储从来都是在计算和通信之后，担任着一个必不可少却又不耀眼的角色。而在2019年，因为云服务市场的蓬勃发展，云存储的数据量首次超过了端设备侧，AI的进入和市场需求的变化倒逼存储市场变革，这也让智能存储从虚无的概念走向了现实。

从整个行业来看，最为明显的变化是，IBM、Intel等老牌厂商又加大新型存储产品和存储系统方案的投入，同时华为云、阿里云等云服务厂商也在积极推出自己的存储解决方案，几年前还比较单一冷清的存储领域又热闹了起来。

据IDC统计数据显示，全球数据量将从2018年的33ZB增至2023年的103ZB，伴随数据的增长，存储数据也将从2018年5ZB增长到2023年的12ZB。对于存储上下游厂商来说，这既是机会，也是挑战。

闪存市场急速发展，业务需求变化带来新变革

类似计算、通信等其他细分领域，因为AI的发展和渗透，传统存储行业也迎来了变革和机遇，匹配云—边缘—端三大应用领域的存储需求开始出现。

但是与AI芯片行业硬件设计和制造发展前景不明晰的现状有所不同，用于存储数据的基础硬件和制造技术从不缺乏，主流的闪存介质既能省电，又能省空间，它不仅极大程度地降低硬件的成本，也让性能能够得到显著提升。

因而自上一波移动应用红利消散之后，在硬件技术相对成熟和统一的当下，整个产业其实一直在等一个时机，一个应用需求猛拉存储产业的时机。

直到2018年，AI应用、云计算技术和大数据处理真正开启了数字经济的第一步：上云。这里面，数据迁移需求首先驱动了存储市场的发展，也给传统存储服务商带来了挑战和大展身手的机会。

图 | 服务器端全闪存阵列

不同于互联网时代的需求，新型AI应用市场向存储提出了更多要求，它不仅仅体现在更为复杂的数据类型上，还要求旧有的存储硬件和系统能够顺应大数据应用需求做出改进，完成数据流所到之处的全生态再搭建与优化。

换句话来说，经历了前期的探索阶段，现在大数据产业具体落在采集、分析、流通、交易等环节，但其中有许多未理顺的环节，存储就是梳理过程中必须考虑的因素。

以数据处理为例，因为数据的爆发式增长，企业现有的存储环境已经无法支撑新增的处理任务和数据类型，比如如何缓解数据量增长带来的扩容压力，如何在异构环境下管理和迁移数据，如何快速搭建匹配业务需求的框架等。

所以，当我们对企业的软件和硬件系统进行数字化升级之时，我们需要一个完善的解决方案，其既要能够有效解决数据孤岛问题，又要能够持续保证IT系统的稳定，同时还要兼顾未来横向扩展的需求。

NVMe让端到端高效存储通信成为可能，开启产业平台化发展

在云计算、大数据、AI技术的带动下，企业级数据中心和云服务市场成为存储软硬件提供商的香饽饽，同时汽车电子、工控等新兴产业也将NOR带动增长起来（闪存的细分领域）。现在，因为在延迟、可靠性等方面性能卓越，存储硬件产品中，我们已经很难看见HDD的影子，闪存俨然已经在各项存储应用中占据主流。

不过融入AI的系统解决方案对存储的要求已经不仅仅是存储盘产品，密集的数据交互需求使得协议、网络等方面的兼容乃至统一成为了“刚需”。

但因为经历了互联网时代的发展，存储硬件上层生态已经形成了“百花齐放”的形态，这让现在推动“孤岛”间的高效互连有了诸多阻力。有业内人分析指出，因存储随着产业变革逐步从硬件存储产品走向软硬件系统一体化，现在整个产业的现状是“不缺硬件，独缺健康的软件生态”。

不得不说，对整个产业而言，NVMe逻辑接口标准的落地有着非凡的意义，它极大程度地释放了SSD的性能，促使其从消费市场走向了高端企业级的应用，也标志着新一代存储生态建设的第一步。

此前，无论是SATA/SAS阶段，还是后来的PCIe阶段，其接口协议都无法完全适配现在的主流产品——SSD。最终在2009年，由IDT、Dell、Intel、EMC、NetApp、Oracle、Cisco等13家企业共同发起、80余家业界领军公司合作开发了基于PCIe接口的NVMe标准，正式完成了兼容各类接口和协议标准的统一存储规范标准。

作为可扩展主机控制芯片接口标准，针对基于闪存的企业和普通客户端系统开发，PCIe定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集，并提供可扩展接口来为现在和将来的性能扩展留有空间，这无疑利于存储向系统和平台方向发展。

适用于多平台并为后期的软件系统开发提供了基础，这是NVMe标准的优势所在，但更为不能忽视的是，它的广泛应用背后反映出的是市场对平台化发展的强烈需求。

新应用强势崛起，存储厂商再洗牌

受应用需求变化影响，原先被垄断的产业再次发生变化也成为自然而然的事情，无论是重新设计更为稳定和适配当下需求的存储系统，还是研发新型存储介质和再革新存储控制芯片，每一个新的机会面前都涌现了大批厂商。

统计数据显示，在存储器的带动下，2017年半导体行业迎来复苏，销售额达4122亿美元，同比增长21.6%，创下新高。因此，无论对于存储产业，还是横向去看半导体元器件产业，存储芯片的发展都是核心动力所在，其重要性也不言而喻。

早年，全球DRAM产业经历了美日、日韩的两次产业转移，在这样的产业大地震过程中，三星、海力士、美光等几大巨头逐渐吞下大部分市场。现在，不同于DRAM时代的存储产业变化，将闪存与全新应用融合的技术需求给整个行业带来了“地震”，它也让更多厂商有了参与的机会，包括曾经在产业竞争中落马的Intel等老牌厂商。

目前，占据主流的闪存技术主要分为3D NAND和NOR两大流派。

其中，NAND领域主要还是三星、SK海力士、西部数据等老牌存储厂商抢先布局，但是可以看出，随着NAND市场的持续增长，国内的紫光（长江存储），还有Intel都在强势进入。而随着AMOLED手机、汽车电子、物联网等新应用崛起，NOR市场则涌现了更多新面孔，其中有国内存储巨头兆易创新，还有武汉新芯、普冉、博雅、易储等一批初创。

同时，随着计算方式走向异构，存储系统势必要做出改变，在这一领域，华为云、浪潮云、IBM等云计算厂商也在顺应异构计算发展做异构存储的架构布局，针对云—边缘—端侧应用需求，融合AI去打通云、网、关，实现大数据库中高效的搜索、分析等功能。

值得一提的是，为了深度整合存储系统和硬件盘，华为甚至自研Hi1812 SSD控制器芯片，并基于此开发出了自己的SSD产品。

存储市场竞争的激烈可见一斑。

从主控看存储厂商如何走下去？

分析至此，容易发现无论是底层的硬件产业，还是上层的软件生态，它们的发展和技术走势本质上都是为了服务未来云边端一体的AI应用。在过去，因为软件无法控制数据的实际存储本源，很多厂商只能在带宽压缩和数据格式上下功夫，而如今随着存储控制能力的不断增强，有更多的业务可以由存储本身来承载，这让存储的重要性愈加凸显。

但前有老牌存储厂商，后有云计算大厂从上层逼近，存储产业竞争的激烈程度可以说与日俱增，而如何在“混乱”的存储市场走出自己的路，这是每一家存储公司必须考虑的问题。

作为存储硬件中的关键模块，大数据安全控制、读写等任务都可以落在存储控制芯片身上，因此它在存储产品领域担任了一个“有趣”的角色——数据管理员，而它的身上也有着最为浓重的变革意味。

以NAND闪存为例来看，2018年单个存储单元4bit QLC的到来对其主控技术就是一个全新挑战：2016年NAND Flash由2D向3D转变，2017年三星、东芝、美光、SK海力士等64层/72层3D NAND纷纷实现量产。相比较2D NAND而言，3D NAND带来了优异的性能参数，单颗Die容量实现翻番，可靠性大幅提升，性能、成本等变化明显，控制芯片自然需要实现一系列有针对性的升级，比如重读机制，读刷新，One-shot编程等；此外，因为纠错算法由BCH过渡到LDPC，需要实现硬判决和软判决算法来保证纠错的性能，很多控制芯片内部则需要实现RAID技术来提高NAND的可靠性，保证数据安全。

不过对于存储控制器而言，其挑战不仅仅局限于底层技术的变革，上层应用的变化同样带来了挑战和机遇。

在接受镁客网采访时，国内主控设计公司忆芯科技就提到了这样一个普遍存在的市场需求，“某800万人口的地级市，数据量每3个月达到13个PB，需要找到的目标实际尺寸只有100多KB。假设数据中心有100台服务器，在一万三千多TB的数据里搜索100多KB，传统硬盘100MB/秒的读取，16盘柜聚合发送到内存再通过GPU并行搜索，仍然需要数天的时间才能完成，完全无法满足实时追溯的需要。”

类似这样的需求比比皆是，也因此，存储控制器亟待革新。

因此在SSD 控制芯片市场中，虽然 Marvell、慧荣、群联占据大部分市场，但他们在市场定制化、技术支持、固件开发等方面已经不能完全满足客户需求，而在国家政策鼓励完善芯片制造、IC 设计、封装、测试等产业链各个环节技术能力的同时，国内主控设计公司国科微、联芸、忆芯等都在以无法阻挡的气势快速崛起。

作为国内后起之秀之中的一员，忆芯就表示他将直接“避”开传统的云和端侧市场，转而去挑战已经显现出来的边缘计算市场。

“我们面向的是体积、功耗、性价比要求更严苛的边缘计算市场，未来调用的基础组件会是一块存算融合的芯片板卡，装置则是一个体积功耗都极大规约的盒子。面向未来500亿互联的物联网设备，我们将提供更有力的边缘计算支持。”

最后

作为存储的缔造者们，IBM、Intel看得更为高远。目前，它们已经开始了新型存储介质的开发，目的就是为了匹配未来更为复杂的计算需求，开发出更为多样的存储分层系统。

Intel Optane（傲腾）系列硬盘亮相闪存峰会就引起了轰动，在戴尔等厂商的联合造势下，SCM（Storage Class Memory）这一新的存储介质也备受关注。同时他们通过产品证明SCM可以自然融入NVMe生态中，这也为存储之争增添了许多不可控的因素。

在市场重组过程中，厂商竞争的激烈程度已经可窥见一二。而在新技术商用的不断推进下，未来的存储市场一定很热闹。

星标我们，不要错过

镁客网

科技 | 人文 | 行业