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高清视频时代,国科微如何紧抓存储与安防芯片机遇丨亿欧解案例

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作者:张伟超
2020-06-01 11:10
目前,我国存储芯片国产化之路,势在必行。

近日,国科微与长江存储在湖南长沙正式签署长期供货协议。在签约仪式上,国科微预发布搭载长江存储64层3D NAND颗粒的固态硬盘。 

固态硬盘属于存储器的一种,是整个半导体行业三大支柱之一。全球半导体贸易协会(WSTS)发布的数据显示:2019年全球半导体市场规模为5000亿美元,其中,存储器市场规模1155亿美元,占比高达22%。 

目前,全球存储器及相关芯片市场已高度集中甚至被垄断,近年来垄断程度还在不断提高。ICInsights数据显示:韩国三星、海力士和美国美光科技三大厂商共占全球存储芯片市场份额的95%。其中,三星占据市场份额最大,达44.5%,位列二三名的海力士和美光分别占市场的27.9%和22.9%。 

我国是全球最大的存储器及存储芯片进口国。因核心技术被垄断,我国存储产业的发展速度较为缓慢。加之电子产业对存储器存在刚性需求,仅去年一年,存储芯片的价格就上涨了40%之多。 

在此困境下,存储芯片国产化之路,势在必行。 

紧抓需求,国产替代 

在我国一众存储芯片后起之秀中,国科微可谓优秀代表之一。2008年,国科微电子股份有限公司在长沙成立,致力于智能机顶盒、智能监控、存储、物联网等领域大规模集成电路及解决方案开发。 

由于长期在超高清视频芯片领域从事研究,国科微敏锐的捕捉到由庞大数据量带来的存储需求将是未来大势所趋。于是,国科微在芯片与存储产品上开始布局。 

在芯片上,2015年,国科微与武汉新芯开启3D NAND技术合作;2016年长江存储成立,次年32层3D NAND实现首次流片,双方合作进一步加强,国科微启动颗粒适配;2018年,长江存储64层3D NAND实现首次流片,国科微针对其32层和64层颗粒展开规模联调与适配测试。 

在产品上,国科微预发布了311C-Y国产固态硬盘。据悉,311C-Y固态硬盘上搭载了国科微自研控制器芯片GK2302,该芯片采用国产嵌入式CPU IP核和国科微独创的NANDXtra可靠性引擎。 

除此之外,311C-Y固态硬盘还搭载了长江存储Xtacking架构的64层TLC 3D NAND芯片,Xtacking架构可实现在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元,通过晶圆键合技术合二为一,从而让NAND能获取更快的数据传输速度、更高密度及未来更多的功能扩展能力。 

目前,国科微GK2302系列主控芯片均已支持长江存储颗粒,最新上市的新一代主控GK2302V200也将针对长江存储128层QLC与TLC颗粒进行适配测试。 

在双芯的驱动下,国科微311C-Y固态硬盘读写带宽达560/480MB/s,IOPS达78K/86K。 

为了实现国产替代,国科微还自研固态硬盘管理工具,支持国内自主操作系统,可实现硬盘寿命主动告警,在线固件推送和升级。 

IDC报告显示:预计中国数据空间的平均增长率在未来7年达30%,到2025年中国将拥有世界上最大的数据空间。 

庞大的数据量,将会成为支撑我国存储行业的基石。国科微已计划研发新一代工艺平台PCIe接口的固态存储控制器,并研发支持QLC 3D NAND芯片特性的下一代控制器芯片。同时,国科微将进一步发展固态硬盘产品系列,计划增加两个产品系列的硬盘,以应对工业高可靠行业和数据通信行业的需求。 

视频高清化,AI+安防 

我国数据总量的快速增长得益于联网人口的增长和视频监控基础设施的激增,这对于智慧城市、智慧安防以及人工智能相关产业来说是一个绝好的机遇。 

经过多年的发展,安防行业已经形成了比较完整的市场格局和产业链。在安防产品中,摄像头、交换机、IPC(网络摄像机)、硬盘刻录机、各类服务器等设备都需要芯片。芯片在安防系统中扮演核心角色。主要的安防监控芯片可分为ISP芯片、DVR SoC芯片、IPC SoC芯片、NVR SoC芯片这四类。 

从技术角度而言,IPC SoC芯片增长潜力最大。IPC SoC芯片通常集成了嵌入式处理器(CPU)、图像信号处理(ISP)模块、视音频编码模块、网络接口模块、安全加密模块和内存子系统,部分芯片还集成了视频智能处理模块。 

国科微多年深耕安防视频监控领域,已布局多款芯片产品,涵盖H.264和H.265编码标准,以及1080P到4K全高清分辨率,可广泛应用到平安城市、社区、楼宇、智慧家庭等细分市场。 

而传统安防行业经过数字化、网络化、高清化之后,正在与人工智能融合,向智能安防升级。针对海量视频监控数据与人力分析瓶颈之间的矛盾,通过人工智能实现视频的结构化处理,可以建立监控数据与有用信息之间的映射,从而帮助传统安防实现从“看得清”到“看得懂”再到“看得快”的转变。 

“安防+人工智能”转型升级演进趋势,既是机会也是挑战,国科微采取积极措施进行应对。 

国科微已加大“安防+人工智能”方向的芯片产品研发投入,相关产品一旦投产,将为整个“安防+人工智能”产业提供高性价比、低功耗的芯片产品,从而持续推动安防产业升级。同时,针对已有的安防视频芯片产品,国科微正在集成人形追踪等人工智能算法,提升现有产品附加值,来满足当前智能化的需求。 

目前,国科微根据“高清视频”战略对重点市场不断进行相应的技术研发和自主创新,相继在音视频编解码、影像和声音信号处理、SoC芯片、直播卫星信道解调、数模混合、高级安全加密、固态存储控制芯片、多晶圆封装以及嵌入式软件开发等领域形成了自主核心技术,并基于这些核心技术的突破,形成四大自主技术体系和产业化体系。 

利用好庞大的内需市场,不断优化自身的开发能力,国科微已在国产替代的道路上站稳了脚跟。

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