DRAM-less利用HMB技术优化成本，弥补IOPS性能劣势

2017 年受 NAND Flash 涨价因素的影响，SATA SSD 与 PCIe SSD 仍有 10%的差价，由于 PCIe SSD 较 SATA SSD 拥有更高的传输速度在高端 PC OEM 市场应用逐渐增加，但在消费类零售市场 SATA SSD 仍是市场主流。随着 NVMe 规范协议的升级，以及满足市场对数据高速传输需求增长，SSD主控厂基于 HMB（Host Memory Buffer）技术的 DRAM-less 控制芯片设计，帮助品牌厂优化 SSD 成本，缩短 PCIe SSD 与 SATA SSD 之间价差，部分品牌厂商甚至可做到 PCIe SSD 与 SATA 同价，推动 PCIe SSD 在 2018 年需求大增。

SSD 搭配的 DRAM 缓存芯片容量一般为 256MB 或512MB，作用在于提高 SSD 的 IOPS 性能。主控厂 Marvell88NV1160/88NV1120、慧荣 SM2263XT/SM2258XT、群联PS5008-E8T 等 SSD 控制芯片均采用的 HMB 技术是NVMe1.2 协议新增加的一种功能，目的在于提高 SSD 的IOPS 性能。现在笔记本 DRAM 配置普遍达到 4GB，高端配置 8GB 容量，SSD 控制芯片通过 HMB 技术利用电脑DRAM 资源也可达到 SSD 搭载 DRAM 缓存芯片一样的性能效果，东芝最新 DRAM-less 设计的 RC100 系列 SSD，利用HMB 技术，随机读速度最高达 160K IOPS，随机写速度最高达 120K IOPS，慧荣 DRAM-less 设计的新一代 SM2263XT利用 HMB 技术不仅可将 IOPS 性能提高一倍，而且可以与SM2263 的 IOPS 性能媲美，完全可以弥补 SSD 不带 DRAM 缓存芯片导致的IOPS性能劣势。

图1 慧荣SM2263和SM263XT性能对比

据中国闪存市场ChinaFlashMarket报价，自2016下半年以来，DRAM也大幅涨价，2017年512NB DDR3价格已经超过3美金，若以SSD 120GB容量40美金的成本价格计算，DRAM缓存芯片成本大约占SSD总价的8%。主控厂利用HMB技术使得SSD可省去搭载DRAM芯片的成本，助力PCIe SSD与SATA同价，再加上PCIe较SATA更高传输速度的优势，2018年PCIe SSD将加快PC OEM市场的普及。

图3 主流的DRAM-less SSD控制芯片参数

2018 年原厂主力供货 64 层/72 层 512Gb3D NAND，容量更大，成本下滑

在 Flash 原厂三星、东芝/西部数据、美光、SK 海力士等还是 2D NAND 技术的时候，每一次工艺的迭代更替，每片Wafer 的单颗 Die 产出量都会增加 25%，NAND Flash 成本会降低 15%-20%，生产同等容量的 SSD 成本至少降低 10%-15%，这也是 2016 年之前 SSD 价格持续下滑的重要原因。随着 3D NAND 技术的发展，2017 年 Flash 原厂 64 层/72 层 3D NAND 单颗 Die 容量提高至 256Gb 或 512Gb，再加上三星 Fab18、东芝 Fab6、SK 海力士 M14 等扩大 3D NAND 生产，促使 NANDFlash 成本进一步下滑。

2017 年 Flash 原厂基于 64 层/72 层 3D NAND 已将 256Gb 或 512Gb 容量的单颗 Die 全面导入到自家 SSD 中应用，其中三星分别针对消费类市场应用的 PCIe 和 SATA 接口推出PM981 和 PM871b 系列 SSD。东芝基于 64 层 3D NAND 推出 XG5、XG5-P、SG6、BG3、TR200 等 SSD 满足消费类市场。西部数据/闪迪面向消费类市场推出 BLUE、Ultra、X600 系列SSD。美光在 2017 年发布的新一代 SSD 并不多，其中消费类 BX300 系列 SSD 仍采用的是 32 层 3D NAND，年底才推出一款基于 256Gb 64 层 3D NAND 的 MX500 系列 SSD。英特尔基于 64 层 3D NAND 已推出 545s 系列 SSD，以及基于 3D Xpoint 推出 900P 系列和 32GB/16GB 缓存 SSD 满足消费类市场需求。

2017 年底 Flash 原厂三星、东芝、美光、SK 海力士等已开始出货 64 层/72 层 3D NAND 给客户，2018 年会大量供货到市场，且以 512Gb 容量的单颗 Die 为主，届时非 Flash 原厂的 SSD 品牌厂金士顿、建兴、江波龙、金泰克等新一代低成本的 SSD 将大量在市场销售，新一轮的价格战也即将打响。

图4 2013年-2017年SSD每GB价格走势

图5SSD在消费类 PC 市场的渗透率