自2021下半年来,随着消费电子需求减弱和终端产品的降价,上游芯片原厂也在2022年出现了降价,尤其是存储器行业的利润面临压力。慧荣科技总经理苟嘉章在接受《电子工程专辑》等媒体采访时表示,本次调整是因为2020-2021年期间,芯片短缺造成的强劲需求反弹加上终端厂商过度下单囤货,这些都需要在周期内慢慢消化……

自2021下半年来,随着消费电子需求减弱和终端产品的降价,上游芯片原厂也在2022年出现了降价,尤其是存储器行业的利润面临压力。2022年,俄乌冲突等客观因素导致全球经济不景气,整体需求减弱加上此前过多的库存,再次影响到了闪存行业内的所有公司。

今年5月,美商迈凌科技(MaxLinear)和NAND闪存控制芯片大厂慧荣科技(SiliconMotion)宣布,双方已达成最终协议,MaxLinear将以现金加股票的方式收购慧荣科技,合并后公司的企业价值为80亿美元。这个特殊的时期,此桩收购案也引起了业界的广泛关注。

中国是全球最主要生产基地和消费电子市场,疫情封控导致第二季度市场需求低迷。“慧荣今年也受到影响,所以我们花了更多时间在新技术研发和对客户的沟通服务上,持续了解客户的需要。大家期待在解封之后会看到一波适当的反弹,我们也期待能够实现业绩的小幅增长。”近日,慧荣科技总经理苟嘉章在接受《电子工程专辑》等媒体采访时表示。

荣科技总经理苟嘉章

应对行业低迷和半导体周期性调整

2021年下半年以来,半导体行业进入周期性调整阶段,存储器原厂开始纷纷减少资本开支。苟嘉章认为本次调整是因为2020-2021年期间,芯片短缺造成的强劲需求反弹加上终端厂商过度下单囤货,这些都需要在周期内慢慢消化。“NAND原厂缩减资本开支是件好事,减产有利于维持市场秩序,不会造成NAND供应过多导致价格崩盘——这才是所有厂商最不愿看到的。”

相较于中国市场的低迷,慧荣在全球其他地区与大型OEM的合作关系起到了平衡作用。利用产品组合,将区域性产品转售到其他需求较好的区域,同时积极布局高端产品来填补低端产品需求的流失,是慧荣科技今年的主要策略。谈到存储芯片库存过多导致价格下跌、下游厂商急求“存货换现金”的问题,苟嘉章表示,作为全球最大的主控芯片厂商,慧荣要为客户分忧,共克时艰。

由于存储器厂商降价求售,还造成了SSD每GB容量单价比HDD硬盘还要低的现象,但苟嘉章认为这是短期供应链抛售导致的暂时现象,并不意味着SSD已经实现成本低于HDD,真正的时间节点尚未到来。 以QLC闪存为例,2023年底单颗die容量为2Tb的QLC会面世。“5到7年后,也许我们就可以看到1TB SSD价格来到100元人民币左右。”他说到。

具体到每个细分市场的回暖时间,苟嘉章认为数据中心和服务器,已从今年第四季度开始逐渐回稳,明年预期也较积极;手机市场目前尚未看到回暖迹象,需求仍然薄弱。随着中国疫情管控政策的改变,经济恢复力道会很强,将带动其他市场的恢复,预计全球的存储及消费电子市场会在2023年第二季底或7月左右开始回升,也有比较悲观的预测认为会到2023年年底。

经济形势的好坏,与消费者的心理因素有很大关系。当消费群体对未来没有正面看法或信心时,就会抱着等待的态度并减少相应消费。而当大家对未来更有憧憬和期盼时,消费力道就会增加。“相信过不了多久,我们就会看到整体消费市场较好的恢复状态。”苟嘉章说到,而厂商方面,“只要大家能遵循一致的市场秩序,需求减缓的时就减少产能供应,等待市场恢复,问题都会得到解决。”

PCIe Gen5 产品上的进展

由于服务器/数据中心技术近年来的加速发展,对PCIe Gen5 SSD产品提出了需求,所以当前大部分的PCIe Gen5 SSD的应用需求集中在服务器/数据中心上,预计在2023年下半年会看到采用相关技术的服务器进入市场。

慧荣科技在今年美国OCP 2022大会上发布了第三代Enterprise PCIe Gen 5 SSD主控芯片,代号“MonTitan”。据悉,该芯片基于过去的知识储备和客户反馈,采用了专职的ASIC、固件研发团队历时两年多研发而成,在性能、安全性、功能及固件上较竞品都有一定优势。

“我们相信MonTitan能与国际大厂的PCIe Gen 5产品一较长短。” 苟嘉章表示。

针对不同应用,MonTitan分为16通道和8通道两种不同解决方案,16通道产品目前已有样品在手,正在做功能开发,预计2023年3月可以送样,下半年实现大批量出货。8通道产品预计也将在2023年下半年面世。

此外在消费型电子应用领域,慧荣也将推出PCIe Gen5芯片产品,据悉第一代采用7nm工艺,预计2023年第四季度出样品。鉴于台式PC等消费电子对于降低功耗的需求没有服务器那么强烈,所以PCIe Gen5用于PC的时间点会比服务器等企业级产品晚一年左右;笔记本电脑端的诉求是性能翻倍但功耗不变,这需要更先进的工艺和技术,所以切换到PCIe Gen5会更晚,预计在2025或2026年。

慧荣消费端PCIe Gen5产品会先以8通道为主,主要面向台式PC、游戏PC和工作站的需求。2024年下半年,慧荣还将推出4通道DRAM-less的PCIe Gen5产品。

NAND Flash层数突破200,需要控制芯片做技术补偿

自2013年三星设计出垂直堆叠单元技术后,芯片的层数比拼一直是各大NAND闪存芯片厂商竞争的重点。今年,美光、SK海力士等厂商相继宣布其量产的3D NAND Flash堆叠层数突破200层;三星和西数/铠侠也称将在未来两年内量产200层以上产品。

对于层数越来越多的NAND Flash,虽然比之前的产品数据传输速度更快、功耗更低、封装尺寸更小、总体成本更优,但苟嘉章认为200+高层数的NAND cell本身更脆弱,“不稳定性主要表现在读取干扰(Read Disturbance)上,噪声干扰往往会造成附近其他NAND cell的比特误差(bit error)。这就需要控制芯片厂商在各方面加以补偿。”

另外从物理学上来看,低温时高层数NAND的数据保存时间(Data Retention)会减弱很多,发生读不出数据的情况。这时候除了引用NAND原厂的纠错方式(Read-retry table)能够把资料读回来外,慧荣还提供阈值电压跟踪(Vth Tracking; Threshold Voltage Tracking)算法,该机制能够在完全读不出数据的情况下做最后的抢救,将数据转移到别的存储单元(block)中,不让数据损坏。

针对类似的技术补偿,各家NAND原厂技术和需求不同,所以慧荣和每家都保持密切合作与探讨,以保证控制芯片在搭载不同原厂NAND产品时能更好地发挥作用。

未来汽车上的存储芯片越来越多 

消费类电子市场疲软,让不少芯片厂商把目光转向了依旧火爆的车用及工业市场。而慧荣科技在车规和工规产品线上已深耕多年,据悉早在6年前就已投入车规产品的开发,在AEC-Q100、ASPICE Level 1/2/3 ISO26262、ISO21434、IATF16949等车规上都陆续拿到认证或正在申请中。

目前电动汽车的加速普及,给存储芯片开辟了一个全新的增量市场。过去大部分人认为,汽车中并不需要很多存储芯片,然而现在除了GPS、地图、导航、音乐等车载娱乐信息系统(IVI),在比较高端的车中,仪表板等部件都开始采用大屏幕,实现了数据化,而这些都需要存储芯片。

展望未来,电动汽车将进入更先进的自动驾驶时代,“在L2-L3等级的ADAS功能中,都需要eMMC或UFS存储主控芯片,根据车型和级别的需要数量从8个到40个不等。”苟嘉章说到,另外在汽车计算架构转向采用集中式计算(central computing)后,汽车正快速演变成为一台移动式数据中心,需要集中式运算存储系统(central computing storage system) 以非常快速的速度做存储和AI计算,决定什么数据需要回送到云端、什么数据本地存储。

慧荣车规级产品方案支持基于PCIe的SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)技术,利用虚拟化技术可实现更强大的软件功能及更轻松的远程管理,并且能够经由导入 SSD 主控芯片的专用虚拟功能 (VF) 以高速、直接独立连接到每台虚拟机 (VM)。在未来汽车的应用上,透过PCIe的SR-IOV技术以多个实体与虚拟架构,在集中式架构将多个 ECU 模块直接连接成单一车用SSD。

据称,在未来汽车产业中,这类应用将是各大厂商密集竞争和实现技术差异化之处。

当前慧荣在汽车市场的销售占总收入较小(约5%左右),但苟嘉章期待在2024年会有大幅成长。据悉慧荣与全球多家汽车大厂都有合作,包括日本的本田、丰田、日产;欧洲车厂宝马、奥迪等也在积极争取合作;电动汽车厂商方面,特斯拉、Waymo、通用汽车等也是慧荣的客户;中国市场方面,慧荣正与德赛西威合作,苟嘉章也表示期待中国电动车市场的蓬勃发展,能够带动慧荣在车规级应用中的成长。

不同地区,对数据中心方案的需求不同 

数据中心和服务器近年来需求旺盛,虽然在2022年的三、四季度受行业景气影响,出货量有所下降,但在一些新兴国家市场,如东南亚、非洲、印度、南美等,服务器需求在第四季度依旧强劲。展望2023年的服务器市场,全球大型数据中心企业的市场预测目前都非常正面,因此苟嘉章相信,三四季度的出货下滑是需求的短时间修正,“这是好现象,因为并不是需求破灭了,而是要对现有存货进行消化,等待市场改善。2023年初,数据中心的需求会重新开始启动。”

2015年并购上海宝存科技后,该公司便成为慧荣在数据中心领域中国大陆的据点,客户包括阿里巴巴、百度、今日头条等。在企业级市场上,目前全球排在前面的还是几家北美大厂,中国厂商份额不到20%。慧荣采用不同的策略来争取不同的客户——

  • 并购宝存是因为中国市场对企业级SSD解决方案的旺盛需求,但中国互联网企业需要的都是成品解决方案。所以慧荣在中国企业级市场,主要依靠子公司宝存提供完整解决方案,而不是销售主控芯片;
  • 北美市场与中国市场不同,以销售企业级SSD主控为主;
  • 深圳地区与整体中国市场又有不同,一些企业开始自研企业级存储方案,所以需要单独购买主控。苟嘉章表示,“他们有能力进入这个市场,我们也积极提供服务和主控产品。虽然目前体量较小,尚不具备具备实力与这个市场上的巨头一争长短,但在未来5年,我们相信中国的企业级SSD市场将蓬勃发展,竞争也会日趋激烈。”

“过去两年,我们的SATA产品做得相当不错,但PCIe Gen4并没有达到预期。”苟嘉章表示,这主要是因为三星、英特尔等大厂已经在Gen4市场占据有利地位,但Gen5企业级产品对所有公司来说都是新起点,籍由性能良好的主控制芯片和数据上的优异表现,让慧荣有望进入北美和中国数据中心厂商供应链。

目前,慧荣科技在数据中心布局的产品除SATA、PCIe gen4、PCIe gen5外,还有可以用到在全闪存阵列(All-Flash-Array)中的Gen5 Dual Port。据介绍,该产品是慧荣在过去5、6年中默默耕耘、自己开发的,明年将登陆中国市场。对于整个数据中心未来发展,慧荣表示长期看好并在持续投资这方面的人才和技术。

UFS是否将取代eMMC?

从慧荣2022年目前的营收占比来看,UFS的成长远大于eMMC,这是因为今年在中国区eMMC的需求和年初的预测有较大差距。不过最近一段时间,慧荣看到了市场复苏的迹象并已经开始积极出货,“这表示每家企业都认为中国疫情防控政策的改变,将给产业带来一个更开放的环境,这是一个好消息。”苟嘉章说到。

eMMC闪存过去普遍应用在智能手机中,然而随着UFS技术的出现,现在即便在低端手机中也没有太多采用eMMC的了。目前eMMC的应用主要下沉到机顶盒、智能电视、IoT设备以及汽车产业。

苟嘉章表示,eMMC本身的应用面相当广,慧荣在这项技术上也花了很长时间布局,目前在中国的都是15-20年的“老伙伴”,如今耕耘慢慢迎来了收获。除了中国本地市场,这些合作伙伴也与慧荣协作,将产品推广到了海外市场。

NAND原厂之所以不愿意在低容量eMMC上再做投入,因为这项技术已经不再符合他们的开发成本要求,尽快转移到高端eMMC或UFS产品线上。如此一来,eMMC市场空出来的巨大空间,让有实力的中国模组厂商能够成为主要供应商。

UFS闪存目前则主要针对中高端手机市场,未来预计也会应用到汽车产业。其他消费电子产品上,英特尔下一代平板以及较低端的笔记本上都会用到UFS,可见无论是x86架构还是Arm架构的产品都有一部分会采用UFS产品。但苟嘉章认为,主流笔记本电脑还是会以PCIe闪存为主。

Maxlinear荣科技合并

回到大家普遍关心的并购问题上,苟嘉章表示,本次两家公司的合并主要是基于财务上的考虑。另外,对于当前的全球IC设计行业,公司的规模和体量正变得越来越重要,两家公司合并后,营收规模将超过20亿美元,一跃成为成为全球前十大IC设计公司。

“对于慧荣来说,作战能力和成长空间会更大。”苟嘉章说到,两家公司并没有产品线上的重叠,在将来公司运作上不会有太大改变,在企业层面上则有了更多合作的机会,“尤其MaxLinear在Wi-Fi、安全加速器等技术上的积累,能够增加慧荣在企业级产品上的竞争力。”

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