手機、MP3播放機、PDA與數位相機等可攜式電子產品在市場中廣受消費者歡迎，隨著這些行動裝置朝向輕、薄、短、小與功能多樣化的趨勢演進，使用者對於各種影音多媒體資訊（data）之保存與分享的需求也越來越多，尋找體積更小、耗電量更低與容量更大的資訊儲存解決方案也成為一大挑戰。
目前市面上的資訊儲存技術不外乎半導體儲存（如各種非揮發性記憶體）、磁性儲存（如硬碟）與光儲存（如DVD-RW）等三大類；在可攜式電子產品的應用領域中，最常見的半導體儲存解決方案就是以快閃記憶體（Flash）為基礎的各類小型記憶卡，磁性儲存技術則有近來十分熱門的微型硬碟獨領風騷，新一代的數位攝影機也出現配備了DVD燒錄裝置的設計，將光儲存帶進了行動儲存解決方案的行列。這些不同的儲存技術擁有不同的特色與專長，究竟哪一種能成為挑戰行動儲存終極任務的最佳選擇？台灣產業的機會又何在？
輕薄短小的非揮發性記憶體
記憶體晶片由於可以利用一般的半導體製程大量生產，在現今奈米技術演進的助益下，也能充分達到輕、薄、短、小與省電、低成本的效果，因此成為大多數可攜式設備儲存解決方案的首選。
一般記憶體分為揮發性（Volatile）與非揮發性（Non-volatile）兩大類，非揮發性記憶體因為具備即使不通電也不會流失資料的特性，成為各種電子產品的資訊儲存主流技術。非揮發性記憶體包括了上市較早的Mask ROM、EPROM、EEPROM，以及新一代讀寫速度更快、可抹寫次數與容量密度更高也更省電的Flash、FRAM（鐵電隨機存取記憶體）、MRAM（磁阻式隨機存取記憶體）、OUM（相變化記憶體）等，其中又以Flash的應用最為廣泛，尤其是在手機、PDA、MP3等各種行動裝置中。
Flash最常見的就是NOR與NAND兩大類，NOR Flash因讀取速度快但記憶容量較低，多用在儲存設備的程式碼（如個人電腦中的BIOS），而NAND Flash則因為抹寫速度較快、記憶容量大與單位成本低，可說是目前市場的當紅炸子雞。在可攜式電子產品領域中，Flash除了嵌入式的應用，為滿足使用者的需求，更化身成為俗稱“大姆哥”的隨身碟與各種不同介面的小型記憶卡（有關小型記憶卡的技術與市場現況，可參考本期「SD卡技術與應用趨勢」一文），除了可以藉此用外接方式擴充可攜式設備的資訊儲存量，也能同時達到不同設備之間資源分享的目的。
Flash市場成長潛力大
根據工研院IEK-ITIS計畫的統計報告，隨著全球半導體市場景氣的回溫，以及手機、數位相機等產品的熱銷，預測2004年Flash市場規模可有36.7％的成長率，並且在未來幾年持續成長，在2008年達到256.5億美元的規模。在Flash產品方面，全球2003年Flash總產出顆粒數為28.6億顆，其中NOR Flash為24.1億顆，NAND Flash則為4.5億顆；後者因各類記憶卡的應用增加，將呈現逐年成長的趨勢，如(圖一)。在容量發展趨勢方面，目前NOR Flash以應用在手機的64Mb產品出貨量最大，估計至2005年將以128Mb為主流，NAND Flash目前則以各類記憶卡應用的512Mb產品出貨量最大，預計2005年主流為1Gb產品。
而其他類別的非揮發性記憶體MRAM、FRAM、OUM等，則因製程良率穩定度、成本與記憶容量等瓶頸還未克服等因素，仍未見到大量的應用；其中MRAM因在技術上的進展較快，發展潛力頗受看好（有關MRAM的技術與應用現況，請參考本期「MRAM──更具行動應用前景的新世代記憶體」一文）；FRAM則有在IC智慧卡中的嵌入式應用；而OUM則尚在實驗室階段，並未看到實際的產品問世。
微型硬碟挾高容量優勢嶄露頭角
半導體儲存技術長期以來獨領市場風騷，但近兩年來卻有另一個發展潛力頗受看好的儲存技術，開始在可攜式應用領域嶄露頭角；這顆新星即是微型硬碟。一般所指的微型硬碟是比目前筆記型電腦所用的2.5吋硬碟更小的1.8吋以下規格硬碟。市場大多數習慣將微型硬碟稱為“Microdirve”，但實際上此一名稱是來自最早推出微型硬碟產品的IBM，而在IBM將硬碟部門出售予日立（Hitachi）之後，日立的相關產品名稱也沿用了“Microdirve”這個商標，但其他的微型硬碟製造廠商包括東芝（Toshiba）、希捷（Seagate）與南方匯通（GS magicstor）等則多避用該名稱，而將微型硬碟稱為小尺寸硬碟（small form factor drive）或是僅以尺寸標示產品的大小。
微型硬碟最大的優勢所在即是其高記憶容量與低記憶單位成本，當Flash的價格居高不下、並為提高記憶容量費盡心思的同時，微型硬碟已經遠遠地跑在前面。台灣東芝數位資訊（Toshiba Digital Media Network Taiwan；TDMT）硬碟事業部課長何柏毅表示，目前市場上主流的微型硬碟規格為1.8吋與1吋，其中1.8吋產品由於容量可達20GB以上（目前最高為60GB），是廣受各種多媒體數位影音播放機青睞的儲存解決方案，而1吋的硬碟則因目前最高容量只到4GB至5GB左右，在應用上的限制較大，比較偏向數位音訊與一般資料的儲存應用。目前1.8吋微型硬碟最成功的應用範例就是Apple推出的MP3播放機iPod，而也有不少個人媒體播放機（Personal Media Player；PMP）採用這個尺寸的微型硬碟以滿足對影片資訊的儲存需求，1吋微型硬碟則有小型記憶卡、隨身磁碟等的應用產品問世。
| 《圖一 台灣東芝數位資訊硬碟事業部課長何柏毅表示，未來1吋以下的微型硬碟市場將是廠商競爭重點。》 |
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體積要更小、容量要更大
何柏毅表示，1吋以上微型硬碟市場的競爭情況已經白熱化，而硬碟廠商要獲取更大的商機，勢必得往更小尺寸產品的方向發展，預計在2005年之後，1吋以下微型硬碟的市場將成為主戰場，而東芝也計畫推出0.85吋的產品搶攻手機等外型更輕薄的可攜式電子產品應用領域。何柏毅指出，0.85吋的微型硬碟跟目前市場上的SD卡一般大小，但容量卻是SD卡的兩倍以上，對於智慧型手機與PDA等裝置來說，將是更具吸引力的資訊儲存選擇。(表一)為微型硬碟與快閃記憶卡的規格比較，從表中可以看出，微型硬碟無論在尺寸與容量上，都可與當紅的記憶卡匹敵，但微型硬碟畢竟是一機械結構，在重量、耗電量與耐震度等條件上較為弱勢，而如何提升優點並補強弱點，就成為廠商技術研發的重點。
首先，容量自然是微型硬碟不斷自我超越的一大目標，何柏毅表示，硬碟的容量能否提升，與製造硬碟主體的原料有很大的關係，在奈米技術的演進之下，相信未來微型硬碟容量仍然能有很大的成長空間；以東芝的技術現況，已經可以生產4 GB的0.85吋硬碟，是快閃記憶卡難以追趕的優勢。而在硬碟機體的重量與耗電量、耐震度方面，就必須靠廠商的技術實力來突破瓶頸，何柏毅指出，微型硬碟重量與耗電量的降機可透過機殼原材料與各種控制IC的搭配來達成，目前已可達到不錯的效果，而在耐震度方面，內建硬碟的產品因掉落或碰撞而受到外力損害的情況確實會比快閃記憶卡來得嚴重，但有鑒於手機與PDA的應用在這類情況上難以避免，1吋以下微型硬碟也已經加強了這方面的條件。何柏毅也表示，目前大多數的微型硬碟都是嵌入式的應用，未來的應用亦可能將走向可抽換的設計，讓使用者能夠再進一步擴充儲存容量或是維修更換。
光儲存引領可攜式影像設備新風潮
除了快閃記憶卡、微型硬碟，近來市場上也出現了以光儲存技術為資訊儲存解決方案的可攜式產品設計，包括數位攝影機與個人數位錄影機等；其中數位攝影機因為過去影像拍攝的儲存媒介多是磁帶或是小型記憶卡，影像檔案若想要立即在電視螢幕上觀賞或是複製，都必須透過轉接或是回到電腦去操作轉錄，較為不便，因此包括日本的Sony、JVC等廠商都推出了內建CD或DVD燒錄器的數位攝影機產品，以提供消費者更方便的影像觀賞與分享方式。
推出以8公分大小、容量1.4GB的小型DVD光碟片為儲存媒介之數位攝影機的Sony表示，光儲存應用在可攜式電子產品的技術困難度並不高，現在有許多講求輕薄的筆記型電腦早已有內建DVD燒錄器的設計，最新的數位攝影機或是個人用的小型DVD錄放影機，也都是光儲存技術在行動裝置上的應用範例。光儲存技術的可攜式應用最必須注重的條件就是體積小、重量輕與低耗電量等三個條件，目前光學技術仍是以日本廠商為全球領先，整體解決方案的成本比其他的儲存方式高，此類的光學儲存解決方案之應用也較偏重在以影像為主的高價位裝置，在其他的領域尚未有所著墨。
挑戰行動儲存終極任務 台灣業者商機何在？
儲存技術在行動裝置應用領域的重要性日益顯著，龐大的商機更是不容忽視，在此一趨勢之下，台灣相關業者的機會究竟何在？為了整合國內資訊儲存技術的研發資源，工研院光電所在2003年10月聯合產、官、學、研各界成立了台灣資訊儲存技術協會（Taiwan Information Storage Association；TISA），目前已經募集了上百家廠商會員與個人會員，涵蓋半導體儲存、磁性儲存與光儲存三大領域，除定期發表論文也舉辦大型的國際研討會，期望提升我國相關產業技術水準與地位。
小型記憶卡與光碟片產業為台灣強項
身兼工研院光電所副所長的TISA理事長黃得瑞表示，台灣在半導體儲存技術方面，各大記憶體廠商的表現是國際市場有目共睹，熱門的快閃記憶卡相關技術更是國內廠商的強項之一，投入的業者陣容龐大；但由於目前市場上小型記憶卡規格眾多，且大部分由國外廠商主導，國內業者往往受制於權利金而處於劣勢，為了爭取更多的市場商機，TISA目前也積極聯合廠商制定新的小型記憶卡規格，名為「國際微型記憶卡（簡稱μ卡）」的新規格也已經在2004年10月正式公佈，未來若此一規格的產品能得到市場的普遍接受，將使國內廠商獲益更多。
而在光儲存方面，國內廠商雖然在光學讀寫頭等關鍵零組件技術上尚待加強，但國內的光碟機製造與光儲存媒介──即光碟片的相關技術則是表現亮眼；黃得瑞指出，國內的光碟機、光碟片產業產值已經超過新台幣2300億元，至2008年更有機會突破兆元，成為繼IC與光電產業之外的另一新星；此外TISA所主導制定「紅光高畫質影音光碟（Forward Video Disk；FVD）」光碟片新規格，也得到了國際DVD論壇的重視，相信將為我國相關產業開啟一新里程碑。
開創磁性儲存之應用可為我國廠商著力點
在磁性儲存技術方面，黃得瑞則表示，受制於原材料與技術專利，台灣在硬碟製造上較無著力之處，但開發新應用則是台灣廠商的強項；這也是缺發硬碟製造廠商的台灣，可在微型硬碟風潮中把握的契機。
代理中國硬碟廠商南方匯通微型硬碟產品的百徽第二事業群副總經理李冠時即指出，由於目前全球硬碟原料供應量有限，硬碟的技術專利也掌握在國外廠商手中，台灣業者要切入硬碟製造產業的門檻頗高，並不是一個值得投入的市場，但台灣業者的優勢就在於豐富的系統產品設計與製造經驗，國外有不少熱門的微型硬碟應用產品都是出自國內廠商的手筆，像是以1吋或1.8吋微型硬碟為基礎的隨身碟、MP3播放機與PMP等。李冠時表示，台灣廠商具備對市場的高敏感度與靈活彈性，而本地產業聚集的效應，也能充分達成整合的目的；以內建微型硬碟的多媒體產品開發為例，就是必須結合影音壓縮解碼技術、數位訊號處理（DSP）、儲存媒介等硬體技術，以及數位內容的軟體技術，才能完成的一項任務，各部門廠商之間的配合與代理業者在其中所扮演的橋樑角色，將是拓展台灣在全球行動儲存市場版圖的重要關鍵。
| 《圖三 百徽第二事業群副總經理李冠時表示，台灣雖無微型硬碟製造廠商，但開發各種相關應用卻是拿手絕活。》 |
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結語
具備不同特性的資訊儲存技術在不同的應用領域各擅勝場，採用半導體儲存技術的非揮發性記憶體以其輕、薄、短、小的優勢攻佔各類可攜式設備，在全球各大廠商的積極投入與激烈競爭之下，未來無論是容量提升或是價格下降，相信受益的都將是廣大的終端消費者；標榜大容量的微型硬碟來勢洶洶，雖讓記憶體業者頗感威脅，但畢竟相關耐用條件仍有讓人疑慮之處，未來是否能取代記憶體成為熱門儲存解決方案，值得持續觀察；至於光儲存技術能否在影像領域之外開拓另一片應用天空，也需要時間來解答。而相信不斷挑戰行動儲存的終極任務，將成為是推動各項儲存技術演進的一大動力，是否將有更令人驚奇的成果展現，不妨拭目以待！
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