得益于固態(tài)存儲(chǔ)優(yōu)越的性能和特點(diǎn)，固態(tài)硬盤(pán)的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，除了日常中常見(jiàn)的電腦筆記本，它也被廣泛應(yīng)用于軍事、車(chē)載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等諸多領(lǐng)域。

例如在互聯(lián)汽車(chē)應(yīng)用中，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)被用于滿足高性能圖形、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信的要求，并提供閃存解決方案，幫助交付高性能存儲(chǔ)和可靠性在多種車(chē)載應(yīng)用，包括司機(jī)輔助技術(shù)、娛樂(lè)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和3D地圖等，在車(chē)聯(lián)網(wǎng)和信息娛樂(lè)乘用車(chē)中得到了廣泛應(yīng)用。

可以說(shuō)，但凡涉及到大數(shù)據(jù)、大流量、大業(yè)務(wù)交互方面都能廣泛地用到SSD。按照應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)劃分的話，SSD可分為普通消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí)和軍工級(jí)。三者應(yīng)用產(chǎn)品的本質(zhì)差別主要體現(xiàn)在三點(diǎn)：可靠性、穩(wěn)定性、客制化。

總體來(lái)說(shuō)就是企業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的用戶對(duì)數(shù)據(jù)的安全性非常寬容，對(duì)于產(chǎn)品的容錯(cuò)度也較高，更看重的是成本和性能表現(xiàn)。而軍工級(jí)產(chǎn)品往往需要追求極限指標(biāo)，因此，功耗和成本都會(huì)遠(yuǎn)超企業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。這期我們主要講的是企業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)的區(qū)別和實(shí)際應(yīng)用。

（三者不同參數(shù)對(duì)比 僅供參考）

要了解各級(jí) SSD 之間的區(qū)別，首先應(yīng)先了解SSD的兩個(gè)關(guān)鍵組件，即主控芯片和用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的非易失性 NAND 閃存（前三期文章有詳細(xì)講解）。

在當(dāng)今市場(chǎng)上，SSD和NAND 閃存消費(fèi)主要分為三大類(lèi)別：

? 消費(fèi)設(shè)備(平板電腦、拍照機(jī)、移動(dòng)電話)；

? 客戶端(上網(wǎng)本電腦、筆記本電腦、Ultrabook、AIO、臺(tái)式個(gè)人電腦)；

? 嵌入式/工業(yè)(游戲信息終端)與企業(yè)計(jì)算(HPC、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器)。

企業(yè)級(jí)SSD的應(yīng)用需求和技術(shù)要求與消費(fèi)級(jí)SSD有著很大的不同，對(duì)主控和閃存的要求也不相同，因而兩者的組成部分在制成的時(shí)候也有所差別。其差別主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：成本、性能、可靠性、耐久性。

成本高低不同

企業(yè)級(jí)SSD更多地面向企業(yè)單位，相對(duì)于消費(fèi)級(jí)SSD，企業(yè)級(jí)SSD對(duì)成本的要求較低，更加注重?cái)?shù)據(jù)的完整性，也就是對(duì)數(shù)據(jù)的安全性有苛刻的要求。相反，消費(fèi)級(jí)更加看重的是成本，對(duì)數(shù)據(jù)的完整性要求并不那么嚴(yán)苛，因?yàn)閭€(gè)人電腦對(duì)SSD有一定的容錯(cuò)度，價(jià)格才是主導(dǎo)市場(chǎng)的關(guān)鍵因素。

性能比較

企業(yè)級(jí)SSD一般作為大數(shù)據(jù)或是單位平臺(tái)使用，對(duì)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)反應(yīng)以及數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定性具有較高要求，同時(shí)對(duì)SSD的讀寫(xiě)速度以及快速響應(yīng)等都具備一定的要求。消費(fèi)級(jí)SSD主要是針對(duì)個(gè)人用戶，而個(gè)人電腦等產(chǎn)品則沒(méi)有這么高的需求，更多的是對(duì)容量、價(jià)格、速度等因素有需求，更注重使用體驗(yàn)，因此企業(yè)級(jí)SSD在性能方面也要優(yōu)于個(gè)人消費(fèi)級(jí)SSD。

可靠性區(qū)別

SSD有幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)衡量其可靠性：UBER、RBER和MTBF。

UBER: Uncorrectable Bit Error Rate，不可修復(fù)的錯(cuò)誤比特率;

RBER: Raw Bit Error Rate, 原始比特錯(cuò)誤率；

MTBF: Mean Time Between Failure, 平均故障間隔時(shí)間。

RBER反映的是閃存的質(zhì)量，所有閃存出廠時(shí)都有一個(gè)RBER指標(biāo)，企業(yè)級(jí)閃存和消費(fèi)級(jí)閃存的RBER顯然是不同的，價(jià)格當(dāng)然也有所不同。

UBER指標(biāo)描述的是出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的概率，給用戶以直觀的概率數(shù)據(jù)描述錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的可能性，當(dāng)然越低越好。

（企業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)SSD UBER值對(duì)比 僅供參考）

影響SSD可靠性的原因包括SSD閃存的自身預(yù)測(cè)壽命以及自然發(fā)生的錯(cuò)誤率問(wèn)題這兩點(diǎn)。

耐久性對(duì)比

通常情況下，企業(yè)級(jí)SSD必須能夠承受需全天24小時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的常見(jiàn)情形中繁重的寫(xiě)入活動(dòng)，而個(gè)人消費(fèi)級(jí)SSD每天大概只有不超過(guò)12小時(shí)的充分利用時(shí)間，所以企業(yè)級(jí)SSD一般采用SLC或者M(jìn)LC儲(chǔ)存，消費(fèi)級(jí)一般采用TLC或者M(jìn)LC往后或許可以采用QLC儲(chǔ)存。

究其根本原因?yàn)榍岸撸⊿LC、MLC）的顆粒穩(wěn)定性較高；其次，企業(yè)使用級(jí)SSD對(duì)成本的要求一般都在可控范圍內(nèi)，雖說(shuō)買(mǎi)貴不一定能買(mǎi)好（閃存顆粒），但是好的（閃存顆粒）肯定不便宜。

而消費(fèi)類(lèi)SSD一般以TLC、QLC顆粒為主，相同內(nèi)存的前提下，動(dòng)輒上千的MLC、SLC顯然不能適應(yīng)占據(jù)龐大存儲(chǔ)市場(chǎng)的個(gè)人消費(fèi)人群。

（企業(yè)級(jí)SSD組成分布 僅供參考 ）

（消費(fèi)級(jí)SSD組成分布 僅供參考 ）

從圖中可以看出，企業(yè)級(jí)更加注重?cái)?shù)據(jù)的完整性，也就是對(duì)數(shù)據(jù)的安全性有苛刻的要求，而成本的比重只有5%。

相反，消費(fèi)級(jí)更加看重的是成本，對(duì)數(shù)據(jù)的完整性并不那么的看重，因?yàn)閭€(gè)人電腦對(duì)SSD有一定的容錯(cuò)度，價(jià)格才是主導(dǎo)市場(chǎng)的關(guān)鍵原因。

對(duì)于企業(yè)級(jí)用戶來(lái)說(shuō)，除穩(wěn)定性之外，安全性是最敏感的地方，斷電保護(hù)、一鍵擦除等功能使用在一定程度上讓數(shù)據(jù)安全有了更好的保障。

穩(wěn)定可靠簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單四個(gè)字，做起來(lái)卻需要長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)品打磨和超過(guò)數(shù)萬(wàn)片的出貨量才能實(shí)現(xiàn)。這就要求這個(gè)行業(yè)的企業(yè)擁有一個(gè)非常強(qiáng)的固件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，芯片的硬件只能提供SSD的性能基礎(chǔ)，SSD開(kāi)始使用之后，需要進(jìn)行大量后臺(tái)的數(shù)據(jù)搬運(yùn)和任務(wù)調(diào)度，這時(shí)候就是固件在發(fā)揮作用，SSD由于沒(méi)有機(jī)械部件，穩(wěn)定性上更強(qiáng)。

如下圖，是一個(gè)SSD的內(nèi)部構(gòu)造和功能劃分。SSD的基礎(chǔ)是閃存芯片陣列，企業(yè)級(jí)SSD需要挑選優(yōu)質(zhì)的閃存顆粒才能提供高可靠性，當(dāng)然主控芯片的品質(zhì)也很關(guān)鍵。主控芯片主要分為芯片硬件和固件（Firmware，基于主控芯片工作的軟件）兩部分，從工作量和重要性來(lái)說(shuō)，芯片硬件和固件各占50%。

（部分SSD內(nèi)部構(gòu)造示意圖 僅供參考）

固件的任務(wù)是固態(tài)硬盤(pán)的各種管理算法：包括NVMe協(xié)議實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)TL（Flash Translation Layer）映射表管理，垃圾回收、磨損均衡算法，性能優(yōu)化、穩(wěn)定性優(yōu)化等技術(shù)，各種異常處理，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)和關(guān)機(jī)保存數(shù)據(jù)，異常掉電數(shù)據(jù)恢復(fù)，不同閃存顆粒適配等。

目前國(guó)內(nèi)有成熟的SSD固件開(kāi)發(fā)能力的公司并不多，比較知名并且出貨量較大的公司包括Memblaze（企業(yè)級(jí)，PMC方案）、至譽(yù)科技（工業(yè)級(jí)，Marvell方案），江波龍（消費(fèi)級(jí)，Marvell方案）、佰維（消費(fèi)級(jí)，Marvell方案）、?？低暎ㄆ髽I(yè)級(jí)+消費(fèi)級(jí)，聯(lián)蕓、Marvell方案）、華為（企業(yè)級(jí)，海思方案）等、紫光得瑞（企業(yè)級(jí)，Dera方案），以上公司的存儲(chǔ)方案在業(yè)內(nèi)都有不錯(cuò)的口碑。

SSD固態(tài)硬盤(pán)的普及就是大趨勢(shì)，其更新?lián)Q代所帶來(lái)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和利潤(rùn)空間十分巨大。根據(jù)IDC調(diào)查研究表明，從2010年開(kāi)始，固態(tài)盤(pán)采用率呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，出貨量基本實(shí)現(xiàn)54%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，其中企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)應(yīng)用將在I/O密集型應(yīng)用中扮演關(guān)鍵角色，到2022年將增長(zhǎng)到518億美元，這一增長(zhǎng)將主要得益于企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)，年增長(zhǎng)率為15.7%。SSD在消費(fèi)市場(chǎng)和企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的應(yīng)用已成為主流。

在消費(fèi)級(jí)SSD市場(chǎng)群體中，價(jià)格是最主要考慮的一個(gè)因素，需要高性價(jià)比的產(chǎn)品，其次才是產(chǎn)品的品牌和產(chǎn)品的性能要求，三星、影馳、西部數(shù)據(jù)、金士頓等是這個(gè)市場(chǎng)群體中的佼佼者，此外，包括鎂光、Intel、Sandforce、威剛、鎧俠等品牌皆有不錯(cuò)的市場(chǎng)影響力。

而應(yīng)用于Industrial／Embedded PC市場(chǎng)的SSD，對(duì)技術(shù)和性能的要求更高，需要能夠?yàn)榭蛻籼峁┒ㄖ苹?wù)。

（消費(fèi)類(lèi)SSD在筆記本電腦上的搭載率）

企業(yè)級(jí)SSD主要面向互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、云計(jì)算等企業(yè)級(jí)用戶，隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用要求的不斷提高，IT廠商們也在紛紛建立自己的數(shù)據(jù)中心。由于數(shù)據(jù)中心規(guī)模龐大，成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器所帶來(lái)的存儲(chǔ)數(shù)量和能耗成本的壓力給SSD帶來(lái)了巨大的生存發(fā)展機(jī)會(huì)。

SSD存儲(chǔ)的是用戶最重要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)行業(yè)是一個(gè)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求極高的行業(yè)，這塊市場(chǎng)需要的是絕佳的效能表現(xiàn)，比如高效能、低功耗、運(yùn)作穩(wěn)定、超高耐用度以及數(shù)據(jù)的絕對(duì)正確性。

隨著云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，固態(tài)硬盤(pán)以其所帶來(lái)的高效的存儲(chǔ)性能優(yōu)勢(shì)和節(jié)約的能耗成本將使其是未來(lái)存儲(chǔ)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算的首選配置。

從市場(chǎng)現(xiàn)狀來(lái)看，目前SSD市場(chǎng)需求持續(xù)升溫，TrendForce集邦咨詢表示，自今年第二季以來(lái)，受惠于服務(wù)器出貨量向上攀升，enterprise SSD采購(gòu)量也同步增長(zhǎng)。其中又以資料中心8TB容量出貨占比成長(zhǎng)最為明顯，推估此一成長(zhǎng)趨勢(shì)將延續(xù)至第三季。然受限于晶圓代工產(chǎn)能吃緊，SSD相關(guān)零部件可能出現(xiàn)供應(yīng)不及的情況，實(shí)際市場(chǎng)需求仍未得到實(shí)質(zhì)提升。

近年來(lái)SSD的爆發(fā)式增長(zhǎng)也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，在企業(yè)級(jí)SSD領(lǐng)域，涌現(xiàn)出了不少新技術(shù)，比如3D XPoint、QLC等新型存儲(chǔ)介質(zhì)，以及Open Channel SSD、定制化SSD等新產(chǎn)品。如今的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)正發(fā)生著翻天覆地的變化，而隨著新技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，也為閃存行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

（全球NAND Flash 存儲(chǔ)密度增長(zhǎng)趨勢(shì) 僅供參考）

最直觀的就是SSD出貨量的增長(zhǎng)，消費(fèi)類(lèi)、數(shù)據(jù)中心以及行業(yè)應(yīng)用需求持續(xù)增加，2018年全球SSD的出貨量達(dá)到2.05億臺(tái)，其中企業(yè)級(jí)市場(chǎng)SSD出貨量達(dá)到2900萬(wàn)臺(tái)，消費(fèi)類(lèi)SSD市場(chǎng)出貨量達(dá)1.76億臺(tái)，價(jià)格下滑正刺激市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。

（全球SSD出貨量走勢(shì) 僅供參考）

企業(yè)級(jí)/消費(fèi)級(jí)SSD的應(yīng)用增長(zhǎng)也促進(jìn)了NVMe SSD生態(tài)的發(fā)展，NVMe協(xié)議也正在快速更新，然而硬件產(chǎn)品最重要的是標(biāo)準(zhǔn)化，有了標(biāo)準(zhǔn)之后，便能通過(guò)批量出貨和各種優(yōu)化把可靠性和性能穩(wěn)定性做到最佳，更重要的是，標(biāo)準(zhǔn)化可以降低成本，加速產(chǎn)品導(dǎo)入。

早在2018年，原廠三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、美光/英特爾3D NAND生產(chǎn)比重已超過(guò)80%，美光甚至可以達(dá)到90%，未來(lái)在SSD的應(yīng)用中，這一比例仍將保持持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中，數(shù)據(jù)中心和PC市場(chǎng)是主要驅(qū)動(dòng)力，尤其是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆?/p>

（NAND Flash 產(chǎn)品應(yīng)用分布）

面對(duì)SSD應(yīng)用市場(chǎng)，尤其是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、SK海力士、英特爾均在發(fā)力搶占市場(chǎng)，不斷投資建設(shè)新項(xiàng)目以提高產(chǎn)能，應(yīng)對(duì)SSD市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)的存儲(chǔ)廠商也在不斷加大研發(fā)投入，長(zhǎng)江存儲(chǔ)、中芯國(guó)際、長(zhǎng)電科技等企業(yè)也在存儲(chǔ)領(lǐng)域占有一席之地。隨著硬件設(shè)備和軟件技術(shù)的更新迭代，相信未來(lái)SSD的應(yīng)用和技術(shù)也會(huì)更上一層樓。

以上就是關(guān)于SSD不同市場(chǎng)的應(yīng)用詳情，隨著SSD在我們的日常生活中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，它的各項(xiàng)性能也在不斷優(yōu)化完善，那么它的具體應(yīng)用又會(huì)給大家?guī)?lái)什么樣的新體驗(yàn)?zāi)?？接下?lái)芯達(dá)人將會(huì)為大家?guī)?lái)SSD在各領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用介紹，期待更多干貨！

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