工艺最先进的国产SSD主控即将问世：12nm

昨天我们报道过在存储芯片市场上，DRAM、NAND两大芯片的国产率都是0，也就是国内基本没有大规模量产存储芯片。对SSD来说，除了NAND闪存，SSD主控也不可少，这方面占据主导地位的也是美国、台湾等公司。不过国内不少公司也在研发SSD主控，而且会上最先进的12nm工艺。

根据南通台办官网消息，江苏华存电子 科技 有限公司成立于2018年1月，总投资约1亿元人民币。看准大陆繁荣的芯片市场以及成熟的政策配套，这支由30多名台湾高 科技 青年人才组成的团队决心扎根南通搞研发。其研发的40纳米工业级嵌入式存储“中国芯”，在短短一年之内迅速孵化，各项指标均达到国际一流水平，打破了由三星、海力思等国际主流厂商在该领域的垄断。

目前华存已围绕存储器主控设计申请了184项专利，有10项已经获得授权，其中美国专利8项。工信部公布2018年工业强基工程名单，存储主控芯片设计示范项目，华存成为全国唯一实施单位。

当前，华存团队正集结研发精锐竭力攻关12纳米SSD主控，这支设计业界闯出的南通“黑马”，已然成为南通在新一代信息技术上游芯片设计领域实现超越和腾飞的加速度。

从报道来看，官方这篇文章并没有介绍华存的12nm工艺的SSD主控的具体规格，但是在SSD主控芯片领域内，40nm工艺一般用于中低端产品，主流产品依然是28nm工艺居多，极少数高端PCIe主控用上了16nm工艺，而华存的12nm工艺不论是台积电的12nm还是中芯国际的12nm工艺，都要比16nm工艺再先进半代，这也意味着华存的12nm主控会是一款高端产品，否则上这么先进工艺的成本是划不来的。

目前SSD主控中性能最强的也就是群联在台北电脑展上发布的PS5016-E16主控，它采用28nm工艺制造，支持最新的96层3D TLC/QLC闪存，八个通道，最大容量8TB，集成第四代RAID ECC、LDPC纠错引擎，拥有独家专利的硬件加速设计，理论读写速度最高分别可达5GB/s、4.4GB/s。

值得一提的是慧荣 科技 于台北国际电脑展发布其最新款USB外接式固态硬盘(SSD)主控芯片解决方案SM3282。该方案采用单芯片USB 3.2 Gen1界面，可为新一代可携式SSD硬盘提供高性能和低功耗的高性价比需求。

目前巿场上可携式SSD均采用桥接芯片设计，将原SATA或PCIe接口转接为USB接口。SM3282为单芯片USB 3.2 Gen 1接口设计，提供完整的单芯片硬件及软件解决方案，并支持UASP协议。

此外，SM3282采用双通道设计，支持最新一代96层QLC NAND，其容量最高可达2TB同时，由于采用低功耗设计，毋须外部电源IC即可自行运作，降低物料(BOM)成本。

下半年后，相信SSD市场会越来越精彩！

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SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。

相比传统的磁盘，闪存（FLASH）有固有的优势，非易失性，存取速度快，抗震和低功耗。所以，它在嵌入式系统中被广泛采用，如USB闪盘，CF卡存储器，移动设备等。SSD很有可能彻底改变存储系统的前景。

闪存可分为两大规格，一种是NAND FLASH ，一种是NOR FLASH。NOR FLASH具有单独的地址线和单独的数据线，NAND FLASH的数据，地址都是通过同一个IO总线传递。NAND FLASH的擦写次数，最大可达到百万次，而NOR FLASH:只能擦写十几万次。NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些，NAND FLASH的写入和擦除速度比NOR FLASH快很多。

而且NAND FLASH与NOR FLASH相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR FLASH比较适合频繁随机读写的场合。NAND FLASH主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND FLASH。

NAND FLASH分为SLC-单层式储存（Single-Level Cell）和MLC-多层式储存（Multi-Level Cell）。SLC每个存储单元存放1 bit 数据，该值由高低不同的两个阈值电压来区分。MLC 的每个存储单元存放2 bit或3 bit数据，可以表示4个或8个不同的值。与SLC闪存相比，MLC闪存价格较低，但性能和寿命却不如SLC。SLC可以存取10万次，而MLC只能承受约1万次的存取。由于SLC的寿命和性能的提高，普遍认为SLC非常适合企业级应用。所以，一般SLC用在工业和军事领域，MLC主要用在消费电子领域。目前，SLC的单颗粒一般为16Gb-32Gb，MLC的单颗粒为32Gb-64Gb。

SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。

SSD必须包含主机接口逻辑来支持某些形式的物理主机接口连接(USB，FiberChannel，PCI Express，SATA)和逻辑磁盘仿真，就像FTL(flash translation layer)机制可以使SSD模拟硬盘。主机互联的带宽严重的制约了整个系统的性能，所以，它必须和flash的性能相匹配。沿着基本数据路径有未处理的和已经处理的请求，内部的缓冲管理放置这些请求。复用器可以发出指令，并且处理flash的串行接口的数据传输。复用器也可以包含附加的逻辑，例如指令和数据的缓冲。处理器用来处理请求流和管理逻辑块地址到flash上物理位置的映像。处理器，缓冲管理和复用器通常在例如ASIC、FPGA的分离元件上实现，而且数据在这些逻辑部件之间的流动是非常快的。处理器及其相关的RAM是可以集成的。

SSD固态硬盘是由控制单元和存储单元（FLASH芯片）两部分组成。存储单元负责存储数据，控制单元负责读取、写入数据。由于固态硬盘没有普通硬盘的机械结构，因而系统能够在低于1ms的时间内对任意位置存储单元完成I/O（输入/输出） *** 作。而且，固态硬盘也不存在机械硬盘的寻道问题。我们从图1中的测试结果可以看到，在Access Time（存取时间）一项上，传统硬盘的花费是14.1ms，而SSD硬盘是0.1ms。

SSD固态硬盘优势已经有目共睹，但是它高昂的价格依然让各方面犹豫不决。目前市场上的64GB SSD固态硬盘产品的价格大约在在400美元左右，而128GB的产品价格大约在800美元左右。计算下来，每GB价格在6美元左右，依然比目前传统机械硬盘每GB 0.25~0.4美元的价格高出了将近20倍。

不过，SSD固态硬盘和CPU一样属于半导体产品，其发展也可以参考摩尔定律，其容量在迅速增加，价格却在快速下降。2007年初，SSD固态存储器每GB价格高达15美元，一年之内价格已经下降了大约2/3，这甚至远远超越了摩尔定律的预测水平。

在2008年，多层存储芯片将开始广泛应用，SSD固态硬盘也将采用多层存储快闪记忆芯片，多层存储芯片每个存储单位容纳2位的数据，不久后有望扩增至4位。虽然多层存储芯片的可靠性不及单层存储记忆芯片，但错误率已经控制在相当低的范围内，已经足以满足笔记本电脑市场的需求。

而且，多层存储芯片可让SSD固态硬盘厂商提高产能进而降低售价。美光NAND开发部副总裁Frankie Roohparvar估计，就等量产能而言，多层存储芯片可让SSD固态硬盘制造成本大减40%左右。

另外，两年前NAND闪存生产还在使用90nm工艺，而现在通过50nm工艺，能让NAND闪存生产成本下降一半以上。而2008年NAND闪存生产厂商都将进入“30nm制程”时代，由此带来的产能增加，将让闪存价格进一步下滑，预计2008年NAND售价将下滑52%。三星在去年10月份宣布采用30nm工艺开发64Gbit产品。

占据SSD固态硬盘绝大部分成本的闪存价格下降，将必然导致SSD固态硬盘价格的下滑。多层存储和30nm制程两大因素加起来，可能使64GB固态硬盘的价格在今年年底降到300美元左右。

SSD固态硬盘的价格已经逐渐接近人们的预期，可以大规模进入消费类产品市场了。

从全球角度来看，SSD固态硬盘需求暴涨。根据美光高层预计，到2008年底64GB固态盘的价格可能掉到200美元，再过18个月可能跌破100美元大关。届时SSD固态硬盘将会大规模取代传统的机械硬盘，成为笔记本电脑中的主流配置。

一旦笔记本电脑采用SSD固态硬盘，不论是从休眠状态苏醒，还是启动应用程序，速度都会加快。可以预计，只要32GB SSD固态硬盘价格下降到150美元左右，也就是在人民币千元左右的水准，就会有大量的发烧玩家将自己的机械硬盘替换成SSD固态硬盘。而根据目前的情况估计，这一价格在2008年年底或者2009年初就能够实现。

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