國內(nèi)存儲器三大劍客長江存儲、合肥長鑫、福建晉華最近動作頻仍,紛紛投資擴建,助力存儲器芯片的研發(fā)與量產(chǎn)。而數(shù)千億元的投入只為補齊存儲器領(lǐng)域的“短板”,在國家信息安全層面搭建新的“盾牌”。中興事件的持續(xù)發(fā)酵、美國加強對華為的審查等臺面上的明戰(zhàn),更讓國內(nèi)IC業(yè)明了生態(tài)的重要。存儲產(chǎn)業(yè)在全球IC業(yè)的比重超過三分之一,中國本土投入重金打造存儲生產(chǎn)線,為與之配套的存儲控制器廠商開辟了巨大的機會。
關(guān)于存儲控制芯片的重要性,中國第一顆晶體管的設(shè)計參與者、中國半導體領(lǐng)域開拓性的專家鄧先燦教授的描述比較通俗形象:“硬盤就好比是數(shù)據(jù)存儲的倉庫,存儲器是房間,控制器是大門、是看門人;大門和看門人必須是中國人,信息才能夠安全。” 為掌握芯片領(lǐng)域制高點,不只要在設(shè)計工具(EDA)、知識產(chǎn)權(quán)核(IP)、生產(chǎn)制程、材料、軟件等全面布局,在處理器(CPU)、可編程器件(FPGA)等通用關(guān)鍵芯片突破,更要尋求在視頻音頻、信號處理、存儲控制器、通信協(xié)議等方面的專用IC的開拓。與國家大力打造存儲器產(chǎn)業(yè)相呼應(yīng)的是,作為產(chǎn)業(yè)鏈必不可少的環(huán)節(jié),存儲控制器領(lǐng)域的爭奪亦不容忽視。
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現(xiàn)實的突破
為何控制器芯片如此重要?眾所周知,在信息存儲應(yīng)用領(lǐng)域,大量涵蓋存儲卡、U盤/移動硬盤、固態(tài)硬盤乃至大數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和服務(wù)器高速總線的核心控制器芯片,都需要存儲控制器來完成相關(guān)的存儲功能。以固態(tài)硬盤為例,固態(tài)硬盤如今是電腦的標配,固態(tài)硬盤的核心是控制器和存儲器兩部分,存儲器是信息存儲的標準單元,追求高密度存放數(shù)據(jù),而存儲控制器,則是管理存儲器并通過計算機總線和主芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀/寫的復雜功能芯片,實際上它是一顆包含了計算機接口核心技術(shù)和存儲芯片管理技術(shù)的片上系統(tǒng)芯片(SoC)。
在存儲應(yīng)用市場,不只是存儲器“旁落于人”,存儲控制器領(lǐng)域也大都為國際巨頭所掌握,除了各閃存原廠如Samsung、intel、Toshiba、Sandisk等具有自己的存儲控制器外,第三方存儲控制器廠商SMI、Marvell等也占據(jù)較大市場份額。而中國要實現(xiàn)信息安全,這些芯片必然要國產(chǎn)化。國內(nèi)一些廠商也在縱身投入,率先沖出“重圍”的杭州華瀾微電子股份有限公司(SageMicro)集十數(shù)年之功,設(shè)計并產(chǎn)業(yè)化了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列芯片,包括十幾個型號的SD/eMMC/CF存儲卡控制器、固態(tài)硬盤、計算機接口橋接/硬盤陣列控制器芯片,在國內(nèi)外市場不斷獲得佳績。
華瀾微副總裁兼首席營運長周斌告訴記者說,控制器芯片涉及CPU、接口、IP、算法等多重因素,一方面華瀾微多年來積累起了計算機接口和固態(tài)存儲方面豐富的知識產(chǎn)權(quán)核(IP)和算法,如閃存管理的算法、糾錯算法、加密解密算法,從SD/MMC到USB 、從IDE到SATA、PCIe和NVMe的物理層到協(xié)議層等的IP積累。這些IP在國際市場上的單次授權(quán)費用都會超過幾十萬美元,而華瀾微團隊十幾年潛心開發(fā)了這些自主IP 。另一方面,華瀾微還通過核心的加密算法技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息安全的芯片級防護。“這些IP不只是華瀾微獨有,如果國內(nèi)外有客戶需求,還可以授權(quán)的方式提供給客戶?!敝鼙髲娬{(diào)。
在存儲控制器芯片攻城略地之外,華瀾微在存儲橋接芯片領(lǐng)域也獲得了國際和國內(nèi)市場認可。通過收購20多年歷史Initio(晶量電子)完善市場配置,由于三大硬盤廠商都是Initio芯片的客戶,華瀾微在存儲橋接芯片領(lǐng)域出貨不斷攀高,成為繼***祥碩和智微之后的國際主流橋接芯片廠商。
同時,除提供自主可控存儲控制芯片、橋接芯片外,華瀾微還雙管齊下,整合供應(yīng)鏈,開發(fā)可控安全的國產(chǎn)全固態(tài)硬盤及大容量固態(tài)存儲板卡等標準和定制化系統(tǒng)產(chǎn)品,比如前兩年開發(fā)的2.5英寸的10TB全球最高密度硬盤以及具有特色應(yīng)用的固態(tài)硬盤,滿足了相關(guān)行業(yè)用戶的深度應(yīng)用需求。據(jù)悉,華瀾微按實際需求設(shè)計的各種加密存儲和加密自毀方案,成為全球各國安全存儲方面的主流選擇。為配合國產(chǎn)化應(yīng)用需求,華瀾微還配合客戶在龍芯、申威、飛騰等平臺和中標麒麟、銀河麒麟等操作系統(tǒng)下做應(yīng)用開發(fā),并配合客戶應(yīng)用推出了一系列加密硬盤、分區(qū)硬盤、自毀硬盤。也因此,華瀾微完成了轉(zhuǎn)型為國內(nèi)頂尖的存儲控制器芯片、模組及系統(tǒng)提供商的蛻變。
而華瀾微并不因此而自得。周斌說:“華瀾微是這一細分行業(yè)的精致的耕耘者,專注于存儲控制器芯片和計算機/服務(wù)器接口芯片市場,實現(xiàn)國產(chǎn)化肯定是有益于中國信息安全的使命。但對于華瀾微來說,重要的仍是在國際大競爭環(huán)境下盈利生存,以理智、友好、平等看待任何競爭,以堅韌不拔、踏踏實實的努力來獲得客戶信任為根本,華瀾微倡導的文化就是‘激情創(chuàng)新、用心造芯’。”
持續(xù)的考驗
畢竟開發(fā)芯片一直以來的命題就是要不斷迭代,而存儲器控制器也概莫能外,并且面臨與市場需求“共振”的挑戰(zhàn)。
周斌介紹說,一方面,從磁介質(zhì)存儲到固態(tài)硬盤,從RAM、ROM到3D NNAND等,存儲介質(zhì)變化越來越快。同時一部分閃存廠自己做控制器,為第三方存儲控制器廠商帶來新的壓力。另一方面,隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,客戶定制化需求越來越高,存儲接口越發(fā)多元化,從傳統(tǒng)SATA、SAS再到PCIe接口芯片。此外,更高速率、更低功耗、更安全等要求對控制器的CPU、算法等要求日益走高。這就要求控制器廠商要不斷提前規(guī)劃和布局,備好“彈藥”來上場。
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從市場來看,產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要不斷“因利制權(quán)”。周斌分析說,當下全球固態(tài)硬盤控制器2億顆,傳統(tǒng)磁盤存儲控制器6億顆左右,總需求量在8億顆左右,未來固態(tài)硬盤控制器的需求不斷走高。從控制器接口來看,既有傳統(tǒng)主流的IDE、SATA、SAS控制器接口芯片,也有迅速成長中的PCIe接口芯片,目前固態(tài)硬盤應(yīng)用市場中PCIe占三成,SATA接口占六成,而SAS接口大約占一成。未來由于大數(shù)據(jù)和服務(wù)器應(yīng)用的需求不斷增長,PCIe接口占比將攀升,以滿足越來越多的數(shù)據(jù)加速、高速緩存等功能實現(xiàn)。
著眼于未來應(yīng)用變化和市場走向,華瀾微除在存儲控制器領(lǐng)域潛心耕耘國內(nèi)外市場之外,也將面向服務(wù)器存儲控制器芯片和大數(shù)據(jù)硬盤陣列控制器開始“增量”計劃。周斌認為,這不僅是適應(yīng)國內(nèi)大數(shù)據(jù)和服務(wù)器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革需求,同時也是滿足存儲器、服務(wù)器國產(chǎn)化需求之舉。在高性能的硬盤控制器、硬盤陣列控制器領(lǐng)域,華瀾微將持續(xù)開拓。?
未來的機會
在中國集成電路芯片進口額達2000多億美元、超過石油的今天,華瀾微成為極少數(shù)以中國芯片出口全球的IC設(shè)計公司,全球知名硬盤公司希捷、東芝都是華瀾微的客戶,這既是一份殊榮,亦是一種鞭策。
最近的中興事件、華為被美國調(diào)查等事件引發(fā)國內(nèi)IC業(yè)的集體反思。可以說國內(nèi)IC業(yè)一直是在冒著炮火匍匐前進,如今炮火已越來越兇猛,國內(nèi)IC業(yè)的生態(tài)羸弱,需要多年的投入以及不隨大流、創(chuàng)新、冒險、容錯的社會文化氛圍和教育體制跟進。 ?
對此,周斌指出,IC業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的大趨勢不會改變,國內(nèi)有最大的應(yīng)用市場,照搬是不行的,一定要下沉到應(yīng)用場景,不斷積累,不斷突破,一版版地潛下心來做。 同時,要注意的是,芯片處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游,從芯片到軟硬件集成,從參考設(shè)計再到客戶應(yīng)用,鏈條很長,從開發(fā)到量產(chǎn)進入市場的周期也很長,要提前做好規(guī)劃,瞄準應(yīng)用深潛。同時,也希望國家在政策、標準、資金等各方面做好頂層設(shè)計,不斷優(yōu)化環(huán)境。
如今國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境也在不斷遷移,智能手機正在加速洗牌,5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新業(yè)態(tài),將成就新的勢力和新的業(yè)態(tài)。業(yè)內(nèi)人士曾指出,中興通訊再次被精準打擊之后,行業(yè)企業(yè)只有把性能真正做到適應(yīng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,能夠走出實驗室實現(xiàn)量產(chǎn),可以大規(guī)模替代進口芯片,才能幫助國內(nèi)系統(tǒng)廠商解開套在脖子上的枷鎖。這是需要成千上萬個芯片設(shè)計企業(yè)才能夠完成的產(chǎn)業(yè)鏈,也只有成千上萬個設(shè)計公司才能夠支持起投資巨大的半導體生產(chǎn)線,反過來,半導體生產(chǎn)線也才能夠有足夠的“米下鍋”,形成良性循環(huán)。
事實上,在存儲控制器領(lǐng)域,華瀾微一開始就立足國內(nèi)但并非局限于國內(nèi),而是直接進入了國際競爭,雖然歷經(jīng)艱難險阻,但長期來看,這是我國芯片發(fā)展必然要面對的局面,早適應(yīng)、早參與,才能夠獲得更持久的忍耐力和更強大的競爭力。
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