过去提到储存一般人最直接的想法就是硬碟，从PC产业兴起至今，硬碟一直是主要的数位储存媒介之一，这包括单机储存与系统储存两方面，硬碟由于是机械设备，所以在执行储存任务时，透过驱动控制晶片的帮忙，协调机械的运作与资料读写动作，而系统级的储存一般为企业大量资料储存备份需求，除上述功能之外，还需要协调多个储存设备间的工作，任务更形复杂，因此硬碟控制驱动IC的技术层次颇高。

另外，最近两年在每个人身上的可携式数位产品，因为多媒体功能的应用诉求，而更加强调储存功能，所以Flash快闪记忆体也在这样的产业发展下，成为成长最为迅速的产业之一，这些应用快闪记忆体的储存设备，包括小型记忆卡与随身碟等，因为使用的是储存资料为主的NAND Flash，所以都必须搭载控制晶片，除了可携式产品内建记忆体需要之外，小型记忆卡与随身碟等外接式产品，每个人可能同时拥有多个随身碟与小型记忆卡，所以市场规模较那些设备更大，控制晶片的需​​求量也相当惊人，最近几年投入的厂商也颇为可观。

快闪记忆体应用控制晶片发展迅速

又称为Data Flash的NAND Flash由于已储存资料为主要任务,所以并不能储存系统程式,必须借助控制晶片帮忙做系统控制与规划,而从数位相机、智慧型多媒体手机（Smart Phone）这些可携式数位消费性产品问世后，外接式储存需求浮现，小型记忆卡产业成长相当迅速，(图一)为2003年到2008年使用小型记忆卡的终端产品出货量，预计今年这些产品整体市场规模达4亿946万台，到2008年更将高达5亿7136万台，而且通常一个终端产品拥有不只一片小型记忆卡，根据工研院IEK的统计数字显示，2006年小型记忆卡出货量大约为4亿5000万片，2008年将超过6亿2000万片。

《图一 2003～2008年使用快闪记忆卡的终端产品出货量（单位：万台）》

而除了小型记忆卡之外，俗称大姆哥的随身碟也是快闪记忆体重要的应用之一，随身碟搭配USB传输介面，成为软碟机（Floppy）消失的主要原因，因为其随插即用、且储存容量比软碟大的多，所以现在经常用到电脑的人，身上大概都会有几支随身碟吧，加上其只储存资料，功能简单所以价格便宜，也是控制晶片厂商主要的市场之一。这些外接式的储存设备全部都需要搭载控制晶片，加上部份将Flash内建的设备，一年这类控制晶片的市场需求量应该接近10亿个，尽管技术难度不高、价格便宜，确也是个不小的市场。

Flash控制晶片功能

(图二)所示为一CF规格小型记忆卡的内部电路图，而不管是小型记忆卡或是随身​​碟，其基本电路都是如此，架构上颇为简单，慧荣科技产品企划部经理叶宏祥表示，由于快闪记忆体会出现损坏的记忆单元（Bad Block），控制晶片必须对这些单元做标示，不要让新的资料存到那个记忆区块中；另外，快闪记忆体有读写次数的极限，一般来说，快闪记忆体必须达到一百万次的读写次数与十年的资料储存寿命，所以控制晶片还要规划记忆区块储存资料的频率，尽量让每一个记忆区块都有差不多的读写次数，让读写的次数平均分布，以延长快闪记忆体寿命。

《图二 CF的电路解析图》

这是最基本的功能，但是快闪记忆体之间并没有统一的规格，加上因为快闪记忆体近年来市场需求强劲，许多DRAM记忆体大厂争相投入开发，所以目前市面上快闪记忆体「种类」繁多，不同厂商推出的快闪记忆体，为规避专利陷阱，因此快闪记忆体会出现不同组态，叶宏祥指出，控制晶片需要支援不同快闪记忆体，在随身碟或记忆卡中，主角是Flash而不是控制晶片，若控制晶片无法与Flash搭配，当然得不到生意，若是遇到一款新的Flash就要开发一颗新的控制晶片搭配，其实也是一种成本上的负担，慧荣就很自豪该公司的控制晶片可以支援市场上大多数的Flash颗粒，而该公司提出的线上即时更新程式（ In-System-Programming；ISP）的功能，就是在Flash上​​画出2～4K的空间做为韧体的更新，目前也成为业界共通的作法。

不过，一颗控制晶片支援所有Flash的作法固然有其优势，却也只是一种选择，群联电子专案经理于绍庭认为，这样的作法必须做出部分妥协，难免会牺牲掉最佳效能，不见得是最好的解决方案。

终端产品相容性令人头痛

控制晶片除了与Flash颗粒的相容性之外，与终端产品的相容性才是控制IC厂商目前遇到最大的难题，随身碟因为功能单纯这类问题较少发生，主要是小型记忆卡面对越来越多的应用环境，除了数位相机、手机之外，各式读卡机、PMP还有未来更多的可携式多媒体产品，都会是应用范畴，慧荣科技产品企划部协理董乃琦就指出，现有市面上正在贩售的产品都不是问题，因为厂商可以在产品上市之前，将产品做过完整的测试，保证其相容性，问题就出在过去上市的产品，目前已经不在市面上流通，不过却还有消费者在使用，一但发生产品无法辨识记忆卡或存取时，控制IC厂商就必须要解决。

所以目前所有Flash记忆体控制晶片厂商都必须建置一个测试实验室，让控制IC在上市之前就已经做过充分的相容性测试，测试的产品包括过去与目前所有市场上已经上市的产品，甚至还要「预测」未上市产品的规格，安国国际市场部行销经理蓝世旻表示，过去也曾经出现过，有系统厂商的产品设计超过规格规范，造成记忆卡与之不相容，迫使控制晶片也需要配合这样「不照规矩」的设计，以求产品的相容。

《图四 安国国际市场部营销经理蓝世旻》

市场需求量大 投入者众

尽管快闪记忆体控制晶片在产品相容性上让厂商吃足苦头，但是由于晶片设计门槛不高，每年市场需求量又大，所以还是吸引许多厂商投入，而且其低单价、高需求量的市场特性与台湾IC设计厂商专精的部份相当符合，目前台湾至少有十多家IC设计公司投入相关产品的开发，包括慧荣、群联、擎泰、安国、聚铼、联盛、华邦、鑫创、瑞程、崴懋、亮发、我想等，其中慧荣是目前全球第二大快闪记忆体控制晶片厂商，投入时间最久、技术也属领先；群联则是兼营系统组装业务，以垂直整合的业务模式创造高度获利。

至于全球最大的快闪记忆体控制晶片厂商就是业务模式与群联类似，而且品牌响叮当的SanDisk，该公司掌握许多小型记忆卡规格与快闪记忆体专利，并利用专利授权取得稳定的快闪记忆体货源，再发展终端的小型记忆卡，最近这几年整体表现相当令人瞩目。所以，于绍庭就认为，台系控制晶片厂商无法像SanDisk一样掌握上游的专利，就必须培养与Flash供应商与下游模组商良好且稳固的关系，能在这部分结成稳固的联盟，就已经成功一半了。

而随着小型记忆卡与随身碟等产品普及率日益提升，未来几年虽然市场规模还是会持续扩大，但成长动能以不若前几年强劲，前述上下游联盟关系也日益稳固，快闪记忆体控制晶片厂商早就在思索着开拓新的商机，包括整合附加功能与发展更高阶的产品，在整合附加功能部分，安全性、DRM、U3、KVM（Keyboard、Video、Mouse）、自动控制等功能都是发展的方向；高阶产品就是多媒体功能，像是MP3、PMP等的控制晶片，不过这部份技术难度较高，需要整合DPS、Codec等，混合讯号技术能力很重要，又要碰到像Sigmatel这类已经占据市场，又具备技术能力的厂商，对台湾厂商来说绝对是一场硬战。不过，于绍庭表示群联已经积极投入开发自有的Codec（编解码晶片），希望能借此开拓下一片蓝海。

《图三 慧荣科技推出的MP3/JPEG控制芯片》

微型硬碟控制驱动晶片成长力佳

硬碟控制晶片也是硬碟上的关键零组件，负责控制硬碟机的运作，硬碟电子元件包括一个前置放大器（PA）IC、马达控制器（MC）IC以及一个整合型控制晶片，内建读取通道与硬碟机控制器，并整合所需的I/O元件与记忆体。（关于硬碟控制晶片运作原理，可以参考本专题「增进微型硬碟电池续航力与耐用度之设计」一文）传统硬碟产业目前的发展已经进入成熟期，比较受人瞩目的就是微型硬碟，像PortalPlayer就是最近几年窜红的一家微型硬碟控制晶片厂商，因为该公司的产品受Apple iPod青睐，所以跟着变成当红炸子鸡。

而这部分台湾厂商因为早年并没有投入硬碟产业,所以几乎没有厂商投入此产业,过去几年市场曾经传出智微科技(JMicron)计划投入,但到目前为止并没有进一步消息；另外，硬碟控制晶片中，以类比技术为主，这部份是台湾厂商相当弱的一环，所以在先天不良后天失调的状况下，这类产品多是外商的天下，包括Silicon Image、Agere、LSI Logic等；再者，因为硬碟控制晶片与硬碟效能有很大关系，许多硬碟厂商都自行开发自家用的控制晶片，像全球第一大硬碟厂商，多年前就透过并购一家IC设计公司，成立自己的硬碟控制晶片设计部门，所以这类市场也相对封闭，市场机会并不多。

系统级储存控制渐受重视

在数位时代数位资料的储存与管理是一件相当重要的课题，对于企业来说更是如此，所以针对有大量资料储存需求的系统级储存重要性也日益提升，RAID就是透过将许多磁碟系统组合成一个磁碟阵列，提供大型储存应用，在磁碟阵列领域，资料储存的安全性、资料即时备援功能、更大的储存容量、大幅缩短存取资料的等待时间、有效提高电脑系统效率及低成本高效能等，都是要求的重点。

磁碟阵列控制晶片诉求企业应用，与先前谈的偏向消费性产品或个人应用的控制技术不同，在RAID领域，「可靠度」是最重要的部分，包括资料保护、高效能、丛集支援（clustering support）及降低整体TCO成本等都是。而这部份的晶片推出的厂商也以国外厂商为主，包括：Broadcom、LSI Logic、AMCC等，但是国内厂商在这个领域并没有缺席，乔鼎资讯发展RAID相关技术已经有很长一段时间，而且产品线从RAID控制晶片、控制卡到系统产品都有提供，可以说具备该领域完整的技术能力。

结语

储存记忆随着数位化的发展将出现越来越多的市场机会，而身为不容忽略配角的驱动与控制技术，自然也会越来越受瞩目，尤其是在消费性电子领域，其产品应用的多样性还有很大的发展潜力，对于积极投入此一领域的国内厂商来说市场前景颇佳，不过，不久前市场传出英特尔（Intel）提出ONFI（Open NAND Flash Interface）技术，针对NAND型快闪记忆体（Flash）介面提出标准规格，此一动作对整体市场发展是健康的，不过对于控制晶片厂商来说，却是一个严重的威胁，因为过去快闪记忆卡出现相容性的问题，NAND型Flash供应商通常不会承认自己的晶片有问题，而卡片制造商也没能力解决，因此最后必须由设计公司处理，这也是记忆卡晶片设计公司的价值所在。

未来如果不再有这样的困扰时，控制晶片厂商的价值将被极小化，所以厂商唯有不断扩展自身价值，包括先前提到整合附加功能或者发展更高阶的控制技术，才能继续成长。而硬碟与系统储存部份，尽管市场前景与受瞩目程度不若快闪记忆体控制市场，但是仍然有其发展性，而且进入门槛高，市场竞争程度相对较低，获利也较稳定，不用以杀价竞争或不理性的降低成本手段来争取客户，也是个不容忽略的市场。

延 伸 阅 读

在测试完成之前，时隙1定时器又截止，此时一个DMA记忆体－埠测试模组被启动，它设置任意的DMA通道并退出。现在，DMA已在后台执行，而原来的复制测试又重新执行。随后又产生一个时隙3定时器中断，使用DMA通道5启动记忆体－记忆体传输并退出。相关介绍请见「 自动实现半导体元件系统强化测试的方法」一文。 DMA 的传输操作可以发生在ADSP-BF531/BF532/BF533处理器的内部记忆体到与有DMA能力的外部设备之间。而且，DMA传输也能够在DMA外部设备和连接到外部记忆体介面的外部设备（包括SDRAM控制器和非同步存储控制器）之间。你可在「 记忆体- SDRAM 」一文中得到进一步的介绍。 从处理器的角度来看，CPU 根本不知道发生了什么事；而从快取记忆体与主记忆体中读取资料的分别，仅在于传回资料所花的时间而已。就储存容量而言，快取记忆体比RAM 小得多。因此，主记忆体中的每笔资料不可能存放在快取中。在「 储存空间的族谱」一文为你做了相关的评析。

市场动态	记忆体的DMA控制器提供高带宽的资料传输能力，它能够在内部L1/L2记忆体和外部记忆体（包括PCI存储空间）之间执行代码或者资料的块传输。相关介绍请见「ADSP-21535 Blackfin的Mem DMA高速通信」一文。 Silicon Labs.宣布推出快闪记忆体容量加倍的新型微控制器C8051F316和C8051F317，内含16KB快闪记忆体并采用4 × 4毫米的24接脚QFN封装，最适合为相机模组、行动电话和可携式游戏机等空间有限应用，以提供所要求的快闪记忆体、低功耗和精巧体积。你可在「 Silicon Labs.推出记忆体容量更大的小型微控制器」一文中得到进一步的介绍。 华邦再推出新的4Mb快闪记忆体元件，提供客户更低耗电量、高效能及高稳定性的产品，以满足客户在应用设计上的需求。在「 华邦推出新制程技术─快闪记忆体解决方案」一文为你做了相关的评析。