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在智能手機(jī)統(tǒng)治半導(dǎo)體行業(yè)的十幾年里，不少芯片和供應(yīng)鏈被徹底改寫。
以存儲(chǔ)為例，在功能機(jī)時(shí)代，NOR Flash就滿足了大部分的需求。但伴隨著智能手機(jī)的面世，操作系統(tǒng)的升級(jí)，顯示的增強(qiáng)、玩游戲性能需求的提升以及拍照和拍視頻需要高速輸入輸出，過往的那些存儲(chǔ)在應(yīng)付這些任務(wù)捉襟見肘，于是，存儲(chǔ)供應(yīng)鏈推動(dòng)手機(jī)存儲(chǔ)從eMMC走向了UFS，并在一代代的升級(jí)中，為智能手機(jī)帶來更好的使用體驗(yàn)。
然而，在這個(gè)過程中我們發(fā)現(xiàn)，和很多元器件一樣，存儲(chǔ)除了很多閃存顆粒是由海外巨頭提供以外，就連高端的存儲(chǔ)主控，幾乎都是國際巨頭的自留地，尤其是在UFS方面，作為智能手機(jī)行業(yè)最高端的應(yīng)用，這個(gè)領(lǐng)域過去一直都是境外廠商的天下。
但最近，得一微電子（YEESTOR）打破了這個(gè)局面，推出了大陸公開市場首顆UFS存儲(chǔ)主控。
嵌入式存儲(chǔ)龍頭盯上了UFS
作為一家深耕存儲(chǔ)17年，以存儲(chǔ)控制技術(shù)為核心的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，得一微在嵌入式存儲(chǔ)領(lǐng)域有獨(dú)特的地位。公司成功研發(fā)了大陸第一顆量產(chǎn)的eMMC主控，并持續(xù)出貨數(shù)億顆，在國內(nèi)嵌入式存儲(chǔ)主控市場穩(wěn)坐龍頭位置，服務(wù)手機(jī)，平板，電視等客戶，并在車規(guī)eMMC領(lǐng)域高速成長，形成了強(qiáng)大影響力。此外，在SSD主控領(lǐng)域，公司同樣處于領(lǐng)先地位，尤其是SATA SSD主控，更是占據(jù)了全球近三分之一的市場份額。2023年公司總營收達(dá)到近10億人民幣規(guī)模。
最近，他們更是戰(zhàn)略性的發(fā)布了UFS存儲(chǔ)的主控，堪稱中高端手機(jī)的SSD存儲(chǔ)主控。
所謂UFS，也就是Universal Flash Storage（通用閃存存儲(chǔ)），是一個(gè)由JEDEC（聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會(huì)）制定的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該機(jī)構(gòu)對其定義，UFS是一種開放標(biāo)準(zhǔn)、高性能接口，設(shè)計(jì)用于需要最大限度降低功耗的應(yīng)用，包括智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)系統(tǒng)以及汽車應(yīng)用。其高速串行接口和優(yōu)化的協(xié)議可顯著提高吞吐量和系統(tǒng)性能。
和很多存儲(chǔ)的發(fā)展一樣，UFS的面世，就是為了解決智能手機(jī)CPU越來越快，但存儲(chǔ)速度卻沒有跟上的矛盾。作為繼eMMC之后的下一代更高性能嵌入式存儲(chǔ)，UFS可帶來各種數(shù)字消費(fèi)者所需的超高速讀/寫性能、低功耗和快速啟動(dòng)應(yīng)用程序的產(chǎn)品。
之所以能夠擁有如此多的優(yōu)勢，歸因于JEDEC在定義UFS時(shí)候引入的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念：與 eMMC的8通道并行和半雙工接口相比，UFS的全雙工串行LVDS接口可以更好地?cái)U(kuò)展到更高的帶寬；與eMMC不同，UFS還能基于SCSI架構(gòu)模型，支持SCSI標(biāo)記命令隊(duì)列（Tagged Command Queuing）。此外，UFS還支持多隊(duì)列、命令重新排序和電源門控等功能，這些功能都有助于幫助提高存儲(chǔ)的性能和電源效率。
擁有這么多優(yōu)勢的UFS自2011年首次發(fā)布以來就受到了廣泛好評(píng)，標(biāo)準(zhǔn)也在過去的十幾年里升級(jí)到了4.0版本。
然而，這個(gè)技術(shù)雖好，但受限于技術(shù)本身的難度以及顆粒廠商的策略，過去的UFS模組甚至UFS主控都是由三星、SK海力士、鎧俠、美光等這些領(lǐng)先的NAND巨頭把持，當(dāng)前一代的UFS也只是主要用在高端的智能手機(jī)上。
得一微電子股份有限公司（YEESTOR）市場總監(jiān)羅挺先生在與半導(dǎo)體行業(yè)觀察交流的時(shí)候也解析說：“除了顆粒原廠，公開市場上僅有2家境外的芯片企業(yè)做UFS主控，主要應(yīng)用場景集中在旗艦手機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)”?！癠FS存儲(chǔ)相當(dāng)于高端手機(jī)的SSD，門檻比PC的SSD還要高，所以過去對得一微來說，一直在不斷的技術(shù)積累和商業(yè)探索?！绷_挺補(bǔ)充說。
然而，終端市場發(fā)生了新的變化，得一微厚積薄發(fā)，敢于抓住市場顯現(xiàn)的機(jī)會(huì)。
如羅挺所說，一方面，全球存儲(chǔ)供應(yīng)鏈格局劇烈變化，UFS也在從過往的旗艦手機(jī)下放到中端手機(jī)；另一方面，國產(chǎn)智能汽車的崛起，也給UFS創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì)；再者，AI PC和AI手機(jī)的到來，也讓UFS尋找到了新的發(fā)力方向；最后，類似AR/VR的機(jī)器，也讓UFS的未來有了更多可能。
基于上述考慮，擁有深厚技術(shù)積累的得一微電子，在今年推出了中國大陸首款面向公開市場的UFS3.1存儲(chǔ)主控YS8803，成為境內(nèi)第1，全球第3家獨(dú)立的UFS主控芯片供應(yīng)商。
一顆芯片背后的經(jīng)營之道
無論是羅挺的介紹，還是得一微官方的宣傳資料看來，這款UFS主控芯片都蘊(yùn)藏了得一微的有的放矢。
眾所周知，在ChatGPT橫空出世之后，談了多年的人工智能加快了在不同場景中的落地。當(dāng)中的AI手機(jī)和AI PC無疑是最受關(guān)注的兩種應(yīng)用。來自中國臺(tái)灣的分析機(jī)構(gòu)資策會(huì)MIC也預(yù)估，到2024年，AI手機(jī)滲透率10.6%，預(yù)期2025年后中階手機(jī)將擴(kuò)大導(dǎo)入，有助于大幅提升AI手機(jī)出貨，到2027年，滲透率進(jìn)一步突破42%；來到AI PC方面，資策會(huì)預(yù)測，2024年AI PC的滲透率也將突破一成達(dá)到15.7%，到2025年，滲透率將達(dá)到33%，2027年更將高達(dá)65.9%。
在這個(gè)轉(zhuǎn)變背后，除了需要更高性能、更聰明的處理器以外，更懂AI的存儲(chǔ)會(huì)是另一個(gè)關(guān)注的熱點(diǎn)。作為一個(gè)存儲(chǔ)行業(yè)的“老兵”，得一微也洞察到了這一點(diǎn)。
羅挺也直言，與生成式AI關(guān)聯(lián)最密切的是內(nèi)存，因此AI服務(wù)器需要大量的HBM，手機(jī)端也需要大容量的LPDDR，但是當(dāng)前手機(jī)內(nèi)存容量有限且性價(jià)比尚待提高。他進(jìn)一步指出，人工智能的核心在于對參數(shù)的快速訪問而非文件的處理。因此如何讓這個(gè)參數(shù)的訪問效率更高是業(yè)界面臨的共同挑戰(zhàn)。
“將部分AI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到閃存中進(jìn)行優(yōu)化，是存儲(chǔ)主控廠商們正極力思考和積極探索的解決方案?！绷_挺補(bǔ)充說。于是，得一微順勢推出了UFS3.1主控YS8803。據(jù)介紹，YS8803主控采用先進(jìn)的晶圓工藝，支持MIPI M-PHY 4.1和UniPro v1.8標(biāo)準(zhǔn)，搭載4KB LDPC糾錯(cuò)技術(shù)，其低功耗架構(gòu)設(shè)計(jì)，確保了高性能與低能耗的完美結(jié)合。2150MB/s和2000MB/s的順序讀寫性能，實(shí)現(xiàn)了總線飽和滿性能。這樣的設(shè)計(jì)使得他們能夠?yàn)锳I的普惠做好充分的準(zhǔn)備。
熟悉存儲(chǔ)行業(yè)的讀者應(yīng)該知道，現(xiàn)在的UFS已經(jīng)迭代到了4.0版本，國際上的巨頭也都在圍繞這個(gè)高性能和高附加值的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。但得一微卻推出了基于UFS3.1的主控產(chǎn)品。按照羅挺所說，這其實(shí)也是得一微深思熟慮后的又一次權(quán)衡。
羅挺解析說，直至現(xiàn)在，UFS3.1閃存依然是市場的主流選擇，市場占比達(dá)到50%以上，這種狀況將在未來幾年內(nèi)持續(xù)。因此，在最廣闊的市場里創(chuàng)新，并率先發(fā)布第一款UFS主控產(chǎn)品，最容易在商業(yè)上取得成功。羅挺同時(shí)還透露，得一微預(yù)計(jì)在2025年會(huì)發(fā)布大陸第一款UFS4.0主控，同時(shí)補(bǔ)齊UFS2.2的產(chǎn)品。打造完整的產(chǎn)品組合，以滿足市場的多樣化需求。
得一微認(rèn)為，大模型時(shí)代，需要新的“存儲(chǔ)基建”，真正的壁壘不在摩爾定律，而在存儲(chǔ)墻。計(jì)算和存儲(chǔ)作為計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最基本的抽象，雖然具有不同的特性，但它們是可以相互轉(zhuǎn)化的，可以用存儲(chǔ)換計(jì)算，也可以用計(jì)算換存儲(chǔ)。存儲(chǔ)永遠(yuǎn)比計(jì)算更為經(jīng)濟(jì)高效，在以存儲(chǔ)為中心的AI時(shí)代，存儲(chǔ)控制、存算一體、存算互聯(lián)的芯片，都需要重新設(shè)計(jì)。
“隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的不斷拓展，我們有理由相信，以存儲(chǔ)為中心的芯片設(shè)計(jì)將成為未來芯片設(shè)計(jì)的一個(gè)重要趨勢，為數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)帶來更高效、更可靠的解決方案?！钡靡晃?qiáng)調(diào)。
本文章來源于半導(dǎo)體行業(yè)觀察 ，作者李壽鵬
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