400層閃存、HBM4、122TB SSD等，成為2025年存儲市場牽引力

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）在人工智能、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、智能終端等應(yīng)用的帶動下，存儲新技術(shù)新產(chǎn)品加速到來。例如數(shù)據(jù)中心市場，不僅是高帶寬HBM持續(xù)進(jìn)階，HBM3E到HBM4的演進(jìn)，企業(yè)級SSD也因AI訓(xùn)練和推理所需數(shù)據(jù)量的增加而不斷擴(kuò)大容量，以至于122TB甚至更高的SSD推出。智能手機(jī)市場，UFS4.0 QLC的發(fā)布將進(jìn)一步滿足智能終端對于高容量存儲的需求等等。諸多存儲產(chǎn)品的到來將為明年存儲市場的發(fā)展注入新的動能。

400層3D TLC NAND

三星即將在2025年國際固態(tài)電路會議（ISSCC）上展示其最新的第10代超過400層3D NAND Flash，接口速度可達(dá)5.6 GT/s。三星成功研發(fā)出400層堆疊的NAND Flash技術(shù)，并有望在下半年正式投入量產(chǎn)。不過，有業(yè)內(nèi)人士指出，如果加快生產(chǎn)速度，可能在第二季度末就開始量產(chǎn)。

據(jù)悉，三星為400層NAND引入了“三層堆疊”技術(shù)。三星的新一代V-NAND保持了TLC架構(gòu)，每個(gè)芯片的容量為1Tb（128GB）。三星表示，其新的超400層3D TLC NAND Flash的存儲密度達(dá)到了28 Gb/mm2，略低于其1Tb 3D QLC V-NAND的28.5 Gb/mm2，后者是目前世界上存儲密度最高的NAND Flash。

此外，SK海力士正在開發(fā)400層堆疊的NAND閃存，將于2025年投入大規(guī)模量產(chǎn)。為此，SK海力士使用了4D NAND閃存、混合鍵合技術(shù)，即W2W(wafer-to-wafer)將兩塊晶圓鍵合在一起。

QLC UFS4.0閃存

鎧俠宣布量產(chǎn)業(yè)界首款采用四層單元技術(shù)的QLC UFS 4.0閃存。相比于傳統(tǒng)的TLC UFS有著更高的位密度，使其適用于需要更高存儲容量的移動應(yīng)用程序?？稍谥悄苁謾C(jī)、平板電腦PC、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)（AR/VR）以及人工智能（AI）設(shè)備等高科技領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，為這些領(lǐng)域帶來更高的存儲容量和卓越的性能提升。

512GB容量的QLC UFS 4.0閃存充分發(fā)揮了UFS 4.0接口的高速潛力，實(shí)現(xiàn)了驚人的4200MB/s順序讀取速度和3200MB/s的順序?qū)懭胨俣龋瑸橛脩魩砬八从械臄?shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)。鎧俠巧妙地將先進(jìn)的BiCS FLASH 3D NAND閃存與高效的主控芯片集成于JEDEC標(biāo)準(zhǔn)封裝之內(nèi)，不僅支持M-PHY 5.0和UniPro 2.0的最新規(guī)范，還確保了每通道高達(dá)23.2 Gb/s（或每設(shè)備46.4 Gbps）的理論接口速度，同時(shí)保持了與UFS 3.1標(biāo)準(zhǔn)的向下兼容性。

此外，QLC UFS 4.0閃存還引入了多項(xiàng)前沿特性，如HS-LSS（高速鏈路啟動序列），該特性相比傳統(tǒng)方法能顯著縮短鏈路啟動時(shí)間，提升效率約70%。同時(shí)，通過采用高級RPMB技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對安全數(shù)據(jù)的快速讀寫訪問，進(jìn)一步增強(qiáng)了數(shù)據(jù)保護(hù)能力。而擴(kuò)展啟動器ID（Ext-IID）功能的加入，則旨在與UFS 4.0主控的多循環(huán)隊(duì)列（MCQ）協(xié)同工作，共同提升系統(tǒng)的隨機(jī)性能，確保流暢的用戶體驗(yàn)。

122TB數(shù)據(jù)中心SSD

2024年11月，Solidigm推出超大容量PCIeSSD，即122TB的Solidigm D5-P5336數(shù)據(jù)中心SSD。隨著AI應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，數(shù)據(jù)存儲在功耗、散熱和空間限制等方面都迎來新的挑戰(zhàn)。Solidigm全新122TB D5-P5336 SSD能夠大幅提升能效和空間利用率，為核心數(shù)據(jù)中心到邊緣的各種使用場景提供行業(yè)領(lǐng)先的存儲效率。

Solidigm 122TB D5-P5336硬盤在降低功耗和提升空間利用率方面的具體表現(xiàn)包括：和傳統(tǒng)HDD+TLC（三層單元）混合存儲解決方案相比，網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）的存儲功耗降低多達(dá)84%；和30TB TLC相比，提高邊緣部署場景下的功耗密度，每瓦可存儲多達(dá)3.4倍的數(shù)據(jù)量；每機(jī)架單元可存儲高達(dá)4PB容量的數(shù)據(jù)；

全新Solidigm硬盤能夠在更小的空間內(nèi)存儲更多的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更高效、更具可擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)中心和邊緣設(shè)計(jì)：與傳統(tǒng) HDD + TLC混合存儲解決方案相比，可在網(wǎng)絡(luò)附加存儲方面減少4倍的空間占用；和30TB TLC相比，可在空間有限的邊緣存儲多達(dá)4倍的數(shù)據(jù)。

在應(yīng)對內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、通用存儲應(yīng)用和對象存儲應(yīng)用等數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載方面，這一現(xiàn)代高密度QLC硬盤相較于其他廠商的入門級高密度數(shù)據(jù)中心TLC產(chǎn)品，能夠展現(xiàn)出高達(dá)15%的性能提升。在持續(xù)寫入工作負(fù)載方面，D5-P5336的讀取響應(yīng)率高出最多40%。

Solidigm 122TB D5-P5336支持多種不同外形規(guī)格，輕松兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存儲服務(wù)器。隨著此次超大容量SSD產(chǎn)品的推出，Solidigm繼續(xù)踐行了為客戶提供具備行業(yè)領(lǐng)先質(zhì)量和可靠性產(chǎn)品的堅(jiān)定承諾。

全新122TB硬盤目前已開始向客戶提供樣品，進(jìn)一步擴(kuò)展了Solidigm面向AI和其他數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載的大容量SSD產(chǎn)品組合。

HBM4

12月，韓媒消息稱SK海力士應(yīng)重要客戶的要求，將于2025年下半年以臺積電3nm制程為客戶生產(chǎn)定制化的第六代高頻寬內(nèi)存HBM4。SK 海力士計(jì)劃于 2025 年下半年推出首批 12 層堆疊的 HBM4 產(chǎn)品，16 層堆疊的 HBM4 預(yù)計(jì)在 2026 年推出。

消息人士透露，SK海力士已決定與臺積電合作，最快明年3月就會發(fā)布一款采用臺積電3nm制程生產(chǎn)的基礎(chǔ)裸片（base die）的垂直堆疊HBM4原型，而主要出貨的客戶是英偉達(dá)（NVIDIA）。
據(jù)悉，SK海力士標(biāo)準(zhǔn)款HBM4將繼續(xù)采用N12FFC+基礎(chǔ)裸片，而定制產(chǎn)品則從5nm升級至3nm。此前，SK海力士在定制HBM4上采用5納米，若升級至更先進(jìn)的3nm工藝，基礎(chǔ)裸片有望提升20%~30%的性能。這種工藝選擇使得SK海力士能夠根據(jù)不同客戶的需求提供定制化的解決方案。另外，三星同樣預(yù)計(jì)在 25H2 提供HBM4 樣品，批量生產(chǎn)計(jì)劃在 26 財(cái)年。

LPDDR5

前不久，集邦咨詢資深研究副總經(jīng)理吳雅婷指出，明年LPDDR5將成為主流，其中LPDDR5在智能手機(jī)上的占比會提升到55%。通用型Server DRAM 和 Mobile DRAM需求量占比最高，但AI LPDDR 和 AI Server DRAM成長性更好，正在成為市場下一個(gè)引領(lǐng)力量。

至于為何AI用LPDDR5越來越多，吳雅婷解釋說，英偉達(dá)的Grace CPU制造工藝是用onboard的方式打在板子上，后續(xù)英偉達(dá)會將LPDDR5X以模組形式出貨。預(yù)測算明年LPDDR5X 在 AI Server上的成長率會超過40%。同時(shí)，這將排擠 LPDDR5應(yīng)用于智能手機(jī)的出貨量?？傮w，明年LPDDR5的價(jià)格表現(xiàn)會比LPDDR4更有支撐度。

Mobile DRAM方面，LPDDR4X和LPDDR5X市場表現(xiàn)不同，LPDDR4X供應(yīng)量大，隨著智能手機(jī)向 LPDDR5遷移，LPDDR4的價(jià)格走勢面臨挑戰(zhàn)。而LPDDR5X在AI上應(yīng)用越來越廣泛，表現(xiàn)更穩(wěn)健。

汽車存儲

IDC數(shù)據(jù)顯示，隨著智能化浪潮的來臨，存儲市場有望高速增長。2023年市場規(guī)模為44.1億美元，到2027年平均增速將超過18%，遠(yuǎn)高于整體汽車半導(dǎo)體市場的增速。汽車存儲芯片類型包括易失性存儲器和非易失性存儲器，比如DRAM、NAND、SRAM、MRAM、UFS、EEPROM等，其應(yīng)用范圍十分廣泛，例如控制單元（ECU）、信息娛樂系統(tǒng)、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和車聯(lián)網(wǎng)（V2X）通信等。

從市場格局來看，美光科技以45.8%的市場份額占據(jù)領(lǐng)先地位；緊隨其后的是三星電子，以14.5%的市場份額穩(wěn)步前；SK海力士則以7.2%的市場占比位居第三，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長潛力；與此同時(shí)，英飛凌和鎧俠也各自占據(jù)6.7%和6.3%的市場份額，展現(xiàn)出在汽車存儲領(lǐng)域的重要影響力。這些廠商共同推動了汽車存儲技術(shù)的發(fā)展，滿足了不斷增長的智能汽車存儲市場需求。

今年4月，美光車規(guī)級4150AT SSD已開始送樣。作為全球首款四端口 SSD，該產(chǎn)品提供多達(dá)四個(gè)片上系統(tǒng)（SoC）接口，可實(shí)現(xiàn)軟件定義智能汽車的集中存儲。美光4150AT SSD集多項(xiàng)市場領(lǐng)先特性于一身，例如單根輸入/輸出虛擬化（SR-IOV）、PCIe? 4.0 接口和堅(jiān)固耐用的車規(guī)級設(shè)計(jì)。憑借這些產(chǎn)品特性，美光車規(guī)級4150AT SSD將為汽車生態(tài)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)中心級別的靈活性和強(qiáng)大功能。

三星電子也在隨后的9月，宣布成功開發(fā)其首款基于第八代V-NAND技術(shù)的PCIe 4.0車載SSD。三星新款256GB AM9C1車載SSD相比前代產(chǎn)品AM991，能效提高約50%，順序讀寫速度分別高達(dá)4,400MB/s和400MB/s。AM9C1基于三星的5納米控制器，提供單層單元（SLC）空間功能，其優(yōu)異的性能讓訪問數(shù)據(jù)密集型文件更為輕松。用戶將初始的三層單元（TLC）狀態(tài)切換至SLC模式，即可體驗(yàn)大幅提升的讀寫速度，其中讀取速度高達(dá)4,700MB/s，寫入速度高達(dá)1,400MB/s，同時(shí)還能享有SLC SSD可靠性增強(qiáng)所帶來的優(yōu)勢。

三星的新款車載SSD通過了更為嚴(yán)苛的板級測試，能夠滿足汽車半導(dǎo)體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100 的2級溫度測試標(biāo)準(zhǔn)，在-40°C至105°C寬幅的溫度范圍內(nèi)能保持穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前，三星的主要合作伙伴正在進(jìn)行256GB版本AM9C1的樣品測試，這款產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于今年年底開始量產(chǎn)。該產(chǎn)品容量覆蓋從128GB到2TB等多種規(guī)格，其中最大的2TB SSD預(yù)計(jì)將在明年年初開始量產(chǎn)。

小結(jié)：

市場研究機(jī)構(gòu)Yole Group預(yù)測，得益于人工智能對于存儲芯片及HBM需求的大漲，預(yù)計(jì)2025年全球存儲芯片市場銷售額將由2023年960億美元增長到超2340億美元。預(yù)計(jì)2023年到2029年間的年復(fù)合增長率達(dá)16%。可以看到，存儲市場增長趨勢不變，而存儲技術(shù)和產(chǎn)品力的不斷提升，存儲企業(yè)才能享受到人工智能、新能源汽車等帶來的巨大紅利。