存儲產業黃金時代，國產廠商如何行穩致遠？

什么是存儲？其實自人類文明誕生之時就有了存儲，不論是結繩記事還是甲骨文，可以說沒有存儲就沒有人類文明的傳承。存儲自身的技術更迭和涵義演變，也見證了人類在科技金字塔的攀登之旅。

進入電子信息時代，存儲已經發展成為一個規模巨大的市場。特別是順應國家存儲大戰略產業布局以及國產化替代的推動，更是給存儲產業的發展按下了快進鍵。不過，放眼全球存儲產業，美國、日韓、臺資等國際大廠幾乎瓜分了全球市場份額。大陸本土存儲廠商的崛起，更像是這個巨大藍海市場中的“孤勇者”，既要牢牢握住手中關鍵的信息安全鑰匙，又要在技術追趕中爭得一席之地。

北京澤石科技是中科院微電子所孵化的公司，擁有從主控、固件到SSD完整的研發能力，致力于打造存儲國產化的完整產業鏈。2019年，澤石科技承接了國家科技重大專項02課題UFS閃存國產化，該項目由長江存儲負責NAND顆粒研發，澤石承接控制器研發，共同開發晶圓級別到國產NAND存儲應用技術。

該項目指導人、中科微電子所領導表示：“不能只做芯片，也需要希捷這樣的企業。對控制器和固件布局已經提出幾年，澤石團隊前期已經成熟開發SSD產品，由研究所推進，未來和長江存儲做好配合，一定要做成中國的‘希捷’。”

日前，澤石科技創始人、CEO劉楊博士接受<與非網>獨家專訪，談及發展國產存儲的必要性時，他表示，“如果要推進技術創新，其實就離不開存儲的創新。”

據他介紹，目前國產SSD（固態硬盤）主要面臨兩大痛點：第一，打造穩定、可靠的國產供應鏈是當前形勢下需要解決的問題。第二，技術的成熟度、產業的發展規模有待繼續提升。存儲、CPU、操作系統并稱為核心部件“三大件”，通過大規模出貨的磨合，三者將形成更有力的配合，進一步強化兼容性。就像Wintel聯盟一樣，能夠從底層創新為業界提供有力支持，而不僅僅只是簡單的系統集成。

根據海關總署發布的數據，2021年中國集成電路進口金額為27934.8億元。其中，存儲芯片進口金額已連續多年占據集成電路進口總額的三分之一左右，規模巨大。

我國作為全球最主要的存儲芯片消費市場之一，大陸存儲芯片市場已連續多年占據全球存儲芯片市場份額的50%以上。隨著電子制造領域水平的不斷提升，5G、大數據、物聯網、汽車電子等新興應用領域的不斷涌現，催生了存儲芯片市場的巨大需求，近年來市場規模總體也保持較快增長。

“隨著技術的發展、新的市場機會的開拓，存儲本身的市場容量在快速增長”，劉楊指出，“這既包括了存量市場的技術替代，也有增量市場的快速應用，導致SSD的應用越來越廣泛。SSD出現約20年，各方面性能表現都超越了機械硬盤（HDD），當時唯一的挑戰可能就是價格問題。但現在SSD正在取代HDD，筆記本電腦幾乎百分百應用了SSD，數據中心每臺服務器幾乎都搭配了2-8塊SSD……隨著近幾年3D TLC技術的發展，SSD每GB的價格已經大幅下降。”

除了價格方面的考量，大規模數據對存儲容量的需求增長也是驅動SSD快速發展的因素。劉楊認為，“SSD全面取代HDD的步伐在加快，這可以說是存儲業界近百年來一個非常大的、深刻的技術變革。站在這個時間節點，澤石科技要做一件事，就是建立國產的SSD產業。”

澤石科技目前已量產的神農控制器芯片，使用TSMC 28nm工藝制造，采用NVME 1.3協議的PCIe Gen3 x 4技術，適配SLC/MLC/TLC/QLC 。基于該芯片開發的SSD性能最高可達順序讀3.5GB/s，順序寫3.0GB/s，最大支持4TB的容量。與傳統機械硬盤最多約200MB/s的水平相比，約實現了15倍以上的提升。而據劉楊透露，正在研發的下一代PCIe Gen5盤古，讀寫速度最高可以達到12GB/s，約是傳統機械硬盤的60倍。

目前，在主控研發、固件開發、SSD集成方面，澤石已形成了完整的布局，積累了約十年的研發經驗。

主控方面，除了控制器芯片，澤石在TensorECC糾錯引擎方面有獨到優勢，能夠自適應不同NAND特性，降低產品成本30%，糾錯能力提升3-5倍；應用感知TensorComp引擎針對AI圖像識別等大數據應用，無損壓縮數據20%以上；高帶寬TensorProc引擎，可加速大數據計算存儲處理，降低系統功耗。

看得出澤石非常注重各類引擎的開發。為什么要堅持做自研算法？劉楊解釋說，SSD 三大核心技術包括主控芯片、Flash顆粒和固件算法。主控芯片作為SSD的“大腦”，可類比于計算機CPU，對SSD的性能、壽命及可靠性有重要影響。而固件算法方面的強化，例如強大的糾錯能力，則對SSD的性能、壽命及可靠性有重要影響。

他以Tensor智能算法為例解釋說，SSD的應用非常廣泛，但是工作環境的溫度差別可能會非常大，因此對存儲介質有嚴苛的可靠性要求。例如國際廠商美光、鎧俠等提供的Flash產品，能夠滿足-40℃~85℃的工作要求。國產顆粒目前還達不到這個級別，建議的使用溫度約為0℃~70℃。如何提升產品的可靠性？這就需要算法糾錯能力的提升，通過算法判別準確的電壓值，將可能出錯的數據拉回正常值，從而提升方案整體的穩定性。

固件開發方面，澤石針對TensorECC構建了私有的算法庫，可根據用戶需求參數化的形式，快速生產定制化的專屬固件，縮短市場化時間。

SSD集成方面，澤石目前在消費級、工業級、數據中心實現了全行業覆蓋。IS310XPlus產品搭載國產主控和YMTC 3D TLC NAND，與國產CPU平臺和OS方案兼容，滿足了長城信息銀行自助終端對系統盤SSD的需求；ZS1000 M.2 2280 SATA SSD實現了對小米Redmi Book 14 筆記本批量供貨; CS200X采用國產3D NAND顆粒，滿足紫光筆記本和臺式機應用需求，成功通過兼容性測試并進入紫光供應商名錄；同時，澤石已于2022年第一季度成功入圍同方計算機存儲器供應商名錄。此外，澤石SATA固態硬盤CS2系列、IS3系列各型號均已列入信創產品目錄。

一場巨大的數字化轉型正在發生，帶動了存儲市場需求的增長。

根據WSTS、賽迪顧問的數據，2021年，存儲芯片的市場規模達到1580億美元，達到與2018年高點相近的規模，占整個集成電路行業市場規模的比重達到35.05%。這已是自2016年起，存儲芯片連續數年超越占比最大的邏輯電路，成為全球集成電路市場銷售額占比最高的分支。

另據IC Insights預測，2021-2023年全球存儲芯片的市場規模將分別達到1,552億美元、1804億美元及2196億美元，增幅分別達到22.5%、16.2%和21.7%。

如何看待國產存儲發展前景？如何抓住產業發展機遇？劉楊表示，首先從產業發展層面來看，國家對信創產業的大力推動、以及“東數西算”等政策引導，都利好存儲產業的增長。其次，從供應鏈安全的角度，國產存儲越來越成為市場必需。

在這些背景下，國產存儲作為底層的數據存儲設備，將有更多機會與應用端進行結合，進行垂直的、自上而下的優化。從系統端到存儲端，他希望產業伙伴能夠一起打通，進行架構層的方案優化，在市場應用中擦出更大的火花。

“缺芯”近兩年成為行業內外關注的焦點，打造穩健的供應鏈體系越來越重要。對此，劉楊表示，澤石在持續強化供應鏈體系，建立了從wafer到顆粒封裝以及SSD的完整供應能力。未來，一方面，澤石將根據客戶需求，提供定制化的SSD產品；另一方面，將根據整個行業的趨勢，提供更高性能、更具有競爭力的產品。在聚焦國內市場的同時，希望將競爭力提升到國際水平。

存儲產業近兩年受到的關注度較高，本身的產業格局也正處于震蕩中。在當前的國際背景下，存儲作為核心的部件之一，對于未來數字化轉型、智能化升級的支撐作用是不可估量的。這既是國產存儲的發展良機，同時也是巨大的時代挑戰。

國產存儲的卡脖子問題究竟解決了沒？劉楊認為，“我覺得還處在初級階段，只有國產品牌形成更大規模的出貨量，進入全球前列的供應商席位，才是真正的解決了這個問題。”

但不管怎么說，“造不如買”的階段一去不復返。國產存儲發展的當務之急，一方面是要擴充產能，加強產能建設、實現整體產業規模的快速擴大；另一方面，還需通過逐步的磨合，充分建立國產信任，走向更為廣闊的藍海市場。

正如采訪中劉楊所說，“未來二三十年，數據將滲透到人類社會生活的方方面面，隨著數據量的不斷攀升，SSD將擔綱產業主角。澤石希望在中國存儲大戰略全產業鏈布局中，實現SSD核心技術的全國產自主研發，助力存儲產業的國產化。”