點擊藍字 關注我們 ? ? ? ? 2022年已經收官，回顧2022年的存儲市場，經歷了2021年一整年需求的旺盛和供應的短缺，NAND和SSD市場在2022年回歸常態，但由于經濟下滑、需求疲軟及地緣政治等因素，2022年全年以平淡和下跌的態勢對2021年的高潮行情做了一個反饋和修正。展望未來2023年，當企業去庫存和NAND原廠減產動作完成后，需求回歸，可以看到NAND和SSD市場將回歸到一個正常的狀態。消費類電子市場從需求疲軟恢復到正常存在一定的變數，但企業級市場的增長相對比較明確。

2020-2022年，由于疫情導致遠程辦公和在線教育需求的提升，同時產業數字化轉型對于高強度運算的需求比過往更強烈，更多的互聯網、IT廠商都布局了數據中心，這也帶動了數字化逐步向云上發展。且考慮到AI和5G等關鍵設施的投資，用于服務器的存儲器需求將會更明確，展望中長期的未來，數據中心、服務器會成為存儲器市場的關鍵驅動力。

各大原廠將在2023年增加用于服務器、數據中心的產品，美光、SK海力士和三星電子都在2022年第三季度財報中提到了一些新動能的出現：數據中心、服務器將會成為存儲器市場的下一個強勁的驅動力。因此，對于企業級SSD來說，數據中心和服務器對于企業級SSD增長的需求將引領新一輪SSD的增長。

1.企業級SSD市場

據IDC機構統計，全球企業級SSD出貨量將從2020年約4750萬塊增長到2021年5264萬塊左右，年均增長率為10.7%，預計到2025年，將增加到7436萬塊左右。從整體上看，2020年到2025年，企業級SSD出貨量始終保持上升趨勢【1】。 ? 其中，由于PCIe SSD擁有更高的性能及更好的軟件和平臺生態，SATA和SAS SSD將逐步被PCIe SSD取代，份額逐步降低。預測企業級PCIe SSD在企業SSD中的出貨量占比會從2020年的46.9%大幅增長到2025年的88.9%【1】，成為企業級SSD市場的主流產品，因此PCIe SSD將引領和驅動整體企業級SSD的增長。 ? 從另一個維度出貨容量看，除了冷存儲磁帶之外，溫熱數據企業級存儲應用以HDD磁盤和SSD固態存儲兩種產品為主。Gartner分析師認為，2020-2026年，預測企業級SSD出貨容量以年均37%快速增長【2】，但由于HDD低廉的價格，目前80%的數據還依然存儲在HDD上，未來憑借企業級SSD成本的不斷下降，以及相對于HDD更好的可靠性、性能和功耗等優勢，企業級SSD占比將不斷的攀升，持續滲透企業級HDD市場，市場空間巨大。預測到2026年，企業級SSD出貨容量占比整體HDD&SSD容量將增長到30%。 ? 總之，企業級SSD是固態存儲中的黃金賽道，一路向前，無論是營收還是出貨容量，將引領固態存儲市場的高速增長。 ? 國內市場方面，全球數字化進程加速，國內互聯網、電信、政府、金融、能源等千行百業也在進行著數字化躍遷，數字中國進入全面建設期。除了傳統互聯網數字中心繼續擴建擴容，由電信政府主導的東數西算數據中心布局在加速進行著，這無疑加速了數據中心對服務器和服務器對存儲的需求，因此直接加速了企業級SSD需求的增長。 ? TrendForce數據顯示，我國企業級SSD快速增長，2019年出貨量不到400萬塊，到2025年預計將超過1300萬片，年均增長率保持在18%以上，發展空間廣闊。2019年，我國企業級 SSD市場規模不足100億元，2021年，總規模已經超過200 億元【1】。

2.企業級SSD過去、現在和未來

企業級SSD經過多年的發展，按企業級系統需求以其獨有的設計，結合NAND、控制器、總線速度、協議標準等不斷發展和演進，不斷給客戶提供更快速度、更低功耗、更高壽命、始終高可靠、更安全、更低$/GB的SSD產品。回收過往，梳理一下企業級SSD的重要技術參數發展史：

企業級SSD歷史技術發展參數表

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早期的企業級SSD始于企業級HDD相似的規范設計，相同的SATA接口、2.5寸尺寸及同樣的命令集，不同的是HDD使用磁介質，SSD使用NAND，但性能大幅提升，并且可靠穩定，逐步成為了高性能企業級存儲設備的首選，可以說企業級SATA SSD是企業級SSD的開山鼻祖。同時這是一項顛覆性技術，相比較于HDD，客戶從企業級SATA SSD體驗到了高速的爆發式的性能，為高性能存儲設備無論是服務器還是存儲陳列提供了堅實的底座。

2006年，一家名叫Fusion-io的公司成立了，他提出用最適用于閃存的方式處理閃存，把PCI-E和NAND閃存的特長結合到一起，找出二者協同工作的方式，隨后推出了iodrive產品，打破了SATA IO的帶寬瓶頸。

無獨有偶，2011年，國內寶存信息科技（Shannon Systems）成立，同Fusion-io相似的產品理念，于2014年發布了Direct-IO單卡6.4TB容量的閃存卡，PCIe 2.0x8接口，在SATA SSD基礎上實現了7倍性能的提升，具有改變當時競爭格局的潛力，可以說這是國內較早的PCIe SSD的雛形。

在那個時代，Fusion-io和寶存科技都做出了PCIe SSD產品的雛形，行業先驅。但受限于其協議和命令是私有定義，沒有成為標準，很難在X86及其他系統上被廣泛部署。基于此，Intel老大哥，作為服務器CPU平臺的絕對領導者扛起大任，和NVMe委員會一起在2011年3月發布了NVM Express規范的1.0版本，將PCIe SSD協議統一化和標準化，PCIe SSD也因此發揚光大。

NVMe是第一個真正滿足高速存儲介質需求的全新協議，基于PCIe接口協議設計極簡高效。也正因于此，SSD順利的從SATA過渡到了PCIe SSD，然后衍生出被大量應用的企業級NVMe PCIe 3.0 SSD，新的U.2 form factor, 更大容量的NAND, 更快速NAND接口速度以適配PCIe 3.0x4前端帶寬，更高性能更低功耗的控制器。

這就像一場接力賽，從HDD、SATA SSD到PCIe SSD，一個個新的顛覆性技術的出現，加以NAND、主控、協議、驅動、軟件和平臺相互適配，在這個大家庭里，各個廠商各司其職，通力配合，最終完成各個SSD產品的商業落地以及各代次產品的迭代和提升。

如今PCIe SSD已經廣泛進入到企業級存儲中，占有80%（按出貨容量）的固態存儲份額，并邁入PCIe 4.0時代。我們具體看下當前及未來企業級SSD的狀態：

平臺：當前企業級SSD以PCIe 4.0x4 SSD為主，適配的x86平臺有Intel的IceLake和AMD的Milan，及部分ARM CPU和國產CPU平臺。展望2023年，基于AMD Genoa、Intel Sapphire Rapids、支持PCIe 5.0接口ARM服務器CPU和國產CPU的出現，SSD也順利成章的從PCIe 4.0升級到PCIe 5.0 SSD，性能翻倍。

NAND：當前各大原廠以128及176層NAND為主力量產產品，接口速度分別高達1200 MT/s及1600 MT/s。未來NAND會向230+層NAND遷移，接口速度2400 MT/s，成本更優，速度更快。

控制器：當前主流的企業級PCIe 4.0 SSD控制器，后端16或8通道，可支持TLC/QLC NAND，為了實現最優的工作功耗，控制器制造制程為16/12 nm。未來PCIe 5.0控制器，性能再次翻倍，為了實現更好的能效比，控制器制造制程升級為12/7/6 nm。

除此之外，在2022年8月舉行的FMS全球峰會和10月OCP峰會上， Google、Microsoft及Meta三大數據中心代表討論了他們關心的企業級SSD話題：

Form factor：擁抱E1.S，取代M.2；以及更適合Gen5 SSD的E3.S。

SSD輕存儲：ZNS SSD把復雜的NAND操作抽象出接口給主機端，按企業級應用優化的方式把NAND管理和數據物理隔離動作交給主機。主機端按Zone的方式順序寫，降低寫放大提升壽命，并控制SSD垃圾回收以達到更好的QoS時延表現。SSD實現了“輕”存儲。

遠程Debug能力：使用Telemetry、Smart、Timestamp（Drive events correlated to system BIOS and OS events）、Latency Monitoring、Expanded C0h Log Page等記錄故障信息，以實現客戶現場快速問題定位和遠程Debug能力。

安全：Secure boot、TCG、FIPS等。

統一需求標準：OCP NVMe Datacenter SSD Specification；OCP Hyperscale NVMe Boot SSD Specification。

作為業界第三方控制器領導者慧榮科技，在FMS峰會上首次推出了新的MonTitan PCIe 5.0企業級開發平臺，并談到未來企業級控制器及SSD設計遇到的挑戰：

PCIe Gen5及更遠的Gen6控制器和SSD的設計，如何做好性能和功耗的平衡。

更大的NAND Block size和Die size，QLC甚至PLC的使用，導致控制器需要更先進的LDPC設計、更好的NAND program處理算法、提升性能的Multi-plane命令處理等控制器端設計。

標準的進化：NVMe、OCP、Security及Form factor等。

新的企業級應用優化的出現：ZNS、Streams等。

3.企業級SSD產品及競爭力要素

如前文所述，企業級SSD市場具有高增長潛力，門檻較高，但國際國內玩家眾多，競爭依然激烈。競爭的根本還是產品本身和廠商實力，設計一款好的企業級SSD需要廠商們聚焦產品技術本身和具備相應的能力，如下圖：

企業級SSD產品核心指標和SSD供應商能力介紹

1)企業級SSD產品需要

性能：除了讀寫帶寬Throughput和隨機IOPS性能之外，穩態狀態各個不同工作負載下的性能和時延表現（也稱為QoS服務質量）是一項特別重要的指標。

安全：數據中心和企業級存儲需要數據的正確性，無論何時何種條件，在SSD產品的生命周期內，系統和用戶寫下去的數據須被正確的讀取，無錯誤數據。否則會給系統帶來災難，或給用戶帶來巨大的損失。企業級SSD另一項安全指的是盤的安全性和數據的安全性，加密特性保障數據的安全，安全啟動、固件簽名和訪問權限管理保障盤的安全。

穩定：存儲器是數據中心及服務器運行的關鍵設備，講究穩定可靠，這是一項必須的關鍵指標。

系統：企業級應用包括平臺和軟件，其中CPU包括Intel、AMD、ARM等處理器，系統軟件包括Linux、Windows Server OS等，各類型企業級應用軟件和平臺具備不同的需求，企業級SSD作為數據存儲設備，無論在何種平臺、何種驅動和何種軟件上運行，需要具備良好的兼容性及穩定的性能表現。

創新技術：企業級SSD從SATA到PCIe，從AHCI到NVMe，從SLC到TLC，一路走來，不斷有新的技術的出現。一些大的客戶如互聯網客戶，和SSD供應商一起，不斷探索新的技術如ZNS、QLC等，作為企業級SSD產品，對新技術的支持和保持創新是另外一項重要的指標。

2)企業級SSD供應商能力

主控：主控是SSD產品中一個重要的組件，它是核心計算單元。有的SSD供應商也是主控廠商，有了主控加持，核心能力自然大大提升。

NAND：NAND一般由六大原廠提供，是SSD產品中另一個重要組件，對NAND的理解深度，SSD廠商和NAND原廠的關系，是企業級SSD供應商另外一個能力的體現。

固件：固件是SSD的核心調度單元，企業級SSD廠商一般自研固件，這是企業級SSD供應商一項重要的研發能力。

客戶：70%以上企業級SSD產品被頭部客戶消耗掉，如互聯網大廠、電信運營商等。他們擁有大的市場份額及技術能力，作為企業級SSD供應商，如果能和頭部客戶結為合作伙伴，自然在市場競爭中領先一步。

4.國產企業級SSD，寶存競爭力分析

近年來國內本土企業級SSD廠商在性能、質量以及服務方面快速崛起，各家秉持“八仙過海、各顯神通”的看家本領參與市場競爭，作為其中一員，有著11年歷史的國內企業級SSD老兵寶存科技，如上所述，有著哪些競爭優勢？ ?

使用慧榮科技領先的企業級主控和長期穩定的主控供應：慧榮在消費級控制器市場上的口碑、影響力非常大，同時一直不斷投入企業級主控的研發，控制器具有領先的性能和千錘百煉的穩定性，這些是企業級SSD的基石。供應鏈方面，在母公司的支持下，寶存科技可以向客戶保證長期穩定的主控供應；

全套的SSD解決方案：寶存科技具備從主控、固件、驅動、產品驗證、質量把控等全鏈優勢，在完整方案的垂直整合上經驗充足；

NAND閃存原廠的支持：寶存科技和母公司慧榮科技，一直以來和NAND原廠保持良好的合作伙伴關系，在NAND閃存的迭代、使用和管理等方面，寶存擁有豐富的經驗積累；

Tier1客戶：寶存科技已成為國內多家互聯網和電信大廠的供應商；

安全穩定：做好企業級SSD需要五到十年甚至更長的時間積累，穩定性和可靠性的錘煉從產品實際部署及踩坑中獲得，這樣才能達到企業級標準，寶存科技擁有超過十年的一線大廠SSD規模部署經驗；

系統：寶存科技和一線大廠有著定制化開發的深度合作，和客戶在軟件層級、固件層級、主控層級、硬件方面的協作，對上層應用和底層的實現有著充分的理解；

創新技術：寶存科技一直以來和一線大廠保持密切合作，如Open-Channel、ZNS等SSD的合作開發，并達到實際規模量產；

彈性化的本土服務：根據客戶需求，寶存科技能夠提供整盤方案，也可以做一些定制化的Turnkey方案，甚至可以做一些半定制化方案，雙方合作開發。

1)寶存SP4 SSD

寶存科技基于慧榮控制器SM8266推出了SP4E、SP4X 兩款PCIe 4.0企業級SSD，分別為讀敏感型和讀寫混合型負載設計，U.2 form factor，最大容量7.68T：

SP4 SSD規格參數表

產品：寶存科技SP4E 7.68T； 測試平臺：浪潮G3-Inspur-5280M6服務器（Xeon Gold 6348）； 測試軟件：FIO； OS：Linux； ? 測試結果：

SP4E測試結果

SP4E順序讀寫性能分別高達6.5GB/s和3.5GB/s，隨機讀寫時延分別低至71us和12us，充分滿足了大數據、云計算等客戶對于服務器中的存儲性能需求。

SSD功耗：Active 18W；

性能穩定性：4KB Random Read IOPS Consistency 90%，4KB Random Write lOPS Consistency 85%；

系統兼容：寶存科技SP4系列SSD經過一系列兼容性測試，確保在不同硬件和系統配置的服務器上均能穩定高效運行，驗證配置如下：

Intel CPU：Xeon Gold 6330N、Xeon Gold 6348、Xeon Platinum 8352Y、Xeon Platinum 8369C；

AMD CPU：EPYC 7742、EPYC 7402、EPYC 7642；

ARM CPU: Kunpeng 920 7261K；

OS&軟件：Debian OS、RedHat OS、CentOS、麒麟OS、UOS、Windows Server OS、VMware ESXi OS；

產品設計：

SP4 SSD架構設計充分利用NAND的program/erase suspend特性，為各種企業級IO負載提供穩態下的優異的QoS表現，最大穩態延遲在10毫秒以下；

采用端到端的路徑硬件數據保護及慧榮科技獨家NANDXtend ECC技術，能為數據的正確性提供保證，完全滿足UBER 10-17指標；

完整的掉電保護及電容可靠性檢測，高溫監控保護能力，其單盤失效平均時間(MTBF)超過2百萬小時等SSD企業級指標。

2)聚焦客戶

作為行業老兵，寶存科技擁有十年以上一線大廠規模部署經驗，不僅在國內頭部的Tier1電商、互聯網等企業數據中心部署使用，而且和國內多家服務器廠商建立良好合作關系。產品可靠穩定，性能領先，以及本地化的技術支持和售后服務保障客戶安心和放心。

系統兼容性認證方面，不僅x86平臺，對于國產化平臺如鯤鵬、飛騰和海光平臺都有驗證，能在各種平臺穩定可靠運行。SP4系列SSD支持Telemetry的功能，對于客戶端遇到問題提供統一的接口收集錯誤日志，以實現快速定位。

5.展望未來，寶存SP5產品規劃

未來，PCIe 5.0 SSD時代即將到來。基于最新的慧榮SM8366 PCIe Gen5主控芯片和MonTitan PCIe Gen5 SSD解決方案平臺，寶存已經開發出SP5系列企業級SSD。寶存SP5系列SSD將完全支持OCP Cloud SSD規范以及NVMe 2.0規范，外形規格在延續現有U.2尺寸之外還將支持EDSFF相關標準，提供E1.S、E3.S尺寸，以滿足數據中心存儲標準化需求。

SP5 SSD在基于Linux操作系統的FIO軟件測試中，達到3405K IOPS的隨機讀取速度。與目前主流企業級PCIe 4.0 SSD讀取速度相比，達到了4倍性能的提升，這意味著基于慧榮SM8366主控打造的企業級SSD產品能夠在數據中心中更輕松應對存儲密集型應用，尤其在現有PCIe 4.0 SSD面臨性能瓶頸的應用中，將充分發揮PCIe 5.0 SSD的性能優勢。

寶存SP5 SSD介紹

引用：

1.《企業級SSD技術與應用報告》. 開放數據中心標準推進委員會. 2022/4 2.Gartner: Enterprise SSDs will hit 35% of HDD/SSD exabytes shipped by 2026 – Blocks and Files ?

編輯：黃飛

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