Marvell 高速傳輸介面 SATA SSD 英特爾 宇瞻 超微 研華 工控

SATA 3.0介面勢力崛起 SSD全面滲透工控應用市場

2013-06-03
SSD應用市場正快速擴張。工控市場對於高速傳輸速率的需求與日俱增,吸引SSD模組業者與SATA控制器供應商爭相投入SATA 3.0相關解決方案研發,並針對此一市場推出防水、防塵與混合式硬碟等各種創新產品,搶食市場大餅。
支援SATA 3.0傳輸介面的固態硬碟(SSD)應用市場可望擴大。繼SATA 3.0傳輸介面逐漸成為現今硬碟市場主流介面後,工控電腦業者亦已開始醞釀新一波換機潮,包括研華、威強、艾訊、新漢與凌華等製造商都已陸續將SATA 3.0傳輸介面導入其未來主力產品規格中,遂吸引SSD模組廠與SATA 3.0控制器業者爭相投入此一市場,以爭搶高速傳輸介面工控市場商機。

根據工研院產經中心(IEK)統計,2012年SSD市場規模達55億美元;全球目前約有七十七家SSD供應商,大多數為小型業者,且技術能力有限,這些業者大多數向外採購儲存型快閃記憶體(NAND Flash Memory)與SATA控制晶片等零組件,並透過模組方式出貨,2013年隨著SATA傳輸速率愈來愈高,其應用市場將持續擴大。

SSD具備輕薄、省電、抗震等優點,因此應用市場日益多元;現今SSD各應用出貨量比重中,以個人電腦(PC)為主的消費型應用、工業應用與企業應用為三大主力。其中,PC應用占SSD總體出貨量約六成比重,但PC以外的消費型與企業級應用也正逐年成長;至於工控應用,則仍是SSD出貨量的第二大市場,且隨著傳統PC市場逐漸衰退,工控市場已開始成為SSD供應商一級戰區。

布局SATA 3.0換機潮商機 SSD模組廠瞄準工控市場

圖1 宇瞻總經理陳益世指出,工控市場對於SSD模組客製化要求較為複雜,因此模組廠須投入更多研發才能卡位市場商機。
宇瞻總經理陳益世(圖1)表示,受到智慧型手機與平板電腦影響,傳統PC市場成長力道已明顯放緩,加上全球景氣尚未完全好轉,消費者對於售價較高的SSD購買意願仍不夠強烈,因此SSD模組廠勢必須開闢更多元的利基市場,才能穩定增加營收,而工控市場受惠於各國基礎建設以及工業發展,對SSD需求較為穩定,出貨量相對傳統PC而言更為穩健。

陳益世進一步指出,隨著雲端運算技術日益成熟,軍事航太、醫療、伺服器、網通設備、工業電腦、電子看板、博奕設備及監控產品等工控市場對資料傳輸速率與儲存安全的要求已愈來愈高,促使支援SATA 3.0技術的SSD需求比往年更加高漲,且此一市場由於應用環境較消費性電子市場更為特殊,因此在模組設計上須高度客製化,進而可為模組業者帶來高毛利率的營收。

目前許多工業電腦製造商為提供客戶更佳的資料傳輸速率與資料儲存安全性,都已開始規畫支援SATA 3.0傳輸介面的產品,包含宇瞻、宜鼎、創見和威剛等模組廠亦將於2013年6月於台北國際電腦展(Computex)期間推出SATA 3.0工控專用固態硬碟,實現比SATA 2.0快一倍的傳輸速度,推升SATA 3.0成為工控固態硬碟介面主流;而這同時也意味著,下半年SSD模組廠市場競爭戰火將更為激烈。

除使用者對於高速傳輸速率與資料儲存安全需求更勝以往外,助長SATA 3.0傳輸介面大舉導入工控市場的另一大助力即是SATA 3.0快閃記憶體控制器供應商已愈來愈多,促使此一關鍵元件售價得以下降,且能夠提供模組業者特定客製化服務,進而加速SATA 3.0傳輸介面應用市場擴大。

圖2 宇瞻Embedded應用產品處資深經理林志亮表示,工業電腦製造商導入SATA 3.0,將有助此一高速介面市場擴大。
宇瞻Embedded應用產品處資深經理林志亮(圖2)表示,過去SATA 3.0快閃記憶體控制器供應商只有艾薩(LSI)(SandForce)與邁威爾(Marvell)兩家,現今群聯、智微和慧榮等台系業者皆已推出解決方案。台系業者為了與國際一線大廠比拚,亦已於今年第二季推出可開放部分原始碼的方案,讓固態硬碟模組軟體工程師可因應系統商需求,進而修改韌體設計或寫入新演算法,以因應SATA 3.0於工控市場客製化挑戰。

為因應工控市場客製化需求,宇瞻即將發表的SATA 3.0固態硬碟模組可提供單層式儲存單元(SLC)和多層式儲存單元混合型方案,並可加入防水、防塵、資料安全防護,以及智慧化遠端監控固態硬碟運作的功能,能滿足工業電腦系統商對客製化方案的需求。

此外,模組廠為加速SSD的傳輸速度,均會外掛一顆動態隨機記憶體(DRAM),但若發生突發性斷電時,DRAM無法在短時間內將資料回寫至快閃記憶體;因此未來新一代SSD模組將嵌入超級電容,讓DRAM在斷電的狀況下,有足夠電量將暫存資料回寫到固態硬碟的快閃記憶體。

林志亮透露,宇瞻將於今年第三季將推出電力可支援1秒的SATA 3.0超級電容固態硬碟,能回寫500?600MB資料量,相較於一般市面上超級電容方案電力只能維持200?300毫秒(ms),新一代解決方案將可提供系統商更佳的資料儲存安全功能。

另一方面,宇瞻為因應SSD應用市場擴大,今年起將開始進行事業體再造;從過去的標準型、加值型兩大產品事業改為通路、客戶導向的數位儲存應用,包含嵌入式、電腦相關、行動周邊等三大產品線,並且新成立數位生活應用事業處,以發展雲端服務平台。該公司亦將於2013年7月把汐止辦公室、桃園龍潭工廠搬遷到土城新廠落實廠辦合一,提升市場競爭力。

除模組廠積極搶攻SSD應用市場外,SATA控制器晶片業者也開始瞄準混合式硬碟(Solid State Hybrid Drive, SSHD)市場商機;包括超微(AMD)、英特爾(Intel)、Marvell等國際大廠都已推出新一代SATA 3.0控制器滿足使用者對於大容量、高速傳輸速率的要求。

混合式硬碟需求加溫 SATA控制器後市看俏

圖3 Marvell亞太區產品經理張家瑞認為,新一代SATA控制器須具備同時控制SSD與傳統硬碟的能力,才能擴大應用市場。
Marvell亞太區產品經理張家瑞(圖3)表示,由於新一代Ultrabook的機身厚度已愈來愈薄,因此設備製造商勢必得犧牲部分硬碟容量,甚至採用價格較高的SSD才能達到此一輕薄設計。

然而,隨著現今高畫質照片與影音內容愈來愈普及,使用者對於大容量硬碟的儲存空間需求有增無減,若添購SSD硬碟不僅價格較為昂貴,而且容量也不夠大,而傳統硬碟(HDD)雖價格較低,但傳輸速率與抗震能力則較差,因此兼具SSD高速傳輸與傳統硬碟大容量等優勢的混合式外接硬碟已開始獲市場青睞,進而激勵可一次控制兩種硬碟的高整合度SATA控制器市場需求快速提升。

張家瑞進一步指出,過去SSD與傳統硬碟的SATA控制器因技術問題須獨立分開,但現今SATA 3.0控制器業者已經成功開發出可一次控制兩種不同硬碟的創新方案,進而促使混合式硬碟問市,而此一產品現今已大量運用在傳統電腦、部分筆記型電腦、平板與外接硬碟中;其中,又以外接硬碟所占的比重最高,且市場接受度也最佳,遂成為晶片業者競逐的新商機。

為爭搶混合式硬碟市場商機,英特爾、超微與Marvell等SATA控制器供應商正透過不同市場策略與技術能力積極拓展市場;其中,超微與英特爾皆利用自身中央處理器(CPU)在傳統電腦與筆電市場高市占率優勢,以主打高相容性的方式,推銷其SATA 3.0控制器;Marvell則是最早跨入混合式硬碟SATA控制器的業者,其方案更一次可同時連接四個混合式硬碟,以高效能、高儲存量搶攻市場。

據了解,Marvell的SATA控制器--88SE9230採用獨家的HyperDuo技術控制SSD與傳統硬碟,可較市面上一般方案降低更多硬碟功耗與提升傳輸穩定度,且此一新方案內嵌安謀國際(ARM)CPU,不但可做為硬體獨立磁碟陣列(RAID)控制器,還能支援收件匣驅動程式,因此不須另外安裝任何驅動程式。此外,Marvell也正在研發SATA 3.2控制器,以布局未來高速傳輸介面市場商機。

另一方面,在新一代19、20和21奈米(nm)製程的雙倍資料率快閃記憶體(DDR Flash)助力下,新製程的快閃記憶體傳輸速率將較25奈米製程以前的單倍資料率(SDR)快閃記憶體快上一倍,因此SATA 2.0控制器的傳輸速度將無法支援DDR快閃記憶體,促使SATA 3.0控制器市場需求激增,而混合式硬碟的SATA控制器設計難度也將愈來愈高。

張家瑞認為,SATA控制器供應商除了須與模組業者保持密切合作關係外,亦須與快閃記憶體製造商維持技術合作關係,才能在新製程技術導入量產後,即可立即提供適用的解決方案供系統商進行測試,藉此保持市場競爭優勢。

綜上所述,在SATA 3.0傳輸介面日益普及下,SSD應用市場已從個人電腦擴及軍事航太、醫療、伺服器、網通設備、工業電腦、電子看板、博奕設備及監控產品等工控市場,進而吸引模組業者與控制器業者爭相投入開發新一代解決方案,滿足此一市場各種客製化要求,同時加劇業者市場競爭戰火。

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