账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
Flash产业的近况与展望
 

【作者: 吳秉思】2000年05月01日 星期一

浏览人次:【9900】

快闪记忆体(Flash)在1999年下半年拜行动电话手机需求畅旺而缺货,顿时成为焦点话题。 2000年以后,Flash卡的应用开发十分活络,每一种数位的电子产品都可能附有Flash卡插槽,市场潜力倍受重视。


Flash的应用范围甚为广泛,和其在半导体的结构上有相当的关连。盖其在资料的储存上分为两种--程式码和资料,各有不同之电晶体结构匹配此两种不同性质的用途;NOR大多是用在程式码,而NAND则在资料的储存上(表一)。



《表一 Flash的用途和性能要求》
《表一 Flash的用途和性能要求》

不同架构各有用途

过去Flash最主要的用途是在程式码的储存,几乎所有牵涉到数位处理的设备都得用到,而每种应用所需的容量各不相同。在1999年NOR架构的程式码储存用Flash之占有率为83%,远大于资料储存的NAND架构;资料储存的Flash和其他储存媒体相比,如软碟、CD/DVD-RW或MO,由于不需要机械装置,而有轻薄短小之优点,但每位元的平均价格却远高出许多,一直未被广泛使用,直到数位相机在九○年代中期崛起之后,方开始明显开拓市场。唯数位相机的出货量至2000年方上1000万台,Flash卡难成大气候;直到1998年MP3 Player兴起,方再鼓动Flash卡的市场需求。


NOR型态的Flash只当做程式码储存,容量需求自不及NAND的资料储存大,但因所应用的产品遍布所有3C领域产品,遂能以庞大的出货量取得比NAND更大的市场。展望未来,资料储存的应用愈来愈广泛,诸如SD和Memory Stick两阵营所提出的Flash卡概念产品,势必使存在NOR应用的产品也需要NAND Flash,不管是内藏或以卡的型态出现。NAND的成长将依靠应用范围的扩大而加速,并有机会在2004年超越NOR市场(表二),而以往执着NOR市场的半导体业者不得不开始思索如何大举跨入Flash卡市场,如富士通将为Sony生产MemoryStick的Flash,而三菱亦将从2000年第四季起生产资料储存用Flash;Flash卡的应用的确在扩散之中(表三)。



《表二 Flash依技术别的市场占有率》
《表二 Flash依技术别的市场占有率》

《表三 2000年Flash的应用比率别》
《表三 2000年Flash的应用比率别》

当然,资料储存用Flash的市场扩大并未意味着程式码储存用Flash市场之不重要,实际上在手机及携带式数位资讯产品的出货量激增下,其市场的成长依然可观,只不过资料储存用Flash需要更大容量,而突显出更高的成长。为了反应两者在更高量和更低价的要求,并提高产品竞争力,各业者莫不积极开发新的制程;如一片Flash卡在2000年需要64MB,但在2001年得再增加1倍至128MB,非得依靠微细的制程不可。而至于在行动电话的手机上,也得为应用方式的扩大不断地切入更高容量;Flash在制程上的进展速度已逐渐向DRAM逼近(表四)。



《表四 为Flash卡应用所规划的Flash制程发展蓝图》
《表四 为Flash卡应用所规划的Flash制程发展蓝图》

Flash和DRAM产业模式差异恒大

关于Flash的市场预测,呈现乐观和保守两极的看法(表五),而其最大的差异性是在于对2000年的成长幅度有回然不同的见解;除此之外,可以肯定的是20% ~30%的年成长率应是共识。大部份的Flash业者眼见机不可失,纷纷大笔扩厂或建厂,遂引起投资者不少的质疑声,但实质上Flash和DRAM的产业特性不同处远多于雷同处,两者除了出货量不小,及NAND型的Flash制程据说有九成和DRAM类似之外,其余皆有相当的差异性。



《表五 闪存市场预测》
《表五 闪存市场预测》

大体而言,DRAM属于集中性,而Flash偏向分散属性的产品。 DRAM的市场有七、八成为PC所驱动,技术和市场走向必须遵循Wintel模式,亦即高容量化和高速化的进行始终不间断,并且过时的产品亦被淘汰(如同X86CPU一样),而跟不上主流技术的业者难逃被淘汰的命运。反观Flash,其应用产品甚为广泛,且比率分配较均匀,各个应用场合所需的容量和界面规格等各不相同,即使使用在手机,用来储存程式码的Flash规格也因厂牌、机种的不同而不一;故同样的Flash实际上其产品是随规格不同而有市场区隔之分。这正是为何诸如Motorola、TI在DRAM技术开发跟不上世界潮流之后就不得不退出市场,而在Flash技术落后全球一流业者相当距离的旺宏和华邦仍可大卖Flash的原因。所以诸如DRAM素为人垢痛的恶性循环特性,是不容易在Flash上​​产生;当然这也可以用来解释饱受DRAM折磨的日本业界竟可以不受前车之鉴的影响,大举进军Flash的背景因素。


Flash附加价值犹高于DRAM数筹

就附加价值的观点,Flash的确比DRAM来得高(表六)。在PC的IC 范畴中,DRAM纯粹是随机存取的记忆体,整个PC架构的主控权依序是在CPU、逻辑核心晶片组和绘图、音效上,DRAM只是跟随上述架构的配角,满足其资料存取的功能而已。不过因DRAM所需庞大,故尽量采取规格开放的方式使各厂牌的同一类型DRAM得以相容,故DRAM产业本身存在着不少靠协调产生的型态,业者本身能充份发挥的空间有限。



《表六 Flash和DRAM产业型态的差异》
《表六 Flash和DRAM产业型态的差异》

早期除了PC以外,数位电子终端产品并不多,Flash的商机远不如DRAM和SRAM,投入开发的业者并不多。 Flash依其用途,可区分为程式码的存取和资料的存取两种,后者曾一度被考虑用来取代HDD,唯密度成长率和成本优势远不及HDD而沉寂好一阵子;前者的用途甚广,可用在PC的BIOS、手机、电话答录机,车用控制器、STB、HDD、路由器等,市场规模大于后者。Flash业者在初期开发产品时,需匹配各个系统性能不同的需求,得由系统面的层次切入,因而建立了封闭式的规格,使Flash业者和系统业者间不只存在供需的关系,也有相当程度的技术往来(表七)。



《表七 Flash业者间的合纵连横》
《表七 Flash业者间的合纵连横》

至于资料存取的用途一直到数位相机风行而需使用Flash卡之后,其市场潜力始被积极开发。以SanDisk开发的CompactFlash卡为例,除了Flash外,尚需内嵌控制器,负责管理和控制资料传输流程。而MP3流行之后,版权保护管理机能成为必备,Sony的MemokyStick即是第一个具备此功能的Flash卡。所以无论是程式码或资料的储存,发展Flash除了基本的设计和制程外,更需要近似系统层面的多方位解决方案,其附加价值自然要比DRAM高出很多,相对地进入障碍的门槛也跟着增加。即使连Flash市场占有率高居居第一的Intel,其开发的Miniature Flash卡难敌CompactFlash和Smartmedia的竞争而败阵,使Intel立足资料存取市场更为艰困。


Flash释放代工比DRAM难

正是Flash特殊的型态,除了SanDisk初期即锁定资料储存技术而成功之外,专业IC设计公司少有能够在Flash上​​大放异彩。同时为了克服设计、制程和生产的问题,各个Flash的IDM业者,通常透过和技术相近的同业结盟来解决,每个结盟后的业者得以共享专利和各自技术开发的成果。于是Flash欲像DRAM那样普遍委外生产将有实际的困难,因为必须获得策略联盟内每个成员的同意,并得付出高昂的权利金费用方可行;这正是为何Flash代工生产不如DRAM单纯的主因,也是Flash不易如DRAM一般可快速增产,自较不会产生DRAM式的价格崩溃。


过去台湾业界真正有大规模生产大客量Flash(资料存取用)的首推联电为SanDisk的代工业,盖SanDisk独自掌握了自有技术,没有上述的专利问题。低客量的程式码存取产品几乎每个晶圆厂都有生产的经验,华邦和旺宏则拥有自己的产品。继DRAM之后,近来华邦欲积极争取东芝的大客量Flash代工订单,然东芝和三星素有技术合作关系,恐是最大的障碍点之一;而三菱则有意和台湾业者合作,对象可能是旺宏。基本上日本业界对Flash的委外生产态度比DRAM要保守许多,盖系于Flash的高附加价值和适度地控制产能,防范DRAM式地供过于求效应重现。


如今Flash的供不应求以及未来需求高成长的预期心理的的交错之下,各业者积极扩充产能(表八),主要的手法大致为并购旧厂改建为Flash专用生产线(如Intel),或者将既有DRAM生产线全部或部份更动为Flash生产(如富士通、三菱、日立、东芝),抑或是在既有晶圆厂内增设生产线(如富士通、Sharp、AMD、东芝);当然增设晶圆厂(如AMD)和微细化时程提前(如各业者)也是手法之一。这些Flash增产计画除了三菱之外,并不包括委外生产,亦即绝大多数的Flash业者宁愿亲自掌握生产,也不愿将产能外放出去;这和过去两年来DRAM业者不增设晶圆厂和生产线,而只做生产线的微细化及委外生产大异其趣。



《表八 全球重要Flash制造商生产计划》
《表八 全球重要Flash制造商生产计划》

Flash开创系统和记忆体的新价值

根据八大Flash代表性业者的增产计画,未来二至三年的平均每位元增产成长率在70%~100%,但日本部份银行的产业研究单位则以为市场的平均位元需求成长率应在200%以上,故产能仍有扩展的空间。 IC Insight指出,1999年时Flash占记忆体产值的比率只有14%,2000年便可窜升至21%。 Flash确实表现了异于DRAM的特质,即使未来Flash有供应过剩的疑虑,同时掌握Flash生产和系统制造的日本业界将可利用其控制的系统产品资源全力支援Flash卡的产出。诚如SONY的MemoryStick和松下/东芝/SanDisk的SD Flash卡之争,不只是单纯的Flash卡竞争而已,更是具备向下强化系统机能、拓展市场接受度,向上驱动半导体需求和技术开发的效能。如松下将SD广泛应用于传统通讯设备、传真机和家用无线电话,利用SD储存更多的资料,不论是文件资料或来话方留言,可再创产品新价值。这种经由系统而衍生无限空间的手法,算是为记忆体开创新局。


由于Flash需求出现爆炸性成长,生产不足的现象甚为严重,日本证券估计一直要到2002年才可能供需平衡(表九)。毕竟Flash不同于DRAM,限于特殊的制程和专利问题,委外代工有实际的难度,而扩建生产短时间内仍难挹注大量产能。



《表九 Flash供需预测》
《表九 Flash供需预测》
相关文章
低 IQ技术无需牺牲系统性能即可延长电池续航力
以霍尔效应电流感测器简化高电压感测
以固态继电器简化高电压应用中的绝缘监控设计
以半导体技术协助打造更安全更智慧的车辆
适用於整合太阳能和储能系统的转换器拓扑结构
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» TI创新车用解决方案 加速实现智慧行车的安全未来
» AMD扩展商用AI PC产品阵容 为专业行动与桌上型系统??注效能
» 豪威集团汽车影像感测器相容於高通Snapdragon Digital Chassis
» 意法半导体扩大3D深度感测布局 打造新一代时间飞行感测器
» 国科会扩大国际半导体人才交流 首座晶创海外基地拍板布拉格


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK84J29MNHCSTACUKQ
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw