A7671dc5f4e97279ef06219aaf328c93 稍早前我們曾介紹土砲USB 3.0隨身碟議題,雖然名為土砲看似聳動,實則以USB 3.0外接盒搭配固態硬碟,利用這外接固態硬碟形式取代正規隨身碟。當時連帶介紹了數款USB 3.0外接盒產品,不過最為重要的核心零組件--固態硬碟部分從缺。適逢固態硬碟價格屢見殺很大,這次就讓我們來針對這土砲應用,集合測試比較適宜搭配的機種,並且窺探這些產品葫蘆裡賣什麼藥。

價格屢創新低沒極限?

「殺很大」已經是有點老套的廣告詞,然而低價位固態硬碟產品在今年度,可說是殺紅眼屢創微妙新低,因此使用這一詞彙來形容並不為過。以今年新主流240/256容量級距產品為例,靠著炒作價格闖出名堂的EZLINK,上半年率先帶動殺破4,000元大關,一時間讓許多消費者趨之若鶩。

反觀性能導向產品,包含Intel、Plextor、Samsung等眾多品牌,同時期平均價位仍然在5,500元以上,最高者甚至由7,000元起跳。相同容量級距產品價格帶變得如此廣泛,意味固態硬碟確實已經進入成熟普及期,應用型態隨著轉趨多元化,廠商很自然地規劃出不同性能、價位產品來因應市場需求。

系統碟不再是唯一應用

所謂應用型態的轉變,固態硬碟過去礙於每GB儲存成本因素,市場普遍消費行為是裝配於主電腦當系統開機碟,甚少拿來做其他應用。也因為產品單價普遍有點高,不少人一出手就是要買性能在相當水準以上的產品,以期能夠安然使用上好幾年,直到未來升級平台再進行汰換。

隨著製造成本降低讓價格開始走向親民化,開始有廠商絞盡腦汁祭出割喉戰,逐漸帶動消費行為跳脫這應用框架,以致固態硬碟已經能夠大量用於替代硬碟。即便是文書、影音播放機等,這些效能需求有限的次要電腦,現在換用固態硬碟也變得合理,而且只需要低價位機種即可勝任。

看破低價位產品門道

固態硬碟用於土砲USB 3.0隨身碟,我們主張採購低價位機種就夠用,畢竟隨身碟應用和系統碟大不同,再加上有傳輸介面限制因素,是無須採購中高價位帶性能機種。不過相較於中高價位產品,有些人認為低價位導向產品不甚可靠,接著讓我們就成本面向來探討,低價位產品葫蘆裡究竟是賣什麼藥。

殺很大關鍵在於成本掌控

如前述範例容量,當前低價位機種已經突破3,000元,2字頭即可買到240/256GB容量產品,已經和2TB硬碟價位相當。然而高價位機種方面,要價約莫6,000元的仍然不在少數,中價位帶則是平均在4,500元上下。平平是相同的容量,價格為何會有倍數之差,或許是不少人心中的疑問。

筆者依稀記得曾有台廠表示,產品成本幾乎和Intel市場零售價格相同,這遊戲還能怎麼玩下去!據悉固態硬碟成本攤開來看,快閃記憶體占去60~70%、控制器約為10%,剩餘是其他必要材料、生產、管銷、開發等部分。不過這只是固態硬碟成本組成占比而已,事實上每家公司的成本不盡相同,價格操作空間玄機便是在此。

快閃記憶體是廠商的痛

掌控成本的關鍵為快閃記憶體來源,除了Micron、Intel、Toshiba、SanDisk、Samsung等幾家外,其餘固態硬碟品牌都得向前述幾家採購顆粒,而且取得價格會和採購數量有直接關聯。量大即為VIP是很通俗的現象,得以壓低些許每千、每萬顆採購單價,這便成了產品價格操作本錢之一。

當廠商能夠取得大量價格漂亮的顆粒,通常也意味本身產品出貨量並不小,可能是行銷全球各大洲或者握有眾多代工單。想要構成實體產品,還得採購機殼、印刷電路板、被動元件,以及必要的電源管理、DRAM等周邊晶片。這些交易模式同樣適用以量制價,加計快閃記憶體部分,即為固態硬碟的帳面成本。

▲固態硬碟外殼拆解後,內部電路板與其用料看來都大同小異,以一堆黑壓壓晶片為主。造成產品價格落差莫大的關鍵,首要是快閃記憶體顆粒規格等級以及取得成本,控制器等部分占比則是較小。此外成本也和量產規模有關,因為大量採購相同料件能夠壓低單價,最終也將反饋到總和成本與售價上。

量大才能壓低單價成本

單單談論到料件採購部分,即可算計出價格操作空間並不小,這是公司規模乃至於銷售通路廣泛性,一個很現實的差異點。就以Intel為例好了,其產品在全球各大洲行銷,並基於品牌因素有著不錯的賣相。可想而知,隨便找家台系品牌來相比,備料成本被打趴是相當合理的現象。

這邊姑且不論後端的生產與管銷成本,因為那是各品牌廠商的家內事,經營管理成效將反應在這面向成本耗費中,無法與採購料件的現實類比。那麼可能還有哪些價格操作空間呢?這部分得就所採購的料件著手談起,關鍵仍然不脫離快閃記憶體、控制器等部分,其餘如電路板、機殼、被動元件等影響性較低。

台系控制器獲得新舞台

首先從控制器看起,許多固態硬碟廠商都表示,控制器成本僅占看來不多的10%。但是基於省1鎂等於賺1鎂的概念,廠商難免會精打細算採購標的,以用於不同價格帶產品上。當前中高價位機種,各廠仍以Marvell與SandForce這2家為主力,新開案的低價位導向機種,則是越來越常見採用台系設計方案。

事實上像Marvell,本身亦有低價位設計方案產品,如當前最新的88SS9188。這是主力戰將88SS9187、88SS9189的兄弟產品,精簡核心並刪減快閃記憶體通道,使其成為價格導向的4通道控制器,獲得Plextor採用於M6S。SandForce最聞名的SF-2000系列亦有低價方案,只是鮮少見到廠商採用,因此甚少被人注意到。

反觀SMI(慧榮科技)、Phison(群聯電子)、JMicron(智微科技)等幾家台廠,儘管規格與功能性設計都進步許多,價格仍然是和舶來品競爭的關鍵。因為前有高山阻擋,台廠發揮夾縫中求生存的韌性,普遍將主力鎖定在價格導向的4通道產品線,僅Phison較有經常性推出8通道產品。

▲圖例為SMI最新SM2256控制器,儘管台系設計方案主攻低價位市場,因而以4通道產品較為多見,但結構設計乃至於功能性一再提升。除了支援AES 256bit、TCG Opal加密機制,亦可用於搭配1xnm製程或TLC類型顆粒,連未來的3D快閃記憶體也在支援內。

低價不等於是用殘渣廢料

從控制器端著手壓成本,是低價位固態硬碟的不二法門,包含以殺很大起家的EZLINK,乃至於Tanscend等老字號廠商皆是如此。此舉並非所謂的cost down,而是因應市場低價位產品需求量提升,很合理的價格導向設計方案。在此成本掌控步驟之後,接著就要面對最大的成本關鍵,也就是俗稱黑金的快閃記憶體。

低價位固態硬碟產品,會不會是採用次級顆粒,甚至是來路不名的白片呢?此類議題在海峽對岸似乎頗為熱門,由於台灣市場擁有許多知名本地品牌廠商,這類現象或說問題相對輕微許多,基本上是可以無需太在意。除了前述以量制價的採購變因外,快閃記憶體的規格等級,是固態硬碟廠商壓低成本的途徑之一。

顆粒規格有別是價差關鍵

所謂等級有很多解讀方向,例如正規MLC必然比SLC便宜,同為MLC但商用等級品就是會比較貴。這是很基本的報價區隔,顆粒本質上差異則是在於設計耐用度,理論抹寫次數(Program-Erase)與適合應用環境有別。其次則為半導體製程差異,理論上新製程顆粒成本較低,低價位機種如果勇於導入,那麼並無須感到意外。

還有個要點較少人注意到,常見快閃記憶體可分為ONFI與Toggle兩大陣營,核心架構設計與理論傳輸頻寬不盡相同,自然也會影響到價位。ONFI陣營以Micron與Intel為首,當前規範已制定到4.0版本,宣稱最高介面傳輸速度可達533MT/s之譜,Toggle則是以Toshiba為代表,較新的2.0規範頻寬上看400MT/s。

顆粒真實寫入速度極低

很顯然的,低價位固態硬碟並非以效能為導向,自然不會採用最新高規格顆粒。不過得留意,這並不代表低價位機種性能就是雞肋,搭配組合乃至於韌體調校功夫仍為關鍵。這可從我們先前介紹的快閃記憶體配置談起,前述最高傳輸速度是指可用頻寬,顆粒本身讀取與寫入速度並沒有這樣高。

這概念如同SATA磁碟介面,能否榨乾能得視儲存裝置實力而定,硬碟往往無法達成這點。再者,快閃快閃記憶體運作特性是寫入遠遠慢於讀取,真實寫入速度換算下來可能還不到20MB/s。應變方式是將多裸晶圓堆疊封裝,在內部構成相似於多通道的效果,才得以衝高速度。

▲圖例為ONFI顆粒效益介紹範本,可看出快閃記憶體發展至今,單一晶圓的寫入速度仍然稱不上飛快,得藉由堆疊封裝方式,讓控制器得以控制到更多晶圓,才能有效提升寫入性能。

控制器通道數量非絕對

搭配關鍵在於控制器各個傳輸通道,所連結的實體顆粒數量,以及顆粒堆疊封裝數量的總和。例如256GB容量搭配8通道控制器,以16顆16GB容量1CE顆粒來組合,意味控制器是控制16個裸晶圓。但是換用8顆32GB容量4CE顆粒時,控制器所控制裸晶圓數量反而是更多的32個,理論上寫入速度將比前個範例高。

實際舉個範例,Crucial推出M500當時採用最新高規格20nm顆粒,單一裸晶圓容量達到128Gb(16GB)。由於是配備8通道控制器,用來組合128與256GB容量產品,控制器所控制裸晶圓分別只有8與16個。導致和配置相等數量2CE顆粒的機種相較下,寫入速度硬是慢上一截,Crucial因而推出換用64Gb(8GB)顆粒的M550來救援,寫入速度立即獲得近乎倍數改善。

難以量化成本是魔鬼

看完前述控制器與快閃記憶體部分之後,相信各位對固態硬碟組成成本,已經具有一定程度概念。另外還值得注意的部分還有如印刷電路板,除了同樣能以量制價位,如果採用公板電路布局還可以省下自行設計與驗證的花費。另外是難以量化的部分,有韌體調校、開發設計等項目,以下僅就概念來簡單帶過。

韌體調校與成本的關係式,無非是廠商所付出人力與耗時,大廠普遍願意投注較多資源在此。雖然這將會墊高成本,但是對消費者而言,一旦產品有相容性或缺陷問題,廠商往往能在最短時間內推出新版本韌體來修正。至於開發設計方面,大廠通常進行繁複測試驗證,確定有八九成把握後才正式投產上市,耗費成本同樣是很難以估算。

總而言之,低價位產品基於市場定位與售價考量,普遍是藉由節制成本而來,有些更與量產規模與銷售量有關。然而是否使用品質堪虞的料件,儘管市場上可能存在些許這類產品,兩者間卻沒有必然的關係式。接著我們設定市場價格4,000元以內條件,借來多款240/256GB容量級距產品,如典型群測會題目進行介紹之。

 

(下頁還有6款SSD介紹)

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