TechWeb 文 / 新喀鸦
相信有不少数码爱好者已经注意到了，从2023年年初开始固态硬盘价格跳水，在大概5、6月份的时候价格到达了历史新低。但到了第三季度，固态硬盘价格又开始涨起来了。那么固态硬盘为什么突然涨价了？
什么是固态硬盘？
固态硬盘（Solid State Disk）简称SSD，是一种主要以闪存（NAND Flash）作为存储介质的长期性存储器。这里面有两个概念需要重点说明一下：
第一，对于存储介质来说，传统的机械硬盘是依靠“碟片”存储数据。上图为东芝DT02 7200RPM 2TB机械硬盘的拆解图，其中圆形的部分就是存储数据的“碟片”。
而固态硬盘则是依靠芯片存储数据。具体来说，市面上大多数硬盘是依靠NAND Flash芯片来存储数据。不过也有少数固态硬盘依靠其它芯片存储数据，比如英特尔的900P、905P、P4800X、P5800X均采用了3D XPoint作为存储介质。而3D XPoint简而言之就是介于NAND和DRAM之间的产品。
第二，固态硬盘是长期性存储器。这点主要是为了说明固态硬盘与内存的不同。由于固态硬盘和内存都能存储数据，且都以芯片作为存储介质，所以这两者经常会被一些人混淆。特别是对于手机产品来说，混淆的情况更加严重。简单来说，断电之后数据全没的是内存，断电之后数据能保持相当长时间的（比如几年）是固态硬盘。
固态硬盘的价格
一般固态硬盘主要由3类芯片组成，如上图所示：
1、NAND芯片：这是存储数据的芯片
2、DRAM芯片：用于缓存（并非必须，有些固态硬盘会将DRAM芯片阉割掉）
3、主控芯片：用于完成数据存取等工作
而在上述3类芯片中，固态硬盘成本的大头一般是在NAND芯片，主控芯片和DRAM芯片在总成本中占较小。也因此固态硬盘的售价往往和NAND芯片价格直接关联。
从中长期来看，NAND芯片的价格主要受两个因素影响：
1、技术迭代
2、产能调整
技术迭代：比如出现了新的存储技术，可以有效降低存储芯片单位容量的成本，这样NAND芯片的价格会整体下降。
目前，存储密度提升的主要技术路径包括提高存储单元的可存储数位（bit）量和提升3D NAND Flash的堆叠层数。根据每个存储单元存储的可存储数位量，NAND Flash分为SLC、MLC、TLC、QLC。SLC（Single-level Cell）为每个存储单元存储的数据只有1位，而MLC（Multi-level Cell）、TLC（Triple-level Cell）和QLC（Quad-Level Cell）每个存储单元存储的数据分别为2位、3位与4位，存储密度梯度提升。传统NAND Flash为平面闪存（2D NAND），3D NAND使用多层垂直堆叠技术，拥有更大容量、更低功耗、更优耐用性以及更低成本的优势。
简单来说就是，如果将来PLC（Penta-Level Cell）普及了，或者有厂商能造出堆叠层数更高的NAND芯片，那么NAND芯片价格又会迎来一波下降。
产能调整：比如上游存储芯片原厂增加资本支出扩张产能，导致供过于求，NAND芯片的市场价格就会呈现下降趋势。反之亦然，当上游存储芯片原厂削减产能，导致供不应求，NAND芯片的市场价格就会呈现上升趋势。
从短期来看，NAND芯片的价格主要受下游需求波动影响。比如固态硬盘价格的上涨可能导致固态硬盘下游客户短期内加大采购量，价格下跌则可能导致下游客户短期内减少采购量，从而对固态硬盘的供需产生影响，导致固态硬盘的市场价格波动幅度高于上游NAND芯片市场价格的波动。
QLC的普及
NAND芯片价格为什么先降后涨？简单来说可以归结为两个因素：QLC的普及和NAND芯片减产。
QLC从诞生之日起，来自性能和寿命方面的质疑就始终不绝于耳。但在2022年，众多服务器厂商开始接受并大量配置QLC固态硬盘进入到自己的产品中。以戴尔为例，戴尔科技集团在2022年宣布专为非结构化数据而生的PowerScale率先引入QLC SSD。
其中PowerScale F600和F900这两款支持NVMe的节点提供了15TB和30TB两种QLC SSD的选择。特别是30TB的QLC SSD将提供PowerScale产品组合中密度最高的闪存。单个PowerScale F900节点就可支持高达736TB的原始容量或者900TB的有效容量（每个节点都开启数据缩减的情况下），而整个存储集群容量更提高至高达186PB，这将是以前最大容量的两倍。
其实服务器厂商对于QLC固态硬盘表现出“真香”的态度并不让人意外。一方面随着行业的发展，需要存储的数据量在不断增长。那么配置大容量固态硬盘就是必须的。另一方面，QLC真的便宜。或者按官方的话说：“引入QLC固态硬盘可以进一步降低企业部署全闪存储的整体TCO成本”。
至于QLC的性能和寿命嘛，其实也没有那么大的问题。在寿命方面，虽然QLC的寿命低于TLC，但在“产品生命周期”内，QLC的寿命其实还是够用的。
性能方面则可以通过其它技术进一步优化。对于基于QLC的固态硬盘产品，目前固态硬盘的供应商其实会通过多种技术对性能进行补偿，比如多通道、多die、利用高并发对性能进行补偿等。而服务器厂商则可以通过对存储系统的优化和创新对性能进行补偿，比如戴尔的PowerScale通过其存储系统整体性能的优化，使得使用QLC SSD的节点的性能和使用TLC SSD的节点维持在了同一个水平。
具体来说，PowerScale本身是一个横向扩展，且通过多个节点和高速网络连接组合而成的存储集群系统，因此在实现读写功能时，或者说当有一个文件进来之后，PowerScale会把文件进行切片，然后分散给到所有的节点，让节点自己去实现落盘——而背后代表的含义就是，数据不会只单独写到每一个节点之中，而是所有相关节点的多块存储介质分散地写，这样性能就得到了保障。
在此基础上，PowerScale还有一个NVDIMM系统，也就是说它提供非易失性内存的能力，因此当数据写入每个节点之中时，并不是直接落盘，而是先落在每个节点的NVDIMM里，等在NVDIMM中攒够了一批再落盘。这样无论是TLC或者QLC的SSD，对PowerScale而言几乎都是没有任何区别的，由此也最大化的利用了存储介质性能，并保证了对整个存储系统写操作的性能发挥。
NAND芯片减产
根据TrendForce的数据显示，五大NAND芯片厂商在2023年第三季度占据了大约95.4%的市场份额。也就是说三星、海力士、西部数据、铠侠、美光这五大厂商只要开始减产，NAND芯片涨价就只是时间问题。
铠侠：对四日市和北上闪存工厂进行生产调整，从2022年10月开始将其晶圆产量减少约30%。
西部数据：在2022年第四季度业绩电话会议上表示，将把NAND闪存晶圆产量减少30%。
美光：在2022年11月，美光就宣布了要将DRAM和NAND晶圆产量减少约20%（与截至9月1日的2022财年第四季度相比），并且美光首席执行官Sanjay Mehrotra还表示将继续监测行业状况，并根据需要作出进一步调整。这意味着美光实际减少的产能可能高于20%。
海力士：在2022年10月海力士发布第三季度财报时，海力士曾表示今后将以收益性较低的产品为中心减少产量。也就是说，在一定时期内，将保持投资缩减和减产的基调，使市场的供需平衡恢复正常。
三星：三星在一份声明中表示:“根据评估，公司已经获得了足够的产量，以应对未来的存储芯片需求变化，三星正在调整将存储芯片产量降至有意义的水平，重点是已经获得额外供应的产品，以及优化生产线运营。”而对于三星具体的减产措施，2023年9月有业内人士透露，三星电子已加大NAND闪存减产力度，预计到2023年底减产幅度将达50%。三星已在2023年上半年将NAND闪存产量削减了20%。2023年下半年以来，三星减产的步伐有所加快，三星已将NAND闪存产量缩减约40%。
所以由于五大NAND芯片厂商都进行了大规模的减产策略，等到市场上的存量芯片消耗差不多了，NAND芯片也就会迎来涨价了。
固态硬盘涨价
NAND芯片涨价了，作为“下游产品”的固态硬盘也会随之涨价。不过在这个过程中，下游厂商对于涨价这件事会表现出比较积极的态度。
以江波龙为例，江波龙电子主要从事Flash及DRAM存储器的研发、设计和销售。拥有嵌入式存储、移动存储、固态硬盘及内存条4条产品线，提供消费级、工规级、车规级存储器以及行业存储软硬件应用解决方案。
江波龙在其招股书中给出了这样的数据：
假设晶圆采购价格上升5%，若产品销售价格分别上升5%、8%，则主营业务毛利率分别增加1%、3%左右；假设晶圆采购价格下降5%，若产品销售价格分别下降5%、8%，则主营业务毛利率分别降低为1%、4%左右。
从这样的数据中我们可以看出，当NAND闪存（晶圆）价格上涨后，下游厂商哪怕只是保持同幅度涨价，实际上会因此变得更加挣钱（毛利率上涨）。造成这种情况的原因在于，产品销售时点与晶圆采购时点之间存在生产和销售周期间隔。一般而言，在市场价格上行阶段，销售价格先于成本上升，毛利率通常呈上升趋势；而在市场价格下行阶段，销售价格先于成本下降，毛利率通常呈下降趋势。
结语
1、由于五大NAND厂商一起减产，NAND芯片涨价是一个必然的结果。在2023年4月发布的《美光被审查能否成为国产存储芯片崛起的契机？》一文中也准确预测了相关的趋势。
2、NAND芯片涨价应该还会持续一段时间。根据目前的数据进行估计，涨价过程可能至少会持续到2024年第3季度。如果在这期间有需要固态硬盘的小伙伴可以考虑早点入手。
3、虽然机械硬盘的制造并不依靠NAND芯片，但NAND芯片涨价确实影响到了整个存储市场。因此机械硬盘也会一定程度上跟着固态硬盘一起涨价。