存储器芯片行业研究宝典 硬科技精品投行的驭势资本2021年01月22日19：01储存器中国存储器芯片行业定义及分类DRAM、NOR Flash、NAND Flash三类存储器之间的应用已产生隔离，难以相互代替，市场自成体系。存储器芯片定义及分类存储器芯片是半导体存储产品的核心，是电子系统中负责数据存储的核心硬件单元，其存储量与读取速度直接影响电子设备性能。半导体存储按照掉电后是否保存数据，分为易失性存储和非易失性存储。易失性存储主要以随机存取器RAM为主，使用量最大的为动态随机存储DRAM。非易失性存储中最常见的为NOR Flash与NAND Flash，其中NOR Flash因其读取速度快且可擦除写入，被作为代码存储的主要器件，NAND Flash在高容量时具有成本优势，且读写速度比传统的光学、磁性存储器快，是现在主流的大容量数据存储器件。中国存储器芯片行业制程分析当前中国NOR Flash芯片技术基本成熟，但在DRAM、NAND Flash芯片领域，仍与国际领先水平有着一代以上的技术差异。中国存储器芯片行业市场现状存储器芯片传统应用市场规模稳定，近年来，随着技术的发展，不断有新下游应用拉动行业发展。新应用市场数据存储需求汽车电子系统开始支持GUI、语音识别、高级数据处理功能产生大量数据存储需求。口令存储需求随着汽车智能化发展，搭载更多即时启动应用，而及时启动最佳解决方案为NOR Flash。产业链存储芯片产业是国家战略产业，直接关系到电子信息产业的发展，中国正逐渐在全产业链各个环节中实现对进口产品的替代。存储器芯片产业链介绍中国半导体产业链由上游为半导体支撑产业，中游为存储芯片行业，下游市场参与者由众多电子整机厂组成。存储器芯片是集成电路价值量最大的产品之一，存储芯片产业是国家战略产业，直接关系到电子信息产业的发展，中国正逐渐在全产业链各个环节中实现对进口产品的替代。产业链上游分析大基金二期注册成立，以长江存储为代表的存储器芯片厂商是重点投资对象，其产业链上游的半导体材料与设备是投资热点。存储器芯片行业产业链上游分析大基金二期重点布局半导体产业链上游，半导体材料与半导体设备行业有望在未来实现进口替代。2016年成立的大基金一期接近尾声，其重点投资领域为集成电路制造，重点解决中国晶圆代工产能不足、技术落后的问题。2019年10月，大基金二期注册成立，以长江存储为代表的存储器芯片厂商是重点投资对象，其产业链上游的半导体材料与设备是基金投资的热点之一。半导体材料技术垄断：美国、日本、韩国、德国等国家占据主导地位中国半导体材料的市场规模占全球比重逐年上涨整体表现为企业数量少、市场规模小、技术水平低以及产业布局分散的特征半导体设备总体国产化率较低，属于产业链薄弱环节，国产替代空间巨大中国晶圆厂建设与扩产招标过程中，半导体设备国产化率从逐渐提高存储器芯片发展扩产为中国半导体设备厂商提供了更多的发展机遇，中国将进入半导体设备国产化窗口期产业链中游分析全球范围内，美、韩两国存储器芯片厂商居头部，技术领先，议价能力强，近年来中方企业技术逐渐实现赶超，预计未来将实现国产替代。设计环节（占成本30%）1、中国IC设计行业缺乏自主设计流程的能力，还不具备COT设计能力，主要依靠工艺技术的进步和EDA工具的进步。2、除兆易创新外，中国存储器芯片厂商多为IDM模式发展。制造环节（占成本40%）1、当前在高端制程，中国厂商难以实现国产替代。2、3D NAND Flash领域：三星86层技术成熟，当前长江存储64层产品已小范围量产，目前在调试设备跨86层。3、实现128层技术弯道超越。4、DRAM领域：当前中国全面落后于国际头部企业。封测环节（占成本30%）1、中国集成电路封测水平居全球领先水平，已完全实现国产替代。2、存储器芯片封测行业属于劳动密集型、技术密集型企业。3、封测水平反向推动产业链中游芯片制造业的发展。产业链下游分析三大主流存储器芯片近年来下游市场规模逐年扩大，旺盛的下游需求推动存储器芯片行业的发展。电子整机搭载内存容量不断扩大•PC市场：需求从装机标配4GB过渡到了8GB、16GB甚至是32GB，市场需求量进一步扩大。•移动端：以智能手机为主要代表的移动端以内存容量作为产品属性提升的空间，当手机内存的标配从1GB、2GB转变到6GB、8GB时，其对DRAM的需求量也有了极大的增长，再加上智能手机的快速普及与其巨大的市场保有量，抢占了一大部分DRAM资源。SSD和智能手机市场NAND Flash需求的增长已经弥补了其他消费类电子市场需求的相对平淡。•智能手机：2019年全球智能型手机出货14.9亿台，苹果、三星、华为、OPPO、vivo等头部智能手机品牌旗舰机纷纷以64GB、128GB、256GB为主打容量，再加上平板、车载、智能盒子等细分市场需求eMMC/eMCP等嵌入式产品消耗了42%的NAND Flash产能。•SSD市场：数据中心、服务器等领域对数据分析、处理、响应速度的要求不断提高，谷歌、Facebook、百度、阿里巴巴、腾讯、华为等对SSD需求强劲。消费类市场，超极本、二合一等轻薄笔记本对SSD搭载率不断增加，去年消费类市场SSD出货超1.5亿台，再叠加工业、金融、车载等领域SSD需求，全球SSD共消耗近50%NAND Flash产能NOR Flash下游需求中，除了传统电脑、智慧型手机、网路通讯与消费性电子产品外，近年来最新且成长最大的需求在于智慧型手机的AMOLED屏幕，及LCD驱动IC和TDDI(Touch Display Driver IC)方案。•智能手机：智能手机的AMOLED屏幕需要大量消耗NOR Flash颗粒•随着物联网、可穿戴设备、智慧城市、智慧应用、智能家居、智能汽车、无人机等厂商使用NOR Flash作为储存装置和微控制器搭配开发，NOR Flash需求将呈现爆发性增长。市场规模存储器芯片应用广泛，随着5G、物联网技术为中国半导体行业发展赋能，未来市场规模将进一步扩大。近五年来，受PC及移动端电子设备内存容量不断扩大，以TWS为代表的可穿戴设备新型消费级市场快速扩张，以及大数据云计算技术不断释放对企业级存储的需求等多方因素的影响，中国存储器芯片行业整体不断发展，市场规模（以销售额计）从2014年的45.2亿美元增长到了2019年123.8亿美元，年复合增长率高达28.6%。由于当前存储器芯片应用广泛，同时下游消费电子市场份额逐年扩大，且未来5G及物联网技术将进一步为中国存储器芯片的整体发展赋能，预计未来中国存储器芯片还将继续保持稳定增长的态势。到2024年，中国存储器芯片市场份额有望突破522.6亿美元，占全球市场的14%。市场规模预测逻辑中国电子整机制造业反向驱动上游存储器芯片发展，中国存储器芯片市场增速高于全球增速。储存器中国存储器芯片行业驱动因素国产替代大环境助推中国存储器芯片厂商有天然地缘优势，未来对进口的依赖将会进一步减弱，国产替代率将进一步提高。存储器芯片国产替代率逐渐提高近十年来，中国电子工业占全球的比重持续增加，全球80%的电子整机制造在中国大陆完成。受制于中国相对落后的半导体水平，中国集成电路进口持续维持高位。过去五年来，中国集成电路进口数量始终维持上涨的趋势。2018年，中国集成电路进口金额与进口数量分别高达3,120.6亿美元，4,175.7亿只。受制于中国集成电路行业起步较晚，行业技术水平整体落后于西方发达国家，短时间内集成电路进口数量与进口金额仍将维持高位。美国限制对中国的科技技术出口，长期将加速半导体国产化进程。目前，中国在生产代工、设备、存储器、计算、模拟及数模转换芯片、射频前端、EDA软件等领域缺口较大，存在进口替代机会。存储器芯片品牌化程度较弱存储器芯片产品具有典型的大宗商品属性，差异化竞争较小，不同企业生产的产品技术指标基本相同，标准化程度较高，因此品牌化程度较弱，用户粘性低。从电子整机下游消费者角度考量：消费者通常只会考虑存储芯片的容量，如手机存储量是64G还是128G，对存储器芯片品牌不会有过多关注。从存储器芯片厂角度考量：行业壁垒高，头部企业通常体量大、投资高、规模庞大，下游整机厂在选配存储器芯片时，在产品性能、物理属性等技术性能接近的情况下，报价通常作为第一考量因素。从电子整机厂角度考量：尤其是消费类电子整机出货量通常以亿为计量单位，存储器芯片作为核心存储硬件单元，需求量与其倍数相关，巨量需求下，性价比直接决定品牌的市场份额。因此，对于存储器芯片行业，只要技术参数上达到产品需求，不同品牌的可替代率很高，这为中国存储器芯片品牌的发展提供了弯道超车的可能。物联网技术的发展物联网技术的发展使得设备的网络接入量与整体数据存储量呈现爆发式增长，直接拉动存储器芯片行业的发展。物联网是NOR Flash发展的核心推动力物联网技术的发展使近年来NOR Flash呈现市场复苏。通常，物联网接入设备的系统与手机、计算机等相比更简单，处理数据更少，对存储空间的要求较少，一般在几兆到几百兆之间。此时物联网接入设备采用NOR Flash替代传统计算机、手机等设备以DRAM和NAND Flash为核心的内存处理方案是性价比最高的选择，这使得物联网技术赋能的新设备仍能维持在当前价格水平，逐渐提高在整体产品市场的渗透率。物联网技术发展对存储器芯片行业推动作用物联网将更多常见设备接入互联网，如冰箱、空调、洗衣机、电视等。移动端电子产品及可穿戴设备市场规模的不断增大。存储空间增大提升单颗芯片售价。物联网、云计算等新增应用叠加5G基建产生巨量数据，需要更强算力更大存储量服务器支持。物联网技术赋予电子产品更强功能，需要更大内存空间支持。中国存储器芯片行业风险因素分析如现阶段全球疫情得不到有效控制，下游整机产能下降，势必对上游存储芯片行业造成产能难以爬坡与库存周期延长的负面影响。“黑天鹅”影响全年消费2020年一季度是电子消费产品发布新品旺季，在“新冠疫情”与“全球油价下跌”两只黑天鹅冲击下，2月中国制造业PMI降至35.7%，为近十五年来最低。因电子产品产业链覆盖面广，参与者众多，受不同环节、不同零部件复工复产进度不均的影响，大部分电子整机OEM厂年后产量爬坡受阻，以代工厂富士康为例，大陆生产受阻致使其母公司营收环比下降40%，创下八年新低。消费电子终端市场新品上市后产能供应不足，且市场消费信心不足。据中国信息通信研究院数据，2月中国手机市场总出货量638.4万部，同比下降56%，国产品牌手机出货量1,310.8万部，同比下降14.7%，5G手机238万部，占比37.3%，包括华为、小米、OPPO、vivo等品牌厂均受到了不同程度的影响，且未来几个月还将受到海外“疫情”的影响。整机厂产能下降对上游半导体行业景气程度产生消极影响受疫情影响，各地节后复工情况步调不一致，整机厂面临一系列疫情带来的制约因素：•供应链上下游延迟复工，或将延期投产；•物流速度降低，甚至可能出现停运；•产品入关检查的时间和财务成本或增加，为海外销售带来更高挑战。全球20%晶圆代工产能落地中国，其主要原因是靠近下游客户。虽然中国消费电子产品全链条制造资源的丰富和完善程度全球领先，仍需警惕整机厂行业寒冬期对产业链的冲击。“新冠疫情”本年度对存储器芯片产业影响全球电子产品市场消费信心下降韩国受疫情影响较重，存储器芯片出货量或将受到影响欧美日受疫情影响严重，半导体材料及设备供应受到影响制造业三大周期：产品周期、资本开支/产能周期、库存周期。产品周期是所有周期的根本，也是最长的周期。在存储芯片领域，产品周期代表的是最核心最根本的影响因素，即下游需求驱动力。如PC、手机、TWS耳机是半导体行业发展过程中的产品周期，手机周期也根据技术迭代带来的产品周期进一步细分为3G、4G、5G。1、如疫情得不到有效控制，下游整机产能下降，势必对上游存储芯片行业造成产能难以爬坡与库存周期延长的负面影响。2、同时，存储芯片如未能在二季度实现产能顺利爬坡，也会造成库存周转困难，影响产品周期健康有序向上发展的势头。储存器中国存储器芯片行业相关政策法规存储器芯片作为重要的分立器件细分应用领域，其行业的稳定发展与中国分立器件的整体发展密切相关。集成电路在电子信息产业的地位促使国家近二十年来不断出台政策鼓励行业发展，其中最直接的政策是2011年《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》中明确对IC设计和软件企业实施所得税“两免三减半”优惠政策，该政策一直延续至今。2019年5月22日，财政部、税务总局发布公告，为支持IC设计和软件产业发展，依法成立且符合条件的IC设计企业和软件企业，在2018年12月31日前自获利年度起计算优惠期，第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25％的法定税率减半征收企业所得税，并享受至期满为止。此前，国常会就决定延续集成电路企业所得税优惠政策，会议决定，在已对集成电路生产企业或项目按规定的不同条件分别实行企业所得税“两免三减半”或“五免五减半”的基础上，继续实施2011年明确的所得税“两免三减半”优惠政策。中国存储器芯片行业发展趋势存储芯片迎来黄金发展期全球存储器市场从去年的供过于求演变到下半年及明年的供不应求，存储芯片价格上涨将超10%。5G手机增加存储器用量未来几年全球5G手机激活市场会从2019年的近1,000万台，爆增到2020年的1.6-2.0亿及2021年的4.0-5.0亿台，而每台5G手机都需配备8GB或以上的mobile DRAM及128-256GB的NAND闪存。与4G手机配备64-128GB的NAND Flash相比，预计手机用NAND Flash于2020-2021年增长率超30％。云服务器市场需求量的复苏受疫情影响，春节期间云端服务器客户量急剧上涨。在线医疗、在线娱乐、在线教育、在线买菜等云业务的普及使得服务器数量及服务器内存用量急剧增长。近年来，云端服务器用户大幅增长，服务器用DRAM占整体DRAM用量比例逐年上涨。由于英特尔在推出14nm++ Cooper Lake及10nm+ Ice Lake CPU数据通路自6拓展为8，数据处理效率更高，可以搭载更多内存单元，服务器内存芯片的用量将显著增加，据专家预测，2021年服务器用DRAM芯片用量占整体DRAM用量比例将达38%。中国存储芯片国产替代还有较大的发展空间全球内存及闪存产品在国际竞争市场上，基本均被韩国、日本、美国等国垄断。在DRAM领域，三星、海力士及美光为行业龙头，在NAND领域，三星、东芝、新帝，海力士以及美光、英特尔共同掌握全球话语权。当前，中国已初步完成在存储芯片领域的战略布局，但由于中国起步晚，且受到技术封锁，市场份额较少，距离全面国产替代还有较大的发展空间。存储芯片良好的发展态势将为中国在这一领域的发展提供源源不断的需求保障。IP创新与自主制造存储器的IP集中度低，面对国际技术封锁，当前中国厂商主要通过合作授权与自主研发相结合的方式获得IP版权。IP创新与自主制造是存储器芯片的两个发展方向对于存储器芯片，由于存储器芯片制程的难点在于IP和制造，头部厂商的主流经营模式为IDM模式，受制于欧美日韩对中国半导体行业的限制，中方获得IP的主要方式为合作授权与自主研发相结合的方式。DRAM的IP领域由于在DRAM领域中国厂商总体起步较晚，专利积累相对薄弱。但由于DRAM总体来说技术发展相对成熟，国际领先企业在研发领域资本投入已有所减少，这为中国厂商继续提高资本投入已实现国产替代提供了良好的机会。在此基础上中国厂商加快IP自主研发，降低成本的同时提高产品性能，从而在议价能力及定价弹性达到国际领先水平。NAND FLASH的IP领域NAND Flash的IP方面，3D NAND Flash堆叠技术自2D平面技术升级而来，由于3D堆叠技术为近年来出现的新技术，中国头部企业长江存储与国际大厂的技术差距相对较小。但在IP储备领域，中国厂商仍处于弱势地位，三星、东芝、闪迪、海力士等存储器芯片巨头厂商仍具有压倒性优势。制造领域在半导体产业向中国转移的大趋势下，国际大厂纷纷在大陆地区设厂或增大中国大陆建厂规模。据SEMI数据显示，近四年来全球投产晶圆厂超60座，其中26座位于中国大陆，占全球晶圆厂比例超40%。制造业是集成电路的核心环节，制造环节向大陆的迁移直接促进中国存储器芯片产业的发展。随着大量晶圆厂在中国的建成，中国存储器芯片将迎来先进制程技术的突破与成熟。储存器中国存储器芯片行业竞争格局当前中国基本实现NOR Flash芯片的进口替代，但在DRAM、NAND Flash芯片领域，仍与国际领先水平有不小差距。中国存储器芯片行业国产替代潜力大全球存储器芯片市场规模大且竞争激烈，当前中国已基本实现NOR Flash芯片的进口替代，但在DRAM、NAND Flash芯片领先制程领域，仍与国际领先水平有不小差距。DRAM发展道阻且长中国大陆是全球DRAM最大市场，但自给率几乎为0。现阶段，半导体产业中心已转移到中国大陆，中国大陆已是全球最大和增速最快的市场，但大陆半导体产业起步晚，自给率仅为15%左右。DRAM作为半导体和存储器最大细分市场，2018年占据全球半导体和存储器总产值的比例分别为22%和58%，中国大陆作为最大市场，销售额全球占比约为43%，但几乎完全依赖进口，自制率远低于半导体全行业水平。NAND Flash发展初步取得成果三星、海力士、东芝、西部数据、美光、英特尔等巨头在产能上持续投入。2018年，64层、72层的3D NAND闪存已成业界主力产品，2019年开始量产92层、96层的产品，到2020年，大厂们即将进入128层3D NAND闪存的量产。长江存储64层三维闪存产品的量产有望使中国存储芯片自产率从8%提升至40%。在美日韩大厂垄断下，长江存储的64层3D NAND闪存量产消息别具意义。储存器中国存储器芯片行业投资企业推荐武汉新芯武汉新芯为存储器芯片龙头企业，专注于NOR Flash与晶圆级XtackingTM技术，是紫光集团旗下核心企业。主营业务武汉新芯集成电路制造有限公司（以下简称“武汉新芯”），于2006年在武汉成立，是一家领先的集成电路研发与制造企业。专注于NOR Flash与晶圆级XtackingTM技术，致力于为全球客户提供高品质的创新产品及技术服务。作为紫光集团旗下核心企业，武汉新芯将整合集团和产业链合作伙伴的资源，并充分利用自身优势，努力为其全球客户提供高性能、高可靠性、低功耗、高性价比的产品和解决方案。公司产品•NOR FALSH代工武汉新芯自2008年开始向客户提供专业的300MM晶圆代工服务，在NOR Flash领域已经积累了十多年的制造经验，是中国乃至世界领先的NOR Flash晶圆制造商之一。•XtackingTM武汉新芯自主研发、国际先进的晶圆级三维集成技术平台XtackingTM。公司是国内首家采用硅通孔技术（TSV）来生产图像传感器的制造商，已积累了多年的大规模量产经验，产品集高性能、低功耗、高集成度的优点于一体，广泛应用于中国智能手机市场。投资亮点技术领先XtackingTM技术平台已推出硅通孔技术（TSV）、混合键合（ Hybrid Bonding）和多片晶圆堆叠技术（Multi-Wafer Stacking），为客户提供极具灵活性和创新性的晶圆级三维集成技术解决方案。质量可靠武汉新芯一直严格遵守质量管控和环境、安全、健康管理体系，并获得如汽车行业质量管理体系IATF16949、质量管理体系ISO9001等国际体系认证。战略定位进口替代武汉新芯建设的12英寸芯片项目在2008年正式投产，产品良率达到世界领先水平，结束了中国中部无“芯”的历史。在NOR Flash领域，武汉新芯达到世界领先水平。IDM2017年武汉新芯开始聚焦IDM发展战略，发布了集产品设计、晶圆制造与产品销售于一体的自主品牌，致力于开发高性价比的SPI NOR Flash产品长江存储长江存储是一家专注于3D NAND闪存芯片设计、生产和销售的IDM存储器公司，致力于成为全球领先的NAND闪存解决方案提供商。企业概况长江存储科技有限责任公司（以下简称“长江存储”），总部位于武汉，是一家专注于3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业，同时也提供完整的存储器解决方案。长江存储为全球合作伙伴供应3D NAND闪存晶圆及颗粒，嵌入式存储芯片以及消费级、企业级固态硬盘等产品和解决方案，广泛应用于移动通信、消费数码、计算机、服务器及数据中心等领域。投资亮点长江存储进入到3D FLASH领域之前，中国一直没有大规模存储芯片的生产，未来，随着云计算、大数据的发展，人类对数据存储要求是越来越高，三维闪存存储芯片是高端芯片一个重要领域，其量产也标志着中国离国际先进水平又大大跨近一步，把中国产品水平跟海外的先进水平缩短到了一代。主营业务长江存储专注于3D NAND闪存晶圆及颗粒，嵌入式存储芯片以及消费级、企业级固态硬盘等产品和解决方案，广泛应用于移动通信、消费数码、计算机、服务器及数据中心等领域。领先产品•2017年10月，长江存储通过自主研发和国际合作相结合的方式，成功设计制造了中国首款3D NAND闪存•2019年9月，搭载长江存储自主创新Xtacking架构的64层TLC 3D NAND闪存正式量产•目前，长江存储正跨越96层制程弯道追赶国际领先128层制程发展战略•长江存储实行纵向一体化的经营模式，具备识别客户需求、进行产品设计、准备原辅材料、封测、销售及持续服务全产业链经营能力。可基于客户需求实现定制化芯片制造长江存储64层三维闪存是全球首款基于Xtacking架构设计并实现量产的闪存产品，拥有同代产品中最高存储密度。•创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数十亿根垂直互联通道（VIA）将两片晶圆键合，相比传统三维闪存架构可带来更快的传输速度、更高的存储密度和更短的产品上市周期。长鑫存储长鑫存储专业从事DRAM存储器芯片的研发、生产和销售，目前已建成第一座12英寸晶圆厂并投产。企业简介合肥长鑫存储技术有限公司（以下简称“长鑫存储”），事业开始于2016年。长鑫存储专业从事动态随机存取存储芯片(DRAM)的研发、生产和销售，目前已建成第一座12英寸晶圆厂并投产。DRAM产品广泛应用于移动终端、电脑、服务器、人工智能、虚拟现实和物联网等领域，市场需求巨大并持续增长产品介绍长鑫存储的8Gb LPDDR4规格的DRAM芯片已经投片，相较于上一代DDR3内存芯片,DDR4内存芯片拥有更快的数据传输速率、更稳定的性能和更低的能耗。长鑫存储自主研发的DDR4内存芯片满足市场主流需求，可应用于PC、笔记本电脑、服务器、消费电子类产品等领域。高速数据传输多领域应用支持可靠性保障主流市场需求匹配多产品组合战略定位12寸晶圆制造母公司兆易创新宣布与合肥市产业投资控股集团签署合作协议，以长鑫存储为载体研发19纳米制程的12寸晶圆DRAM，总预算为人民币180亿元。国产替代预计将在全球DRAM市场占得约8%的市场份额填补国产DRAM存储器在本国市场的空白投资亮点自主研发长鑫存储聚集了集成电路行业的领袖，研发、设计及制造的专家，以及国际化的经营管理团队，不断创新，积极培养本地优秀人才，是具有尖端技术开发能力和工艺制造能力的“中国创造”模范企业。技术领先长鑫存储也是全球第四家DRAM产品采用20纳米以下工艺的厂商。另外三家是目前DRAM存储的三大巨头，三星、SK海力士、美光。这三家的DRAM全球市占率超过95%。参考文献来自：头豹、驭势资本研究所END来自微信

短链接技术解析：链接的简化之道 前言大家在短信中是不是经常看到下面的短连接，简短易记：看到这个时你是不是也想把你手里长长的链接变换为这种简单的链接呢？这篇文章我们从短链接起源、短链原理、短链算法、应用场景几个方面从 0 到 1 实现一个短链接服务。起源短连接的发展可以追溯到互联网初期，当时用户在分享长URL时面临繁琐和不便。为了解决这一问题，短连接服务应运而生。最早的服务如TinyURL和http://bit.ly为用户提供了将长URL转换为短连接的便捷方式，成为了这一概念的奠基石。简而言之就是把任何长度的链接压缩成一个短链接，例如 http://t.cn/Ex4V08E 就是 https://www.toolsdaquan.com 的短链接。除了有微博短链接外，国内出名的还有百度短链接（dwz.cn），腾讯短链接（url.cn）等，国外有谷歌短链接（goo.gl），GitHub 短链接（git.io）等。短域名的解析过程短域名的解析过程包括以下步骤：DNS解析：当用户输入短域名访问网页时，首先需要进行 DNS 解析，将短域名解析为对应的 IP 地址。重定向技术：根据短域名所对应的长链接，服务器将发起一个重定向请求，将用户引导至原始的长链接地址。在重定向过程中，常用的状态码有 301 和 302，其中 301 表示永久重定向，而 302 表示临时重定向。通过以上步骤，短域名的工作原理得以实现，用户可以通过简洁的短域名访问到原始的长链接地址，实现了链接的简化和分享的便利性。原文链接：https://blog.csdn.net/fudaihb/article/details/138227442实现原理短链接服务包含两个部分：短链接生成和通过短链接访问原链接，主要流程如下：## 短链接生成 - 使用哈希算法、自增计数等将长URL映射到短标识符，并且短标识符应该足够短以便于记忆和传播。 ## 通过短链接访问原链接 - 一般使用 HTTP重定向的方式。当用户访问短连接时，服务器通过HTTP重定向将其引导至原始URL。1、客户端将短链接服务器传给短链接服务器，服务器根据Hash、自增等方式生成短链接返回客户端。2、客户端使用短链接进行请求，短链接服务器接受到请求后查询到对应的长链接并返回302让客户端重定向到原链接进行访问。常见短链接生成算法哈希算法使用哈希函数对长URL进行哈希运算，得到固定长度的哈希值，然后将哈希值截取为短标识符。常用的哈希函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。这种方法的优势在于生成的标识符是固定长度的，且具有较好的均匀性，但哈希算法是确定性的，相同的输入始终产生相同的输出，这使得短链接相对可预测且不易记忆。import hashlib def generate_short_url(original_url): hash_object = hashlib.md5(original_url.encode()) short_code = hash_object.hexdigest()[:8] # 截取前8位作为短标识符 return short_code自增计数使用一个自增的计数器作为短标识符。每次生成短连接时，计数器加一，将其转换为适当进制的字符串作为短标识符。这种方法简单直观，但可能存在预测性问题，容易伪造。class ShortURLGenerator: def __init__(self): self.counter = 0 def generate_short_url(self): short_code = base62_encode(self.counter) # 假设使用62进制 self.counter += 1 return short_code随机生成生成一个随机字符串作为短标识符。这种方法简单且不易被预测，但可能导致短标识符的冲突。import random import string def generate_short_url(): short_code = ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=6)) return short_code基于关键字的生成使用关键字或自定义标识符作为短标识符，例如使用文章标题、关键词的缩写等，使短链接更具易记性，但可能导致短标识符的冲突。def generate_short_url_from_keyword(keyword): # 简化处理，可以使用更复杂的映射关系 return base62_encode(hash(keyword))上述是几种常见的短链接生成方式，大家可以根据自己的的场景选择合适的方案。短链接的作用字符空间节省短链接通过将长URL转换为短标识符，大大减少了字符空间的占用。这对于在字符数受限的平台，如短信、二维码等，是非常重要的。美化和简化短链接提供了更美观和易读的方式来分享链接。长URL通常包含大量的字符和参数，短链接使得链接更为整洁，提高了用户体验。个性化定制一些短链接服务提供了自定义短链接的功能，用户可以根据需要为链接添加个性化标识符，使链接更具个性。实现一个简单的短链接服务以下是一个基于 Python 的简单示例，使用 MD5 哈希算法来生成短标识符的短连接服务：import hashlib from flask import Flask, request, redirect app = Flask(__name__) url_mapping = {} def generate_short_url(original_url): hash_object = hashlib.md5(original_url.encode()) short_code = hash_object.hexdigest()[:8] # 截取前8位作为短标识符 return short_code @app.route('/shorten', methods=['POST']) def shorten_url(): data = request.get_json() original_url = data.get('url') if not original_url: return 'Invalid request', 400 short_code = generate_short_url(original_url) short_url = f"http://your-short-domain/{short_code}" url_mapping[short_code] = original_url return {'short_url': short_url} @app.route('/<short_code>') def redirect_to_original_url(short_code): original_url = url_mapping.get(short_code) if original_url: return redirect(original_url, code=302) else: return 'URL not found', 404 if __name__ == '__main__': app.run(debug=True) 示例中： /shorten 路由用于接收 POST 请求，生成短连接并返回短连接的 JSON 响应。 /redirect/<short_code> 路由用于接收短连接请求，根据短标识符重定向到原始URL。zhuanlan.zhihu.com/p/673800947

选择 podman 的理由, 以及它和 Kubernetes , Docker 的区别 podman 是什么官方网站: podman.io官方自己的介绍: https://podman.io/whatis.html名称 podman ,官方说明是 Pod Manager , 所以它不仅可以管理 OCI 容器,还可以管理 pod , 这也是和 docker 的最大差别吧.和 kubernetes 的区别kubernetes(k8s) 是目前最流行的容器编排工具, 集群管理工具, 生态很完善, 也很"重", pod 的概念就来自 k8s , 虽然 podman 也是管理 pod, 但是远远不及 k8s 的编排功能, 同时 podman 也没有集群管理功能,如果需要管理集群, 需要第三方工具完成.所以 podman 定位也不是编排和集群管理工具, 紧紧是一个 pod 和容器的管理工具. 所以不是一个级别的东西, 这里不做太多的比较.和 docker 的区别如果仅仅从 docker 和 podman 两个命令提供的功能来讲,它们功能交集很大, podman 官方甚至推荐 alias docker=podman 来过渡.docker 文档更齐全, podman 可以借用一下 docker 的文档docker 生态更加完善, podman 一时半会赶不上,但是如果你只是去跑容器, 那这是一样的docker 有 docker-compose, podman 早期没有对应工具,后面也出了 podman-compose, 但是这个功能是否必须? 值得考虑,因为 podman 支持 pod 管理.docker 有 machine , 让 windows 和 mac 支持 linux 容器, podman 也支持,而且已经比较完善.docker 有 docker-desktop , podman-desktop 目前还比较简单.docker 支持 rest api , podman 也支持 rest api, 这使得开发生态工具会比较简单.docker 有 swarm 支持集群部署, podman 没有对应工具, 不过支持 remote , 调用远程机器上的 podman service 执行对应的功能 , 这样能满足很多轻量化的场景.k8s 之前支持使用 docker-shim 和 docker 集成, 不过新版本也放弃这一层, 直接通过 CRI 调用 contained , podman 也不支持 CRI. 并且也没有什么计划.docker 商业/开源并行, podman 只有开源版本, 目前没有哪家公司提供商业支持(不清楚 redhat 有没有对应的服务,可能集成在订阅里面了).为什么选 podman上面讲了不少 docker 比 podman 有优势的方面, 这里开始讲 podman 的另外的东西, 这也是我选择 podman 主要原因.先罗列一下 podman 适合的场景没有很强的集群管理需求(或者说,已经有 overlay network 方案, podman 也是适用的)仅仅为了容器化一些应用团队内部轻量级使用,比如 ci/cd , 开发,测试环境等.喜欢命令行或者脚本运维感兴趣 podman 的生态建设(坑)那么 podman 比 docker 好的方面有哪些呢?更加 rootless , 尽管 docker 也可以 rootless, 但是 podman 设计之初就开始支持没有 daemon , 这使得 podman 在结合 namespace 和 cgroup 一起使用会更加灵活pod , 和 k8s 基本一样的 pod , 一样支持 infra 容器. 这使得一些简单的容器编排 工作, podman 也可以简单实现.systemd service 集成, 由于没有 deamon , podman 通过 generate 子命令, 可以生成 systemd service 配置, 来管理容器和 pod 的作为服务启动.k8s 关联, podman 可以生成 kubectl 的 yaml 配置文件, 也通过 podman play kube 来运行 k8s 的配置, 也可以作为 k8s 的一个过渡吧, 而且 podman 也没有去实现 CRI 的计划, 这应该也是官方的态度, 不会参和到 k8s 生态中, 保持自己的轻量化工具的定位吧.remote , podman 通过 ssh 隧道或者 tcp 端口, 可以连接到远程机器上的 podman service, 从而实现远程机器上的容器和 pod 管理.所以 podman 提供了一些轻量化而又灵活的功能特性,满足容器化,以及小批量服务器的场景.https://zhuanlan.zhihu.com/p/506265757

Docker与虚拟机的区别和对比 从自己的博客园保存 2020-02-03 17:59 Docker与虚拟机的区别和对比由于Docker相比于虚拟机，在诸多方面有着的明显的优势，所以仅仅数年时间，就完成了从诞生，到兴起，再到主流的蜕变，这无疑也是对其在软件开发中卓越贡献的肯定。以下为二者区别的概述：操作系统方面与虚拟机不同，Docker不需要在宿主机的系统之上再运行新的系统，虚拟机会根据需要加载不同的系统，这些功能完备的系统大小往往高达数个GB，而Docker则是微型的Linux系统，其没有硬件的虚拟化资源，大小仅为百兆，在运行时与宿主机共享OS，因此启动速度达到秒级，而虚拟机则为分钟级。储存大小方面Docker容器的镜像很小，非常方便存储和传输，运维工程师可以分分中完成下载和运行，而对于虚拟机来说，它的镜像，如vmdk、vdi等，就显得十分庞大，往往在10G以上，传输和存储十分不便。运行性能方面无论是在服务器和本地PC上运行，Docker几乎没有性能的损失，不浪费原本就很珍贵的资源，所以即使是“小霸王”，也能跑的起来。而虚拟机则需要消耗大量的、额外的CPU和内存资源，在打开idea的情况下，再跑一到两个Linux，一般的机器肯定是可以体验到如集成显卡打单机一般的酸爽了。移植性方面Docker容器轻便、灵活、适应于Linux，而虚拟机相对笨重，与虚拟化技术的耦合度非常高，因此移植性相对较差。部署速度Docker的部署往往在按下回车的谈笑之间，而虚拟机的部署则需要再加上一支烟。功能方向方面Docker致力于给软件开发者带来便捷，可以很大程度上促进DevOops模式的发展。而相对笨重的虚拟机则专注于为硬件运维者提供服务。（在这个软件爆发的时代，硬件的发展很大程度上被忽略，软件有高工资，有大量的新晋人才，一个大牛带着个位数人员团队干个几个月就可以拿到投资，闪亮登场。而硬件技术发展相对需要付出巨大的成本，难见成效，因而关注较少，往往只有大佬级公司才会有资金和精力去研究硬件。而硬件，才是信息时代的根基啊。）————————————————版权声明：本文为CSDN博主「达希希」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_43838898/article/details/100058671

浅谈芯片的bringup 一，浅谈芯片研发谈到芯片，中美贸易战的中兴事件引发了社会对芯片行业的大量关注，本文不做累述芯片行业现状、痛点，只给大家展现芯片行业纯技术的某一面。先以芯片研发流程开篇，下图为个人理解的芯片研发流程图。图1 芯片研发流程图任何产品都有面向群体，芯片也不例外，面向手机、相机等消费类电子产品，面向机器人、行业自动化等工控类设备，目前主流芯片偏向消费类电子。芯片的面向最终都是转换成规格和需求，需求方或领导层先提要求，架构工程师、项目经理、项目管理、各技术组组长坐在一起讨论拍板出我们芯片所需要的规格list和需求list，这是第一步。接着，项目管理、经理负责资源组和人员的调配。技术方面，架构师是重点，对需求和规格list进行细化到具体，搭建架构，架构的分析与建模，仿真出可行性，比如整个集成芯片划分为几个模块、CPU选型、主频、总线划分等。如果涉及到高层次算法，需要完成芯片中数字部分的高层次算法，为硬件提供一个正确的软件功能模型，通过大量的高层次仿真和调试，为RTL实现提供总体性的设计指导。芯片从功能上来看，是由各个IP综合集成出来的。国内多数集成芯片都是采购IP，自研IP多数为小IP，一般ARM、DSP、普罗米修斯等CPU类IP多为采购，当然也不乏大公司自研DSP、超级CPU等，DDR PHY、SD PHY等高速接口IP也多为采购，国内算法能力很强，目前ISP、GPU、CNN、CODEC等都有大公司在自研。集成和实现都是RTL阶段，CRG（Clock Reset Gate）就是在这个阶段设计的，另外系统、总线、安全等相关控制也是RTL集成和实现的重点。集成将所有IP集合，安排和分配好脉搏、功能信号。实现靠近实际，RTL实现之后就是软件人员所看到的寄存器手册。集成阶段非常重要的是时序，尤其是异步时序，所以需要验证。验证由根据平台划分为EDA验证、FPGA验证、ZEBU验证等。嵌入式接触比较多的是FPGA和ZEBU验证。EDA验证是模拟的环境上验证的，但其最接近最后的AISC，但仿真毕竟是仿真，离实际差异还是很大；FPGA只能做前端验证，它最真实，也是验证速度最快的，但其频率的限制、模拟器件无法模拟，导致很多功能并不能验证的很完整，CRG 、power control、pinmux根本无法验证，，各类高速接口的PHY无法真实测试，FPGA的CRG一般尽量按比例集成；ZEBU平台也是基于FPGA上集成的，但其可完全模拟出时序关系，不过也存在FPGA的其它通病，而且其验证速度比EDA更慢，跑一个复杂点的验证用例可能需要一天。各大仿真或验证平台各有优缺点，但实际的芯片并没有验证环境那么理想，有corner、生产工艺、功耗散热、DDR稳定性等各种因素，导致最后的芯片问题百出。需要注意，验证并不是固定顺序的，任何一个阶段都需要。前面陈述的都属于前端，国内后端不甚重视，总体上按顺序有数据整理提供、布图、布局、preCTS（setup优化）、CTS（clock tree setup）、postCTS（进一步优化）、布线、post布线、ECO（进入此过程再无法修改数据）、finish、signoff（检查和验证）、tapeout（设计数据传递给制造方）。最后就是流片生产，多数在台积电、台联电，嵌入式在此过程需要准备回片bring up的代码，重点在CRG、power、高速IP等仿真无法覆盖完整的代码。然后等芯片回来，芯片一旦回来，就是嵌入式的大头戏，回片bring up阶段，所有人都在关注着这最后一炮的成功与否，芯片就是一锤子买卖，题外话的说，芯片的回片现场非常类似robocon比赛现场。以下以常用的ARM cortex-A为主的SOC系列芯片bring up为例。本文纯手敲，如有出入，自行参考。二，整体bring up流程回片bring up工作非常关键，但芯片是否如意并不是嵌入式能决定的，虽然前期有负责FPGA、ZEBU验证起到验证作用，但芯片行业的核心不在嵌入式，我们只是检验大家成果的一面镜子。但换个方向思考，嵌入式是处于最底层的软件，对芯片负责，如果过了嵌入式把问题释放出去，那就会收到无数的投诉、黑评等。回片工作流程如图2。图2 芯片回片bring up流程回片工作基本上所有IP的冒烟都需要两个前提，coresight(debug/trace)和DDR。图2中还少了SOC的基本功能冒烟实现这个前提，比如CRG、power manager、安全等，由于其牵涉到每一模块，故不加入图中。DDR冒烟非常关键，通常三大巨头公司海力士、镁光和三星都需要测试，开始时有bypass training方案，高频方案等，与产品实际性能需求有关，后面为了稳定性还得进行不同corner芯片、高低温下的压力测试。DDR之后就可以并行工作了，此时需要根据芯片应用场景进行对应IP功能冒烟，图2提供了多种场景的bring up实现，最基础的kernel的启动、sensor-显示通路、图像识别和处理、编解码等。本文重心在系统的bring up介绍，不展开场景介绍。三，系统的bring up系统的启动流程是bootrom->bootloader->kernel->filesystem，具体可参考图3。图3 某芯片启动流程详解图1，bootrombootrom是系统之始，也就是第一份代码，例如BIOS就是windows的bootrom。大部分嵌入式开发者或者谷歌BSP（Board Support Package）一般最多深究到bootloader，忽略bootrom也是因为它是随着生产固化的，与芯片本身息息相关，硬件工程师关注比较多，软件不可更改，也没必要修改。但如果想对芯片真正了解，必须对bootrom的代码甚为了解。bootrom里面做了以下几个事：(1)主CPU boot，一般bootrom只启动单核，并配置处于次低频态；(2)切入slow或normal模式；(3)efuse相关位检测；(4)如果涉及到，调整芯片的安全相关属性；(5)如果涉及到，将必须的电压打开；(6)配置debug串口，提供开发者调试；(7)检测是否非默认引导方式，并引导，有flash/emmc、USB fastboot、ETH等引导；(8)根据所选方式引导，跳转到RAM起始地址。值得注意的是既然有多种引导方式，那就可以用以太网、USB甚至串口传输boot程序给芯片，让其运行自己想要的非主线分支程序，比如fastboot功能的实现、安全属性强行修改等。当然，芯片安全问题不用担心，efuse里会有加密信息，bootrom会去校验你的FW，俗称签名。2，bootloaderbootloader非常关键，是底层软件大展身手的地方。bootloader最终目的是启动内核，至于内核是linux、rtos或者其它OS都可以。bootloader也并不止uboot，还有little kernel、redboot、armboot等，甚至可以自己手写，个人接触比较多的是uboot和little kernel。uboot适应性高，对成熟芯片可以做到是快速上板，对新开发芯片能做到参考作用，但其内容繁琐，全新芯片开发难度比little kernel更大。此处以更为通用的uboot展开，讲述bootloader具体干了什么事情。Uboot，即universal-bootloader，分为两个阶段，SPL阶段和uboot第二阶段，划分两个阶段是因为片内RAM的价格高昂，且大小一般都只有几十上百K。uboot为了适应各种平台适应各种OS，越到后面版本越来越庞大，为此设计者将uboot一分为二，将初始化flash/emmc并把存储的程序搬运到片外RAM的小uboot称为SPL，将启动内核的大uboot放入片外RAM（一般是DDR，即SDRAM），采取图4流程启动OS。Uboot也支持单阶段启动或者直接flash启动，但都非常少用，个人曾强行简化uboot到100K，但把uboot很多模块给去除了，比如交互界面、哈希表，导致代码完全像重写，后面弃用不了了之。图4 uboot启动流程图4是常见的一种uboot流程，由于是两片内存空间，两个阶段都需要做系统的初始化工作，异常向量表、堆栈、BSS、data、heap、代码段，值得重视的是SPL在底层初始化阶段是无BSS、data、heap段的。SPL阶段的流程很简单：(1)ARM的boot，SP、exception设置，关闭MMU、Icache、Dcache；(2)初始化CRG，电压、频点和工作模式初始化；(3)初始化debug串口，初始化FLASH，初始化片外RAM；(4)如果有需要，release其它核或其他CPU，如DSP、cortex-M系列ARM等；(5)如果有安全需要，boot TrustZone OS；(6)Relocate堆栈、GB等到第二阶段uboot；(7)直接跳转到片外RAM执行第二阶段。第二阶段就是uboot真正起作用的阶段了，其主要流程见图5。uboot的核心在于boot起各类kernel，但它本身不止于此，它还有改写flash内容，对内存映射区域改写，修改启动环境参数等功能，实现都在图5的最后console界面里，俨然是一个小型的裸机交互系统。图5 第二阶段uboot流程这里只浅谈下核心部分，也就是起kernel功能。uboot启动的内核为uImage或者zImage，也可以是压缩包，内核格式一般是由两部分组成：真正的内核和内核头部组成，头部中包括内核中的一些信息，比如内核的种类，加载地址，入口地址。以linux为例：uboot在接收到启动命令后，要做的主要是，读取内核头部信息，移动内核到合适的加载地址，启动内核，执行do_bootm_linux。do_bootm_linux主要做的为，设置启动参数，在特定的地址，保存启动参数arg，传递设备树dtb，以及根文件系统rootfs信息，解压kernel并放置到指定片外RAM位置，跳到入口地址，启动内核。3，Kernel大部分嵌入式都是在kernel之上做着辛勤的工作，调用各种标准的写驱动接口，基于各种驱动做开发，标准的代码接口，比如linux的io control、debugfs、sysfs、用户态程序，再如rtos的任务创建挂起、信号量、邮箱等等。本节非常浅面的谈谈kernel的bring up过程。以linux为例，主要流程如图6。图6 linux启动流程首先，从bootloader接管控制权后，首先读入根目录下的内核文件，该过程对设备树进行了扫描注册。内核文件加载以后，就开始运行第一个程序linuxrc或init，它的作用是初始化系统环境，这个进程的PID为1，后面称之为init进程。这时候，许多程序需要开机启动，这些在Windows叫做“服务”（service），在Linux就叫做"守护进程"（daemon），init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。但是，不同的场合需要启动不同的程序，linux允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做“运行级别”（runlevel）。接着，每个运行级别的运行程序在/etc目录下面，都有一个对应的子目录rc*.d，选择后通过init.d链接启动。这时，开机启动程序加载完毕，然后要让用户登录，有三种登陆方式：命令行登录、ssh登录和图形界面登录，为了方便一般用ssh登录或者直接默认登录某user用户来方便开发者调试。至此，Linux的启动过程就算结束了。4，filesystem文件系统的格式极其多，每种格式都有独立的生成标准，最常用的格式，ext4、fat32，一个是linux常用，一个是windows常用，占了大片江山。所有格式文件系统说白了都是对操作系统用于在存储介质上组织文件的方法。存储设备不管是易失的RAM，还是不丢失的ROM，只要可以提供标准的initialization、read、write，都可以对某个区域或者整个区域进行格式化。比较常见的文件系统格式化设备有SD卡、硬盘、EMMC等ROM设备，一般不用于RAM中。rtos一般是等系统起来后通过进程去管理文件系统，不会用到RAM文件系统。但linux不同，在boot loader 配置了某些参数的情况下（这也是常规做法），它的启动不会一来就加载ROM的文件系统，这就涉及到一个中间系统，称为initrd、ramdisk或者initramfs，后面简称initrd。而最后我们敲shell命令的界面所在文件系统称作rootfs，也即根文件系统。以下浅要介绍linux启动所用的到文件系统。在linux内核启动前，boot loader 会将存储介质中的initrd文件加载到片外RAM，内核启动时会在访问真正的根文件系统前先访问该内存中的initrd 文件系统。内核启动被分成了两个阶段，第一阶段先执行initrd 文件系统中的某个初始化文件，完成加载驱动模块等任务，第二阶段才会执行真正的根文件系统（rootfs）中的init 进程。linux是基于unix的系统，unix的设计之初有一哲学核心思想，即“一切皆文件”，在linux上的体现就是rootfs。简单的说，rootfs是一个带有linux整套内核体系结构和硬件设备注册的文件系统，可以看到设备节点，用户进程，debug信息等。相信linux驱动工程师了如指掌。不管是rootfs还是initrd，其实都是一样的文件形式，可以做成同源。rootfs的生成比较有名的工具叫做busybox，busybox自带有许多设备操作和shell的库。在这介绍两个开源代码，一个叫做buildroot，一个叫做yocto，都是基于busybox工具上的rootfs生成项目，都具备可视化可裁剪定制界面，库自选，busybox还带有许多boot kernel相关开源代码，同样initrd也可通过它们获得。至此，芯片的系统bring up结束。接下来就是各模块的驱动开发，和各种业务场景的实现了。版权声明：本文来源网络，免费传达知识，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请联系我进行删除。https://www.eet-china.com/mp/a350381.html