近日，老牌硬件媒體AnandTech發表文章總結了2019年SSD的發展，AnandTech認為在過去的一年里，固態硬盤的NAND層數在不斷增加，QLC SSD開始進入入門級的市場，但是TLC仍是主流和高端SSD的首選。

盡管我們目前正處于PCIe 4.0革命的風口浪尖，但在2019年，閃存價格已經趨于平穩，甚至有所回升，新技術的推出速度緩慢。研發的步伐仍在跟上，因此，隨著我們進入2020年，我們應該開始看到在2019年設計的基礎上進行許多有趣的開發。這是我們的SSD年度回顧2019。

3D NAND層和位向上蛻變

2018年閃存價格大幅下跌的原因是64層3D NAND一代對大多數主要制造商都表現良好，導致市場競爭激烈。下降的價格趨勢在2019年被證明是不可持續的，并且大多數制造商選擇放慢其96層產品的生產步伐，而不是加深供過于求的局面：英特爾，美光，SK海力士。這意味著，今年許多產品發布仍在使用64L NAND，并且直到2020年（或更晚一些移動速度較慢的企業模型）才將達到EOL。

第一個96層SSD于2018年7月推出，但96L一代直到2019年才真正開始認真進行。三星是第一個推出采用新一代3D NAND的零售SSD的公司，但實際上他們只有92個970 EVO Plus中的所有層。在大多數其他方面，它們仍然是行業的領導者，但是在原始層數上，它們顯然已經落后了。這主要是由于三星決定不使用字符串堆棧進行3D NAND制造的決定，因此與競爭對手的96L NAND相比，其92L NAND的制造工藝步驟更少。

另一方面，SK Hynix已開始使用其128L 3D NAND采樣SSD，并準備在2020年國際消費電子展上宣布其零售型號。從歷史上看，他們在層數上一直試圖超過其他市場，但更多一種彌補3D NAND密度其他缺點的方法。今年，他們終于開始看到3D NAND用于SSD而非移動存儲方面取得了更大的成功，但主要是使用自己的SSD型號，而不是通過與其他SSD供應商的設計勝利。展望未來，英特爾可能會在2020年率先采用144L QLC NAND進行層計數。

隨著NAND形勢的緩慢發展，每單元四位QLC NAND閃存未能進一步進軍SSD市場。對于入門級NVMe驅動器來說，它仍然是一個有吸引力的選擇，但是TLC NAND仍然是主流和高端驅動器的理想選擇。

但這并沒有阻止閃存制造商探索進一步提高密度的方法，從而超越了QLC NAND的要求。制造商已經開始公開談論他們的5位每單元（PLC）NAND實驗，這在技術層面上絕對是可行的，但尚不清楚它是否在經濟上可行。QLC NAND的所有缺點都通過在每個單元中增加第五位來放大。在今年的閃存峰會和IEDM上，/ Kioxia提出了將3D NAND存儲器物理拆分為兩個的想法，為提高密度提供了另一種途徑。

隨著閃存制造商為子孫后代的未來計劃，一些廠商正在重新考慮電荷陷阱與浮柵單元設計之間的權衡。平面NAND幾乎都是浮柵，但隨著向3D NAND的過渡，除英特爾和美光公司之外的所有公司都轉向了電荷陷阱。現在，美光似乎準備放棄浮動柵，而Kioxia似乎認為將其與分離單元的幾何形狀結合使用可能更可取。

在企業方面，2019年見證了長期的英特爾-美光合作伙伴關系在閃存和3D XPoint存儲器方面的最終解散。美光已收購了英特爾在IMFT中的股份，兩家公司目前正在分別進行研發。最近，存儲更名為“ Kioxia”，這表明它們與集團的其余部分是分開的，并被分拆并出售給了一個投資者財團。Kioxia可能會很快以新名稱進行IPO，但尚未設定正式時間表。

PCIe 4.0到來

盡管影響有限，但今年進入SSD市場的最大技術進步是PCIe 4.0的到來。英特爾的CPU和芯片組尚不支持PCIe 4.0，因此在消費者和企業市場中，對使用PCIe 4.0的NVMe SSD的需求仍然非常低。當前只有一個支持PCIe 4.0的家用SSD控制器：Phison E16。使用該控制器的驅動器與AMD最新一代的Ryzen處理器一起發布，但是新的SSD并沒有像這些CPU那樣明顯勝出。

Phison率先將PCIe 4.0 SSD控制器推向市場的策略是對其E12控制器設計進行最小的更改，替換PCIe前端，并僅通過更新的錯誤校正對后端進行一些調整。這意味著E16無法充分利用PCIe 4.0 x4鏈路的額外帶寬。Phison的所有競爭對手都決定花更多的時間過渡到PCIe 4.0，以便他們也可以從28納米制造工藝切換到12納米FinFET工藝。為了使控制器在M.2 SSD的功率和熱限制內達到7 + GB / s的鏈路容量，必須縮小該過程。

企業級SSD也無需等待英特爾就開始向PCIe 4.0遷移，但是該市場中更長的產品周期意味著PCIe 4.0企業級SSD的廣泛可用性要到2020年晚些時候才能實現。

NVMe走向主流

PC OEM廠商最終決定，他們準備好放棄硬盤，并準備放棄SATA接口。SATA SSD的市場不會很快消失，但是NVMe SSD逐漸取代了PC（以及明年的主機）主存儲的標準。盡管在零售SSD市場中，高端控制器仍然占主導地位，這有助于對具有較少通道或沒有DRAM緩存的入門級NVMe控制器產生大量需求。

由于NVMe的大規模采用是在PCIe 4.0過渡開始的同時進行的，因此這會對產品路線圖產生一些有趣的影響。PCIe 3.0 x4或PCIe 4.0 x2鏈接的?3.5GB / s容量對于大多數高端消費類SSD而言仍然足夠。但是，英特爾平臺上缺乏對PCIe 4.0的支持意味著即使低端NVMe SSD控制器也要支持四個通道的PCIe 4.0，因此它們最終將無法在Intel系統上以PCIE 3.0 x2運行。英特爾采用PCIe 4.0后，我們可能會看到入門級NVMe市場回落到兩條PCIe通道以降低功耗和成本。同時，我們還沒有完全看到新的PCIe 3.0 SSD進入市場，但是從現在開始一年后，大多數控制器將支持PCIe 4.0。

在零售SSD市場中，NVMe在2018年已經非常流行，除了PCIe 4.0的推出對于消費者而言并沒有太大變化。一年之初，大量的控制器重新發布：使用與2018年型號相同的硬件但更新了固件的新產品，例如WD Black SN750和一些使用Silicon Motion SM2262EN控制器的產品。三星的970 EVO Plus在切換到92L TLC時重新使用了與原始970 EVO相同的控制器，并在今年晚些時候開始將現有的Phison和Silicon Motion控制器與96L NAND配對。這導致了第一個4TB消費M.2 SSD的發布：使用Phison E12控制器的Sabrent Rocket。

今年還看到了NVMe規范1.4版的發布。新材料幾乎完全由新的可選功能組成，因此在驅動器的規格表中看到版本1.4而不是版本1.3通常不會產生實際影響。大多數新功能僅與服務器或嵌入式用例相關，因此大多數家用SSD不會實現任何新的可選功能。

外形尺寸遷移開始

轉向NVMe導致了SSD外形尺寸的試驗和創新。在2018年，Intel Ruler概念在企業和數據中心小型規格（EDSFF）系列標準下產生了多種規格。現在，EDSFF已經在現實世界中得到了采用，對選項進行了一些調整，并且不同的產品領域開始圍繞特定的變體融合。。與原始Intel Ruler最相似的E1.L（EDSFF 1U Long）外形尺寸最適合使用超大容量驅動器的專用存儲盒。事實證明，較短的E1.S外形是最受歡迎的EDSFF變體，并且兩種不同的散熱器設計已經標準化，較厚的散熱器旨在允許EDSFF插槽容納計算加速器，這些加速器比典型的SSD消耗的功率更多。

在客戶端/消費者方面，M.2仍然占主導地位，但PC OEM廠商之間存在一種趨勢，即更短的卡長度，例如M.2 2230，而不是零售SSD的標準M.2 2280。無DRAM NVMe控制器和單封裝BGA SSD以及高密度3D NAND極大地降低了1TB的PCB面積要求和較小的容量，這些構成了客戶SSD市場的大部分。高端驅動器不會放棄M.2 2280，但是許多超級本和平板電腦都不需要那種存儲空間，更小的SSD尺寸使OEM廠商在布置系統內部組件時更具靈活性。

/ Kioxia還提出了一種新的小型外形，旨在作為BGA SSD的可替代替代品，并且比最小的最小可移動M.2卡尺寸要小。他們的XFMEXPRESS提議可能會在嵌入式系統，平板電腦和其他便攜式設備中占據一席之地。

Optane和3D XPoint停滯不前

英特爾基于3D XPoint內存的Optane產品今年進展甚微。在消費市場上，唯一的新產品是僅限OEM的Optane Memory H10，它基本上將兩個現有產品組合到一塊板上，從而在此過程中增加了新的限制性平臺兼容性要求。英特爾計劃中但已延遲的Optane Memory M15和Optane SSD 810P產品原本是M.2 2280外形尺寸中的第一個PCIe 3.0 x4選項，但最終被取消，因此PCIe 3.0 x2 Optane M.2驅動器之間仍然有很大差距和Optane 900P / 905P。隨著硬盤從PC中逐漸消失，英特爾很難出售Optane作為緩存解決方案。

Optane DIMM（品牌為Optane DC永久存儲器）確實進入了服務器市場，并最終在Cascade Lake上成為了高端工作站，最初的目標是在Purley平臺上與Skylake-SP處理器一起發布。英特爾的公開路線圖并未將Optane DIMM引入主流消費者平臺，但他們計劃通過服務器平臺的更新來不斷迭代持久性內存模塊。

英特爾確實承諾到2020年將發布其第二代企業Optane SSD，但除了Alder Stream代號外，它們還沒有共享太多具體信息。美光公司最終還宣布了3D XPoint產品X100 SSD。這個目標似乎甚至比英特爾的Optane SSD更高，并且可能會在單個SSD上創造許多性能記錄。英特爾的Alder Stream和Micron X100都可能使用PCIe 4.0和第二代3D XPoint內存，這是英特爾和美光分拆之前共同開發的最后一代存儲技術。