Yole：NAND閃存及控制器的市場(chǎng)趨勢(shì)

一、NAND閃存市場(chǎng)分析

據(jù)歐洲知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Yole發(fā)布的報(bào)告顯示，2020年起，NAND閃存市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2021年，NAND閃存市場(chǎng)份額達(dá)到了近670億美元（見(jiàn)圖1），同年，NAND閃存總?cè)萘恳策_(dá)到了5855億GB的市場(chǎng)需求（見(jiàn)圖2），其中，手機(jī)和消費(fèi)級(jí)SSD仍然是主要的需求群體,緊隨其后的則是企業(yè)級(jí)SSD。

圖1

圖2

2021年至2027年，以百萬(wàn)計(jì)為單位的NAND晶圓復(fù)合年均增長(zhǎng)率（CAGR）為3%（見(jiàn)圖3），其中，汽車應(yīng)用增長(zhǎng)最快，CAGR為20%；其次則是數(shù)據(jù)中心，其CAGR為13%。

圖3

如圖4所示，三星（Samsung）在SSD和手機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)主要份額，其次是鎧俠（Kioxia）和西部數(shù)據(jù)（WesternDigital）。

三星專注于SSD和手機(jī)市場(chǎng)，其市場(chǎng)份額合計(jì)超過(guò)了70%，而移動(dòng)存儲(chǔ)和消費(fèi)兩個(gè)領(lǐng)域，則由鎧俠、西部數(shù)據(jù)和美光主導(dǎo)，其市場(chǎng)份額合計(jì)將近80%。

圖4

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，全球SSD出貨總量達(dá)到了3.86億套，排名前三的仍是三星、西部數(shù)據(jù)和鎧俠（見(jiàn)圖5）。

圖5

說(shuō)明：

1.光寶科技（LITE-ON Technology）的SSD業(yè)務(wù)于2020年7月被鎧俠收購(gòu)，后成為鎧俠的子公司——固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)公司（SSTC）。

2.2022年1月，SK海力士成立了Solidigm技術(shù)公司，負(fù)責(zé)管理新收購(gòu)的英特爾NAND業(yè)務(wù)。

二、不同接口的SSD出貨量分析

目前市場(chǎng)上SSD主要有兩種：一種是SATA SSD，另一種則是PCIe SSD。但是與SATA SSD相比，PCIe SSD的性能有成倍提升。隨著市場(chǎng)存儲(chǔ)需求的變化，以及PCIe SSD技術(shù)的改進(jìn)，PCIe 3.0 SSD呈快速上漲趨勢(shì)，并已然成為市場(chǎng)主流。

目前，機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析和高性能渲染等新興應(yīng)用正在推動(dòng)PCIe SSD的發(fā)展。預(yù)計(jì)2022年至2026年，市場(chǎng)將呈現(xiàn)PCIe 3.0、PCIe 4.0和PCIe 5.0 SSD同堂的局面

圖6

三、閃存控制器的市場(chǎng)分析

消費(fèi)級(jí)&企業(yè)級(jí)SSD和智能手機(jī)仍將是最重要的終端應(yīng)用系統(tǒng)，它們將成為未來(lái)十年閃存控制器市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。就銷量而言，企業(yè)級(jí)SSD代表了增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)，其復(fù)合年均增長(zhǎng)率為14%，其次是服務(wù)器和消費(fèi)級(jí)SSD。（見(jiàn)圖7）。

圖7

閃存控制器對(duì)終端應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要，主要涉及SSD，智能手機(jī)，和可移動(dòng)存儲(chǔ)，以及如工業(yè)、汽車等其它市場(chǎng)。按照終端應(yīng)用系統(tǒng)劃分，2021年閃存控制器市場(chǎng)份額為40億美元，出貨量約為32億套（見(jiàn)圖8）。

圖8

如圖9所示，固態(tài)硬盤和智能手機(jī)的市場(chǎng)營(yíng)收領(lǐng)先于其它的終端應(yīng)用系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，固態(tài)硬盤市場(chǎng)營(yíng)收大約為13.6億美元，而智能手機(jī)的市場(chǎng)營(yíng)收將近11.6億美元。但其它市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)份額也不容忽視。

圖9

如圖10所示，智能手機(jī)和其它市場(chǎng)的出貨量位居前列，分別為35%和31%。不過(guò)由于未來(lái)工業(yè)和汽車等市場(chǎng)對(duì)大容量存儲(chǔ)需求的增加，其它市場(chǎng)的需求將保持持續(xù)上升的趨勢(shì)。

圖10

按市場(chǎng)主流接口協(xié)議劃分，PCIe控制器貢獻(xiàn)了主要的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)2027年，其市場(chǎng)營(yíng)收預(yù)計(jì)將達(dá)到近20億美元；緊隨其后則是UFS，未來(lái)幾年也將迎來(lái)其快速的增長(zhǎng)時(shí)期。

圖11

? ?從出貨量來(lái)看，eMMC仍然占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，其次是快速增長(zhǎng)的UFS，PCIe則排列其后。

圖12

從閃存控制器銷售單價(jià)來(lái)看，PCIe單價(jià)最高。

圖13

根據(jù)Yole 2022年第二季度調(diào)研得出，用于手機(jī)&消費(fèi)類的，以及固態(tài)硬盤的閃存控制器比用于汽車、工業(yè)、國(guó)防或航空航天市場(chǎng)的同等控制器更便宜，因后者在工作負(fù)載特點(diǎn)方面（例如：溫度、隨機(jī)/順序讀寫比例、單次讀取/寫入數(shù)據(jù)包大小、數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率和時(shí)長(zhǎng)）更具有挑戰(zhàn)性。

圖14

四、閃存控制器行業(yè)玩家分析

閃存控制器行業(yè)玩家主要有三種類型：NAND制造商，閃存控制器供應(yīng)商，以及IP設(shè)計(jì)和服務(wù)提供商。

圖15

那么NAND制造商，即行業(yè)巨頭（如：三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、海力士、美光等）一直占據(jù)著將近一半的市場(chǎng)份額，未來(lái)5年將存在下降的趨勢(shì)（見(jiàn)圖16）。

圖16

2021年40億美元的閃存控制器市場(chǎng)份額，NAND制造商占據(jù)了52%市場(chǎng)份額（見(jiàn)圖17）。

圖17

剩余的48%的閃存控制器市場(chǎng)份額，則主要由閃存控制器供應(yīng)商和其它公司占據(jù)。（見(jiàn)圖18）。

圖18

從2021年閃存控制器的營(yíng)收排名來(lái)看，市場(chǎng)份額排名第二的Phison，市場(chǎng)營(yíng)收達(dá)到22億美元，排名第一；而市場(chǎng)份額排名第一的Silicon?Motion，其總營(yíng)收則位居第二。

值得一提的是，近年來(lái)，Marvell一直專注于閃存控制器業(yè)務(wù)，是領(lǐng)先的閃存控制器供應(yīng)商。目前，他們決定減少參與閃存控制器的投入，并開(kāi)始專注于企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的ASIC設(shè)計(jì)。

圖19

重要說(shuō)明：

我們無(wú)法直接獲得Marvell控制器的營(yíng)收數(shù)據(jù)，其市場(chǎng)份額目前是基于Yole市場(chǎng)方法論估算的，該方法論依據(jù)于自上而下和自下而上的市場(chǎng)分析評(píng)估。

觀點(diǎn)：

除了從閃存控制器供應(yīng)商（如：Silicon Motion、Phison、Marvel等）購(gòu)買控制器IC外，NAND制造商在大多數(shù)情況下，還利用代工服務(wù)（如：UMC、TSCM）生產(chǎn)制造自己的控制器。NAND制造商正更頻繁地將他們主流市場(chǎng)和中低端的控制器需求進(jìn)行外包，而他們?nèi)栽诟叨丝刂破魇袌?chǎng)中持續(xù)投入研發(fā)。

閃存控制器供應(yīng)商共占據(jù)了固態(tài)硬盤控制器市場(chǎng)約40%的市場(chǎng)份額。NAND閃存制造商（七大原廠）占據(jù)了整個(gè)固態(tài)硬盤控制器市場(chǎng)60%的市場(chǎng)份額，他們內(nèi)部都有專門的控制器團(tuán)隊(duì)。

總而言之，NAND制造商通常會(huì)在NAND技術(shù)出現(xiàn)重大變化或開(kāi)發(fā)新的存儲(chǔ)應(yīng)用市場(chǎng)時(shí)自行研發(fā)控制器，縮短市場(chǎng)培育周期，加速NAND技術(shù)研發(fā)成果轉(zhuǎn)化和市場(chǎng)回報(bào)。而對(duì)于eMMC、USB、SD等更多產(chǎn)品,超過(guò)50%的客戶更傾向于閃存控制器供應(yīng)商。（如Phison和Silicon Motion等第三方供應(yīng)商）。

eMMC市場(chǎng)過(guò)去主要基于智能手機(jī)。目前，eMMC產(chǎn)品正在消費(fèi)電子和工業(yè)應(yīng)用等多個(gè)市場(chǎng)中被采用，如流媒體設(shè)備（Roku、Apple TV）、智能音箱（Alexa、Siri），以及機(jī)頂盒所采用。

近年來(lái)，Marvell一直專注于控制器業(yè)務(wù)，他們決定減少參與閃存控制器的供應(yīng)，并開(kāi)始作為ASIC設(shè)計(jì)服務(wù)的提供商。同時(shí)，他們將更多研發(fā)資源投入在領(lǐng)先的接口協(xié)議上，如PCIe Gen 5和Gen 6。

在最近幾年中，由于NAND閃存制造商訂單的增加，Silicon Motion獲得了市場(chǎng)份額，Silicon Motion在Micron、YMTC和SK hynix的市場(chǎng)份額正在不斷增加。

Phison從七大NAND制造商購(gòu)買NAND閃存并向Kioxia、Micron、WD和YMTC提供閃存控制器。Phison為系統(tǒng)集成商（如Acer、Asus、Oppo、Vivo等）提供定制模塊。