Si bien puede generar la matriz deseada en un solo bucle, prefiero ejecutar dos consultas. Primero busque todas las marcas en una matriz y agregue una matriz de productos vacía a cada marca. Luego busque todos los productos y asígnelos a la marca relacionada.
Como no sé qué biblioteca de base de datos está utilizando, aquí hay algún tipo de pseudocódigo:
$data = [];
$brandResult = $db->query("SELECT id, name FROM tbl_brand");
while ($row = $brandResult->fetchObject()) {
$row->product_names = [];
$data[$row->id] = $row;
}
$productResult = $db->query("SELECT id, brand_id, p_name FROM tbl_products");
while ($row = $productResult->fetchObject()) {
$data[$row->brand_id][$row->id] = $row->p_name;
}