闪存工艺大战 19/20/21nm制程谁主沉浮

    SSD市场如同战场，丝毫不输朝韩局势。SSD厂家剑拔弩张，拼主控、拼价格，还得拼最重要的闪存。如今闪存供应严重不足，手中握有“存粮”的闪存工厂俨然成了地主老财，坐地涨价、价高者得。为何闪存供应如此紧张，闪存去了哪里？闪存工艺有多少制程？本文将告诉你来龙去脉。

闪存工艺大战 19/20/21nm制程谁主沉浮

闪存和消费者有什么关系？

1、消费者如何感知闪存性能？

    对于消费者们来说，闪存和自己有什么关系才是最重要的？闪存相当于机械硬盘的磁盘碟片，它广泛用于手机、平板、SSD固态硬盘以及优盘/闪存卡等介质。我们无法直接感知和了解闪存的性能，它必须通过一个叫“主控制器”的东西，才能发挥最主要的读写传输作用。

    而在那么多种介质中，SSD固态硬盘最能直接体现闪存的性能，它具有最为强大的主控制器，其性能甚至媲美手机的处理器。

2、消费者对闪存价格最为敏感！

    其次闪存价格对消费者来说也是戚戚相关的，它的价格波动直接影响着手机、SSD等介质的价格。这原本就是矛和盾的关系，正是由于手机、平板电脑等介质的强势需求增长，闪存供不应求。

    根据最新的调查显示，闪存供应分布：32%手机、28%平板电脑、22%SSD、18%优盘闪存卡。在闪存产量一定的情况下，四大介质厂商都挤破脑袋抢夺闪存资源，卖方占据价格主导权。

    而在四大介质的制造成本当中，闪存占比重最大的当属SSD固态硬盘。换而言之，我们从SSD固态硬盘最能感受闪存价格变化。

3、闪存工艺与闪存价格有关

    除了供求关系影响价格价格，还有一样东西是直接决定闪存的价格－－制造闪存的生产工艺。提高闪存工艺的好处多多，同样体积的晶圆，更先进的制造工艺可以制造更多的闪存芯片，降低生产成本，提高利润率；其次是闪存更先进，它的性能更高。

    目前主流的闪存制造工艺共有19nm、20nm、21nm。我们将用SSD固态硬盘来点评闪存工艺所带来的性能提升，它们三个究竟谁能笑到最后呢？本文将给出答案。

    苹果在2012年成为全球最大的闪存买家，其闪存需求量并在2013年进一步激增。而根据市场研究机构 IHS 的统计，2012年的三星闪存市场占有率达38%，东芝28%、美光14%、海力士12%、英特尔8%紧随其后。

2012年全球闪存市场占有率分布图

    1、三星闪存大部分应用于存储卡，其最先进的21nm闪存仅在自家840系列固态硬盘使用。

    2、东芝的大部分闪存产能供应给闪迪，其余闪存分配给苹果、浦科特、金士顿、影驰、威刚等SSD厂家。其中浦科特M5P固态硬盘是它的代表作。

    3、美光的绝大部分闪存供应给苹果，仅少部分应用于OEM和自家SSD。目前已很少将闪存供应其他SSD厂家。其中OCZ Vector是美光闪存的最强代表作。

    4、海力士和英特尔闪存份额不小，却属于小众产品。海力士闪存主要供应苹果和部分闪存卡厂商，少部分供应SSD厂商，比如海盗船。英特尔闪存则主要应用自家固态硬盘、部分美系厂商（诸如OCZ）、大订单SSD厂家。

①、浦科特M5P固态硬盘
成名原因：最早应用东芝19nm闪存，位列全球性能三甲

浦科特M5P固态硬盘 第一个尝螃蟹没给夹着的厂家

②、三星840PRO固态硬盘
成名原因：华丽转身之作，全球性能NO1

三星840PRO固态硬盘 太极虎的终极大成之作

③、OCZ Vector固态硬盘
成名原因：完美发挥美光25nm闪存的潜能，全球性能位列三甲

OCZ Vector固态硬盘 诠释25nm闪存如何完胜20nm闪存

    编辑点评：三星闪存在存储卡、手机、平板电脑上应用最多；而东芝闪存在固态硬盘上的应用最为广泛，一举取代美光闪存的位置。

    在2012年上半年，闪存市场供应过剩，随着众多新款手机、平板电脑推出，与闪存卡、固态硬盘争夺有限的闪存资源。从2012年下半年开始，闪存供应短缺，采购价格飙涨，甚至有SSD厂家情愿砸重金购买闪存厂家的整条生产线。

    作为消费者我们的第一感觉：SSD好贵！但是它还很好用，下面我们将见证全球性能三甲的SSD固态硬盘如何发挥闪存性能：

    东芝闪存的最大客户是闪迪，主要用于闪迪的存储卡、固态硬盘。闪迪本身是存储卡标准的制造者，存储卡也是其最大业务所在。它的最新成名作－－闪迪至尊高速系列固态硬盘应用上东芝19nm东芝闪存，不过它是一款面向中端用户、具有高性价比的产品。

    而真正让东芝闪存发扬光大的是浦科特，它是专业制造固态硬盘出身，历经东芝32nm、24nm、19nm三代闪存。今天我们介绍的是赫赫有名的浦科特M5P固态硬盘，它跻身于全球家用固态硬盘性能排名三甲之列。

●浦科特M5P 256GB固态硬盘
零售价格：1570元

浦科特M5P 256GB 固态硬盘

    浦科特M5P 256GB 固态硬盘采用88SS9187主控和东芝19nm闪存，前者支持8通道闪存接口，每条通道支持的带宽从88SS9174的166Mbps增加到200Mbps，因此它在配合19nm闪存的情况下，M5P固态硬盘的持续读写和随机读写方面都会有一定提升。

浦科特M5P固态硬盘采用的19nm 32GB东芝闪存

    上一代东芝24nm和当今主流的19nm闪存均采用Toggle DDR Mode 2.0模式。它较之Toggle DDR Mode 1.0模式，可实现随机读取性能30%的增幅，随机写入性能120%的增幅，速率从133 Mbps提高至400 Mbps。

    编辑点评：作为全球第一款应用19nm闪存的固态硬盘，浦科特M5P较之M3P的性能提升27.37%，最先进的闪存迸发出强悍的性能。

    在浦科特、闪迪这两位东芝闪存先行者的榜样作用，影驰、金士顿、威刚投入东芝19nm闪存阵营，未来还将有更多固态硬盘厂商义易帜采用东芝19nm闪存。

    美光曾因M4固态硬盘一度辉煌，自从苹果去三星化之后，美光皈依苹果，大有以身相许之势。美光以闪存供应紧张为由，抛弃原有的合作伙伴。众多原来的合作伙伴被迫改弦易辙，投奔英特尔、东芝。

    美光25nm闪存一度广泛应用于OCZ、浦科特、金士顿、威刚、影驰等厂家的固态硬盘。它在OCZ Vector固态硬盘上得到最完美的发挥。不过美光最新的20nm闪存可就虎头蛇尾，远远没有当年M4时期25nm闪存那股气吞山河之势。

●美光M500 480GB固态硬盘
零售价格：2499元

2.5英寸SATA接口的美光M500 SSD（图片来自驱动之家）

美光20nm闪存芯片（图片来自驱动之家）

    美光20nm闪存对比上一代25nm闪存，首次支持ONFI3.0，它的最大速率从200Mbps提升到333 Mbps；其次美光20nm闪存堆die现象较为严重，对固态硬盘的性能造成一定负面影响。

    应该说，美光20nm闪存的硬伤还是较为明显，主控不支持美光20nm闪存的ONFI3.0，降低到200Mbps速率；其次是闪存的堆die现象较为严重，美光20nm闪存的速率达不到ONFI3.0的标准。

    最终它的持续读写速度均未能突破500MB/秒，后面240GB、120GB版本的写入速度缩水较为厉害。

    AS SSD的总分和IOPS和OCZ Vertex4 128GB固态硬盘差不多，和三星840PRO、OCZ Vector、浦科特M5P固态硬盘的性能差距较大。

   美光M500在拥有独立缓存的情况下，还将6-7%的容量作为OP冗余缓存，造成硬盘容量缩水。如果不是这部分OP冗余缓存，美光M500的读写性能还要再打折扣。

    笔者注：“影驰闪电Pro”、“闪迪至尊高速”、“浦科特M5S”均为采用东芝闪存的固态硬盘

   一代枭雄变得如此落魄，那么美光20nm闪存有没有翻盘的机会？美光只要得到支持ONFI3.0的先进主控、堆die现象较少的20nm闪存，理论上存在可能。

    三星闪存市场占有率高居第一，早期和苹果是分不开的，大量的三星闪存应用于iPhone、iPad、iPod等等。随着三星和苹果的专利大战，双方虽互有胜负，但是苹果心有间隙，铁心去三星化。

    山重水复疑无路，柳暗花明又一村。随着三星i9300、N7100手机、840系列固态硬盘、存储卡的快速成长，顺利填补真空。而在这些应用闪存的设备当中，840系列固态硬盘将三星闪存发挥得淋淋尽致，其中的840PRO固态硬盘应用于新一代21nm工艺制造的MLC闪存。

●三星840PRO 512GB固态硬盘
零售价格：2750元

三星840PRO 512GB SSD拆解

     闪存制造工艺的进步，带来容量的提升，新一代840系列固态硬盘不再有60-64GB容量，起步为120GB/128GB。

三星840PRO 512GB SSD的闪存芯片特写

     其次21nm闪存和上一代27nm闪存相比，其闪存采用先进的Toggle 2.0 NAND Flash技术，它的带宽提高到400Mbps，而上一代830系SSD则采用Toggle 1.1技术，闪存带宽仅133Mbps。

    编辑点评：三星840PRO凭借效率更高的主控和速率更快的21nm闪存，跻身全球性能第一的家用固态硬盘宝座。

    其中21nm闪存居功至伟，一举改变了830系固态硬盘的4K-64Trd随机写入能力低下的弱点，同时有效提高写入速度。

    闪存制造工艺的战争起始于厂家压缩成本，制造更多的闪存芯片，赚取更高的利润。比如美系的美光闪存近水楼台先得月，它靠得苹果这颗大树，不愁闪存卖不掉，几乎到了死心塌地跟随苹果的境地。

●闪存工作模式之争

    而在制造工艺之外，还有一场战争，它就是闪存工作模式的竞争。Toggle DDR Mode是三星和东芝两家全球闪存市场的头号领军厂商于2010年6月联合制定的全新闪存接口标准。用来与英特尔、美光、海力士为首的闪存厂商所主打制定的闪存接口标准“ONFI”分庭抗礼。

    我们从本文中可以了解到，目前Toggle DDR Mode阵营无论是应用的厂家数量还是产品性能均占据上风。而让人大跌眼镜，ONFI阵营依靠OCZ Vector固态硬盘苦苦支撑，用的还是25nm闪存；应用最新20nm闪存的美光M500固态硬盘，不敌Toggle DDR Mode阵营的新锐固态硬盘。

●ONFI阵营的崛起？

    曾有网友如此评论ONFI阵营：英特尔打酱油、美光“得陇忘蜀”（陇指苹果，蜀指原来依附美光的众多SSD厂家）、海力士得过且过。那么ONFI阵营何时才能崛起？

    在此提前告诉读者们一个好消息，我们可以抢先看到ONFI阵营的20nm闪存发挥潜力。OCZ已应用最新20nm英特尔闪存在Vertex5 SSD，至少这是我们6月份在Computex台北电脑展所能看到的实物，我们拭目以待。

    注：固态硬盘及内存价格成上浮变动，硬盘价格持续走低，近期装机的用户适当的考虑相关存储产品的预算，才不会对整体装机计划造成影响。

SSD市场如同战场，丝毫不输朝韩局势。SSD厂家剑拔弩张，拼主控、拼价格，还得拼最重要的闪存。如今闪存供应严重不足，手中握有“存粮”的闪存工厂俨然成了地主老财，坐地涨价、价高者得。为何闪存供应如此紧张，闪存去了哪里？闪存工艺有多少制程？本文将告诉你来龙去脉。

孙玉亮