固态硬盘行业全年回顾
来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自「ANAND TECH」，谢谢。
固态存储可能不是2020年之后最激动人心的技术领域，但背后有大量新技术发布，价格下降以及一项重大的企业收购交易。本文将总结2020年固态存储发展回顾。
COVID-19对供求关系的影响
进入2020年，大多数分析家预测NAND闪存的短缺将加剧并推高SSD的价格，尤其是在下半年。COVID-19疫情却颠覆了这些预测。在疫情早期，任何人都猜测供应或需求会受到更大的影响。到了今年年中，亚洲制造工厂制造了世界上大多数NAND闪存，它们能够减小疫情的影响，而制造能力却没有明显下降。
生活方式的转变，在家工作和在线学习转变为对新PC的需求以及对在线服务的服务器容量的增加，但疫情对经济的广泛影响在很大程度上超过了这些影响，并损害了总体需求。最终的结果是，与疫情前的预测相反，SSD需求足够低，以致NAND闪存市场供过于求，价格也在下降。预计至少到2021年第一季度，NAND闪存价格将下降10-15％。由于SSD控制器和某些其他组件的供应紧张，因此对SSD零售价格的影响会有所减弱，这可能会促使SSD制造商将更多的精力集中在大容量高端驱动器上，尤其是数据中心驱动器。
游戏机切换到NVMe
也许今年消费者存储领域的最大转变是完全利用固态存储构建的游戏机的问世。主机通常会确定游戏和游戏引擎要针对的基准硬件功能。在过去的15年里，AAA级游戏的设计是基于硬盘驱动器。尽管SSD已经在游戏PC中流行起来，但直到最近，游戏将SSD列为其最低系统要求的一部分还是不可想象的。PlayStation 5和Xbox Series X现在已经将存储性能的基准从机械硬盘提升到了NVMe SSD，游戏开发者也被鼓励利用这一额外性能。此外，主机包括各种其他硬件功能，旨在补充新的主机SSD。
到目前为止，主机向NVMe存储的过渡对PC市场或PC游戏几乎没有影响——但主机的上市时间并不长，游戏开发者仍在学习如何适应快速存储带来的新自由。这种主机存储的转变将在未来几年对PC产生更大的影响。微软已经在努力将他们新的Xbox存储APO整合到面向Windows的DirectStorage中，而且在不久的将来，大多数AAA游戏都将需要SSD。对于游戏PC来说，包含NVMe固态硬盘和单独的GPU一样重要。
PCIe 4.0获得增长动力
随着AMD Ryzen 3000处理器的首次亮相，从2019年中期开始向PCIe 4.0过渡。在此过渡的存储方面，SSD控制器供应商Phison凭借其E16控制器引领了潮流。但是在2019年和2020年的大部分时间里，PCIe4.0存储仍然是一个细分市场，仅可在新的高端台式机上使用，而固态硬盘仅与最佳PCIe 3驱动器相比仅提供了很小的性能提升，但价格却高得多。
Phison的所有竞争者都决定花点时间进行PCIe 4.0过渡。预计2020年将迎来新一波Gen4 SSD控制器浪潮，采用台积电的12nm FinFET等更先进的工艺，以便在合理的功率预算内达到PCIe 4 x4接口的全部性能。COVID-19疫情也导致了一些延误，而且年初在CES上预览的许多新SSD迟到或没有出现。三星和西部数据在今年下半年交付了新的内部第4代NVMe SSD控制器，使用PhisonE18控制器的SSD于11月底上市，正好赶上了假日购物季的尾声。Silicon Motion的入门级gen4控制器也于今年秋天上市，但是他们的高端竞争者尚不可用。没有Marvell计划的Gen4控制器（尽管它们的NVMe控制器几乎已经从消费类SSD市场中消失了），并且Innogrit的高端NVMe控制器仅在本周的ADATA Gammix S70中出现，该产品目前正在提供样品，应该会即将上架。
因此，尽管PCIe gen4过渡的进度比计划的要慢，但它仍在发生。PCIe 4.0支持终于开始渗透到移动平台中，这将使其变得更加主流。今天可用的PCIe4.0 SSD选件明显优于一年前推出的第一波驱动器，并且Gen4 SSD市场开始看到足够的竞争以控制价格。PC游戏玩家还可以选择高端SSD，以达到或超过新游戏机的性能。
SATA下降
SATA SSD市场停滞了好几年，很少有新的SSD型号或控制器的重大公告。大多数SSD供应商已经采取了悄无声息的方式在其现有SATA型号中更新NAND，因此像CrucialMX500（于2017年12月推出）这样熟悉的名称在名义上仍然是最新的。三星推出了带有第二代QLC NAND的870 QVO，但是当前的EVO和PRO SATA型号仍然是860代。
今年，很明显，SATA SSD市场不仅无聊，而且实际上正在消亡。当PC OEM厂商终于开始从低端计算机上丢弃硬盘时，他们用NVMe SSD而不是SATA取代了它们。低端NVMe SSD有很多选择，它们在典型的实际应用中几乎都超过了SATA SSD。SATA SSD的容量优势现在基本消失了：SATA和NVMe都有8TB QLC和4TB TLC选项，尽管大型NVMe SSD确实比类似容量的SATA SSD具有价格优势。一些主要的SSD供应商已经停产了他们的客户端OEM SATA SSD。
由于机械硬盘驱动器在可预见的将来不会消失，因此SATA SSD可以在很长一段时间内保持使用，但是越来越多地成为利基产品，而不是消费类PC上主存储的合理选择。我们不建议将SATA SSD用于新的PC版本，用于售后市场升级的SATA SSD数量不多，而且通常来说，SSD仍然太昂贵，无法替换用于消费者NAS和备份任务的硬盘。
QLC NAND支持8TB消费类SSD
QLC NAND闪存于2018年投放市场。每个物理存储单元可存储四位bit，而不是更主流的TLC NAND闪存每单元可存储三位bit。如今，消费者QLC SSD的总体情况与首次出现时并没有太大不同。与TLC相比，QLC NAND便宜一些，但会牺牲性能和写入使用寿命。这些折衷对于入门级SSD来说是有意义的，但这并不是制造价格合理的SSD的唯一方法。具有TLC NAND的无DRAM SSD在容量高达1TB方面仍具有竞争力，特别是在使用NVMe而非SATA时。
现在，我们已经进入QLC两到三代，但它肯定不会接管整个市场-甚至对于入门级家用SSD也是如此。除了将92层QLC替换为64层QLC的产品更新外，大多数行动是基于Phison E12S NVMe控制器推出新的QLC产品线，以及少数使用Phison E16 PCIe 4.0 NVMe控制器的产品。这些驱动器使用8通道控制器而不是大多数其他低端NVMe SSD所用的4通道控制器，因此提高了消费者QLC性能的门槛，而且这些控制器还帮助实现了多种8TB M.2 NVMe产品。
有迹象表明，到2021年，PC OEM厂商可能会大量采用QLC。到目前为止，他们一直对使用QLC SSD有所警惕，部分原因是它们必须作为整个系统保修的一部分予以涵盖。消费类QLC SSD不再是未经证实的新颖性，OEM现在可以保护QLC客户端SSD的多个来源。PCOEM厂商采用QLC可能会使试图避免使用QLC驱动器的消费者的笔记本电脑购买过程复杂化，但另一方面，这应有助于完成将机械硬盘驱动器从预建PC中推出的过程。