北美数据中心SSD市场规模及份额

北美数据中心 SSD 市场分析

2025 年北美数据中心 SSD 市场规模为 167.4 亿美元，预计到 2031 年将达到 690.8 亿美元，复合年增长率高达 27.61% 2025-2030。生成式 AI 培训、快速转向 PCIe Gen5 带宽以及企业对全闪存阵列的 ESG 要求正在融合，重新定义采购优先级和更新周期。超大规模云提供商占据了大部分安装量，但边缘数据中心的扩建正在释放对加固型 NVMe 驱动器的新需求。容量向 ≥4 TB 的迁移、有利于写入密集型 10-DWPD 设计的架构转变以及围绕 QLC 的 NAND 技术创新都加强了单位出货量和平均售价的持续上涨。与此同时，《CHIPS 法案》正在促进本地制造，从而降低地缘政治风险并缩短交货时间，尽管 NAND 价格与 PCIe Gen5/6 相关的波动性和散热挑战仍然是持续的阻力。

北美数据中心 SSD 市场趋势和见解

AI 和生成式 AI 工作负载推动了 NVMe SSD 需求

大型语言模型训练现在消耗需要亚毫秒级存储延迟的 PB 级数据集，Meta 部署了 350,000 个 NVIDIA H100 GPU，促使内部转向高带宽 NVMe 层，以将 GPU 利用率保持在 90% 以上。^{[1]Meta Platforms，“构建人工智能基础设施随着超大规模企业锁定容量，2025 年企业 SSD 合同价格将环比上涨 10%，这一趋势缩短了资格周期并加速 PCIe Gen5 的采用。AI 优化的 SSD 强调每瓦性能，取代每 GB 成本作为主导指标。其结果是北美数据中心 SSD 市场出现明显的更新节奏，传统 SATA 库存迅速分阶段淘汰需求的增加也扩大了 PCIe Gen5 重定时器等关键组件的供应链风险，促使运营商转向多源框架。}

快速过渡到 PCIe Gen4/5 接口可加快刷新周期

PCIe Gen5 将 Gen4 带宽提高一倍至 14 GB/s，并大幅缩短数据库和 AI 推理工作负载的延迟，展示了专为计算密集型而调整的 Gen5 吞吐量。环境^{[2]Western Digital，“面向人工智能和分析的面向未来的 PCIe Gen5 SSD”，westerndigital.com}。英特尔至强 6 处理器与美光 Gen5 SSD 搭配使用，在实际试验中记录了可测量的 12% 延迟增益。与此同时，Silicon Motion 预览了具有 28 GB/s 能力的 PCIe 6.0 控制器，强调了使 Gen3 设备在十年末就过时的接口路线图。尽管 Gen5 提高了功耗，但更高的每瓦 IOPS 证明采用 AI 集群是合理的。因此，北美数据中心 SSD 市场的更换间隔更短，甚至在计算单位增长之前就提高了价值出货量。

3D TLC/QLC NAND 的每 GB 美元价格不断下降，实现了与 HDD 的平价

三星迈向 1,000 层 QLC 的道路使用铪铁电体来推动 PB 级驱动器，其经济性可与 HDD 相媲美，同时在访问延迟方面表现优于 HDD。^{[3]Samsung Electronics，“下一代 QLC NAND 开发”，samsung.com Pure Storage 和美光证明，通过利用 G9 QLC NAND 和先进的压缩算法，与 HDD 阵列相比，成本节省了 74%。美国国家科学院预计，到 2025 年，SSD 平均售价将达到每 TB 60 美元，缩小与企业 HDD 产品的差距。因此，针对北美数据中心 SSD 市场的新工作负载，全闪存迁移从战术转向默认。曾经以 HDD 为中心的对象存储库现在采用 QLC SSD，在不影响 TCO 的情况下改进热数据检索。}

ESG 碳中和指令有利于节能全闪存阵列

公司披露的信息越来越多地将高管薪酬与碳减排指标联系起来，将存储能效提升到董事会级别的审查。与 HDD 系统相比，Pure Storage 的 DirectFlash 平台可降低 75% 的功耗，并减少与故障相关的上门服务，从而减少能源和 Scope 3 EMI会话。 Solidigm 推出了液冷驱动器，可实现无风扇服务器并节省 40% 的冷却成本，这一设计引起了注重可持续发展的托管提供商的共鸣。数据中心经理将能源效率列为首要采购标准，这一转变引导 SSD 供应商发布每瓦性能仪表板，而不是传统的数据表。随着时间的推移，欧盟和部分美国州的碳核算规则将把节能存储纳入合规清单，从而加深对低功耗 NVMe 层的需求。

NAND 价格波动使长期采购变得复杂规划

基材短缺引发 2024 年两位数的季度价格波动，迫使运营商重新谈判锁定期较短的供应合同。群联领导层指出，基板瓶颈是成本飙升的主要驱动因素，TrendForce 的 2025 年展望也呼应了这一观点。规模较小的托管公司缺乏数量杠杆，难以对冲波动性，这会使购买力向超大规模企业倾斜。一些买家采用拍卖式采购，每 60 天重新定价一次，但这种敏捷性会增加管理开销。因此，北美数据中心 SSD 市场的资本支出规划面临扭曲，可能会延迟全闪存转换，尽管巨大的 TCO 优势。

高功率 PCIe Gen5/6 SSD 的热管理挑战

随着 PCIe Gen5 SSD 控制器突破 20 瓦范围，传统气流无法将结温保持在 70 °C 阈值内。 Solidigm 的弹簧冷板说明了行业在设备层面向液体冷却的转变，使机架级冷却能耗降低了 40%。然而，改造现有数据大厅需要大量资金，从而减缓了 Gen5 在遗留设施中的渗透率。运营商有时会降低驱动器时钟频率或将托架留空以满足热设计功耗限制，从而牺牲了 EDSFF 承诺的密度增益。这些权衡限制了北美数据中心 SSD 市场的近期扩张速度，直到先进的冷却改造成为主流。

细分市场分析

按外形尺寸：EDSFF 推动下一代密度

北美数据中心 SSD 市场记录2024 年 45% 的收入来自 2.5 英寸 U.2，但到 2030 年，E1.S 的复合年增长率有望达到 27%。Facebook 工程师通过采用 E1.S、每 1U 机箱包装 1.2 PB 并提高气流效率，将存储密度提高了 67%。 Kioxia 的 E3 原型预计到 2026 年每个驱动器容量将达到 128 TB，与超大规模密度路线图保持一致。与此同时，Solidigm 的 122 TB E3.S 产品的功耗比 HDD 阵列低 84%，体现了 AI 集群所需的每瓦容量飞跃。

M.2 仍然是占地面积超越容量的刀片服务器的首选，而 PCIe 附加卡则满足需要峰值带宽的 HPC 节点。北美数据中心 SSD 市场倾向于外形专业化：U.2 用于改造兼容性，E1.S 用于大规模前端可维护性，E3 用于超密集机架。供应商现在围绕水平气流设计散热装置，并提供免工具载体，将交换时间缩短至两分钟以下。

通过接口：PCIe Gen5 加速带宽h 演变

PCIe Gen4 到 2024 年将占据 55% 的市场份额，而 Gen5 设备预计将以 30% 的复合年增长率增长，从而重新定义北美数据中心 SSD 市场轨迹。美光 6550 ION 在 20 瓦功率下实现了 12 GB/s 的读取速度和 5 GB/s 的写入速度，比上一代驱动器提高了 179%。 SATA 仍然存在于成本受限的托管层，而 SAS 在支持双端口可靠性的关键任务银行应用中发现了利基需求。

重定时器稀缺一直是一个瓶颈，但供应的宽松支持了 EDSFF 的大规模采用。展望未来，PCIe 6.0 控制器承诺 28 GB/s 的吞吐量，这将与下一代 GPU 互连速度同步。因此，接口选择与机架级功率预算交织在一起，迫使运营商权衡性能与冷却能力。

NAND 技术：QLC 在容量驱动应用中获得动力

TLC 占 2024 年收入的 70%，但随着控制器的改进，QLC 的复合年增长率将达到 29%纠错和磨损均衡。三星基于铪的 1,000 层 QLC 标志着 PB 级驱动器时代的到来，该时代将重塑经济。 DapuStor 的灵活数据放置技术可将写入放大降低高达 38%，从而将 QLC 寿命延长至企业基准。

电子期刊研究证实，垃圾收集改进可以将 QLC 驱动器的尾部延迟减少 8%-83%，使其适合高速缓存密集型 AI 工作负载。在北美数据中心 SSD 市场，SLC 和 MLC 仅持续存在于高频交易和日志捕获用例中，其中耐用性胜过容量。

按驱动器架构：写入密集型解决方案解决 AI 工作负载

混合用途 3-DWPD 到 2024 年将占据 53% 的份额，但写入密集型 10-DWPD 产品将以 28% 的复合年增长率增长。 Solidigm 的 D5-P5336 提供无限的随机写入耐力，专为检查点密集的模型训练而定制。电子研究表明，重新审视擦除操作技术可将使用寿命提高 43%，并减少故障率tency 12%，强调了控制器创新的价值。

NVMe 命名空间现在支持分区存储命令，让应用程序能够引导顺序写入，从而最大限度地减少磨损。随着 AI 训练每天生成数 TB 的检查点，企业越来越多地指定 10-DWPD 作为基准，推动供应商将先进的固件与强大的散热设计相结合。

按容量范围：大容量推动领先增长

北美数据中心 SSD 市场规模的 2-4 TB 驱动器在 2024 年占据了 50% 的收入，而 ≥4 TB 单元的复合年增长率预计为 27.81%。三星的 400 层以上 V-NAND 路线图和 Solidigm 的 122 TB 驱动器凸显了转向更少、更大的设备，从而减少每 TB 的布线和功耗。运营商整合阵列，为 GPU 释放机架空间。

工程目标现在以每机架 PB 级设计为中心，并借助可更均匀散热的 E3 外形规格。较小的容量主要存在于启动和日志服务器中，但随着每 GB 价格的压缩，整合收益将逐步淘汰它们。

按最终用户：边缘数据中心成为增长动力

超大规模企业在 2024 年保留了 60% 的收入，但由于自动驾驶汽车、AR/VR 和延迟关键型分析需要本地计算，边缘站点的复合年增长率为 28%。 SSSTC 的宽温 NVMe 系列支持坚固的部署，而 Discord 的堆栈将本地 SSD 与云磁盘合并以平衡延迟和冗余。 Taboola 每天在 9 个数据中心处理 100 TB 的数据，这说明了内容交付对高耐用性 SSD 队列的依赖。

托管设施连接超大规模和边缘，为寻求运营支出模式的企业提供灵活的容量。金融服务数据中心保持严格的合规性要求，将双端口 SAS 和静态加密保留在采购候选名单中。在各个细分市场中，采购从单一供应商框架转向多元化投资组合，以对冲供应风险并优化成本。

地理分析

北美数据中心 SSD 市场锚定了全球需求，这得益于弗吉尼亚州北部 3,046.1 MW 的容量以及 2025 年空置率仅为 0.76% 的推动。AWS 为美国基础设施累计支出贡献了 1,080 亿美元，每年增加 380 亿美元的 GDP，并支持 30,000 个就业岗位。仅弗吉尼亚州就实现了 10,000 美元的增长。 213.1 亿 GDP 的影响，凸显了集中的超大规模投资。

电力有限的主要枢纽推动二级都市的增长，到 2024 年，亚特兰大的库存增加了两倍，而由于供应落后于需求，哥伦布和里诺在数据中心税收优惠的支持下吸引了发展。

区域多元化与沿 5G 走廊的边缘部署相结合。电信运营商铺设了新的光纤主干，而 Stargate 项目下的人工智能园区计划可再生能源发电足迹超过 500 兆瓦，尽管 6,350 兆瓦。随着整个地区的建设，需求持续超过供应，从而加强了北美数据中心 SSD 市场的长期扩张。

竞争格局

三星、美光、西部数据和铠侠利用从 NAND 晶圆厂到控制器 IP 的垂直整合来稳定适度的集中度市场。 Solidigm 在 SK 海力士的支持下，通过专为人工智能量身定制的 100 多 TB 硬盘颠覆了现有企业。 Pure Storage 投资 CoreWeave，将其全闪存平台直接嵌入到专门的 AI 云中，融合硬件和 IaaS 策略。

竞争转向工作负载优化的 SKU。供应商围绕 NVMe 灵活数据放置申请了专利，可减少碳足迹并提高耐用性，将可持续性定位为竞争优势。液冷创新成为差异化因素； Supermicro 将 Solidigm 驱动器与沉浸式冷却技术结合起来，以实现用于 GPU 集群的 ble 100 kW 机架。

来自超大规模厂商的定制硅增加了压力：亚马逊的 Nitro SSD 和谷歌的 Axion 控制器系列将性能 IP 内化，侵蚀了商业供应商的 TAM。因此，北美数据中心 SSD 市场青睐那些共同设计固件、分析和安全性的供应商，以便在商品化程度不断提高的情况下保留价值。