闲话SSD供求的规模效应

尽管业界在积极发展更耐写的相变内存（Phase Change Memory，PCM）或ReRAM（Resistive Random-Access Memory）作为闪存（NAND Flash）的接班人，但在可见的未来几年，闪存仍将是构成SSD（Solid State Drive，固态盘）的主体。

2013年，闪存芯片市场份额最高的三星在西安启动一期投资70亿美元建设12英寸闪存芯片生产线。若三期投资顺利完成，总投资约为300亿美元。据说，三星已然为此生产线在美国斥资百亿美元级别购买了生产设备。

按理说，三星扩大闪存的产能，增加芯片的供应，有利于降低价格，加速SSD普及，对整个行业算是利好。不过，考虑到SSD行业整合的大背景，其他玩家应该感受到了压力。

回顾一下硬盘驱动器行业的发展史，对预测SSD行业的发展方向，颇有助益。

在上世纪80 年代之前，几乎每个主机厂商都有磁盘驱动器业务，独立制造商并非主流。1980年希捷科技（Seagate Technology）开启硬盘驱动器的小型化浪潮，随后硬盘厂商大量涌现，到80 年代中期，硬盘厂商已达76 家之多。

又经过二十多年的整合，现在实质上只剩下两家——希捷和西数（Western Digital，WD），而且都是独立的。

回望SSD行业。前几年，各种SSD 品牌纷纷涌现，没有上百个，几十个也是有的。

原因部分在于，SSD的制造难度，比硬盘驱动器要小很多。

且不论零部件的数量，组装硬盘驱动器需要洁净度高且大规模的厂房，投资相当不菲。硬盘驱动器的设计牵涉到电、磁、机械、空气动力学等多个学科，专利数量众多，进入门槛很高。

硬盘驱动器的制造有点像大型飞机。倒不是说两者都与空气动力学有着紧密的关系，而在于组装都是核心业务。譬如波音，核心部件如发动机可以采购自通用（GE）、普惠（PW）或罗罗，总装却是要自己做的。美国政府不用像劝苹果把制造搬回美国那样操心波音，波音倒是可以根据需要把低端机型（如737）的总装搬到国外，以交换一些优惠条件。无论如何，波音可以其总装工厂为荣，苹果则差不多以富士康为耻了。

无意贬低富士康的工人师傅们，但是固态盘的制造难度比iPhone/iPad还要低。NAND闪存晶圆厂的投资比硬盘组装厂还高，但NAND闪存芯片是有成品供应的。闪存控制器，乃至固件（Firmware，FW）也都可以买到。组装于硬盘驱动器是门槛，于SSD不构成门槛。

如此，就不难理解，在Gartner的2012年全球SSD收入份额统计中，Google占据3.7%，企业级SSD更达8.9%，仅列Intel、Fusion-io（FIO）、三星（Samsung）之后，高居第四了。

企业级SSD市场上，Google的收入份额（自产自销，用这词略怪）已超过Intel的一半

排在前面的三星，也只用短短几年间，就从较单纯的NAND闪存芯片巨头，跃升为产品线齐全、涵盖消费类与企业级市场的主流SSD厂牌，直逼英特尔（Intel）。

从产业链上游的NAND闪存芯片供应商，到最终用户如Google、百度，都想做而且能做SSD了，夹在中间的“纯”SSD供应商（没有NAND闪存业务，至多有闪存控制器），日子显然越来越难过。虽然OCZ因破产而被东芝（Toshiba）收购可算个案，但近年来被NAND闪存芯片供应商们收购的闪存控制器或SSD厂商，两只手都数不过来，行业整合早已开始，仍未停止。

英特尔这样有NAND闪存业务的SSD厂商，不大可能成为整合的对象。但是，NAND闪存业的同行们纷纷染指SSD业务，英特尔面临的竞争压力有增大的趋势。既然组装SSD没难度，原材料成本就占了大头。SSD的主要成分是闪存，保守估计，NAND闪存芯片占SSD总成本的比例在70%以上。

这样看来，岂不是NAND闪存芯片的生产规模越大、市场占有率越高，SSD业务就越有优势？当然没那么简单。有业内人士表示，三星虽然是最大的NAND闪存芯片供应商，但是其产能要优先照顾手机等业务的需求，分到SSD业务上的量，并没有绝对优势。

英特尔公司非易失性存储器（NVM）解决方案事业部市场总监Peter K. Hazen表达了类似的观点。英特尔关注从芯片到系统、到平台的SSD解决方案，包括与服务器、存储的整合，也包含其中的芯片技术，但是不是很普遍的所有芯片的技术，而是和SSD相关的技术，可能是基于闪存，也可能是下一代（如ReRAM）。不管什么样的技术，最后都会变成一个系统，变成固态盘，从这个方向来提供解决方案，改善产品的性能。而三星可能有各种各样的闪存，可以用到SSD里面，也可以用到智能手机里面，有各种各样的闪存，规模很大，种类很多，但那就不是英特尔的方向了。英特尔就是关注SSD相关的技术，从芯片到系统。

更进一步，英特尔公司NVM解决方案事业部技术市场总工程师James E. Myers表示，NAND芯片、控制器、固件、验证（Validation），是Intel认为的SSD四要素。前两种硬件都可以买到，组装也不是问题。固件的本质是对闪存的了解和软件，而验证于企业级客户是最难的。譬如有很多公司发布产品要滞后九个月，因为条件认证的工作量非常大，要与很多不同的硬件和软件在不同的环境里保证SSD能够工作。甚至有的已经发布了很久，在一家互联网公司，在大量运行、大规模运算中上线运行发现了很多问题。所以不只是闪存和控制器影响整体性能，固件和验证也有非常大的区别，对企业级应用尤为明显。

英特尔的产品线，从最初的一个适配所有应用（One size fit all），到现在有三个系列的产品线，数据中心级、专业级、消费级的固态盘，用的就是四个关键要素的不同组合。英特尔最核心的就是固件，还有验证等部分，但是企业级数据中心产品，控制器是英特尔自己的，更进一步控制性能；专业级产品有的控制器是自己的，有的会和第三方合作；消费产品那边可能更多和第三方合作，所以根据不同的应用更多的产品线，根据不同产品线用户的需求，来选择到底用哪种组合来提供这个产品。因为英特尔产品线多，所以肯定还是要和第三方合作伙伴合作。

不过，在英特尔非常看重的验证环节，Google似乎不存在这个问题，反而最有优势——谁能比Google这样的客户更接近并了解自己的应用呢？无意否定闪存控制器及固件的技术含量，但人才和知识积累可以通过雇佣或收购的手段得到，足够的规模和雄厚的财力决定了Google可以自给自足。

互联网行业占服务器市场31%份额，却消耗了85%的固态盘

Peter K. Hazen认为，很多互联网提供商和服务商确实了解自己的需求，也知道哪个需求没有被满足，所以当发现市场上这些标准的产品不能满足互联网需求的时候，倾向于自己开发产品满足自身需求。但是其中最主要的原因是，没有一个标准的产品能够满足他们的需求，而不是说他们能够开发出更低成本的固态盘去降低成本，很少是这样考量的。想象一下，固态盘刚开始用到互联网的一部分应用，当扩展到更多应用的时候，其实需要固态盘做很多调整，但并不是所有的厂商马上提供标准的固态盘去满足互联网服务商独特的需求。既然没有，如Google就会自己来做这部分，结果使其性能提高很多，但不是拿出来卖给别人，也不是通过这个方法来降低成本——这不是主要目的，是因为没有人满足他们的要求，把固态盘用到新的领域、新的应用上。总之，现成的产品不能满足需求，是Google等必须自己开发SSD的主因。

英特尔自觉了解互联网提供商在固态盘方面的需求，也会尽力去满足。英特尔是谷歌固态盘部件的主要供货商（之一），会支持他们，逐渐提供更多能够满足他们需求的新一代固态盘。另外，以后的工作环境是既有外部的公有云也有企业内部的私有云，是一个复合的工作环境，专业固态盘的提供商能够在各种各样的环境下做测试，能够满足各种需求，这个市场的需求是存在的。

随着NAND闪存工艺迈入1X nm（19nm 及以下），纠错等方面对闪存控制器的挑战越来越大，LDPC（Low-density Parity-check，低密度奇偶校验）码、ASIC乃至DSP纷纷上阵，缺乏与闪存芯片供应商密切合作、掌握不了更深入芯片特性的小众SSD厂商，基于FPGA开发控制器的难度太高，ASIC又需要足够的产量且难于差异化。

所以，目前看来，已经开始一段时间的SSD产业整合，走势将愈发不利于独立厂牌。而互联网企业定制SSD的需求不会消失，应该会更依赖与厂商的合作。不过，既有规模又有需求的Google，会不会放弃自主设计SSD，还得走着瞧。

NAND闪存芯片供应与互联网用户需求的规模效应，仍然处于博弈状态中…？

注：本文部分内容摘自@ZDNet企业解决方案中心 年度技术报告《数据中心2013：硬件重构与软件定义》第132-135页。