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新一代光碟技術與市場展望
 

【作者: 吳秉思】   2002年02月05日 星期二

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DVD Player自1996年11月在日本正式發聲,美國市場則在1997年3月起跑,隨後在1998年再導入歐洲,歷經5年的耕耘後,終於開花結果,歷年均維持高成長,並拜單價急遽下跌之賜,在電子產業不景氣的2001年,依然可維持佳績。


Data Quest在2001年的秋季估計該年度總出貨量為3,276萬台,稍後In-stat的統計為29,576萬台,均比日本電子情報技術產業協會稍早的預測為佳(表一)。由於整體DVD產業的結構已經成熟,DVD全盛的時期即將來到。唯讀型的預錄式DVD,即DVD-Video,確定將取代VHS的市場;另一方面DVD後續功能增強性的機種,如DVD錄影機,一線製造商積極開發並邁入量產,亦將活絡整個市場。


表一 全球DVD Player市場預測 (千台)

 

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

北美

379

1130

4205

9084

13200

14740

15580

16105

歐洲

60

418

1340

3401

6082

7673

8693

9205

日本

148

239

388

820

1200

1800

2300

2600

亞洲

192

445

1038

2205

4110

6020

7310

8585

其他地區

11

68

200

510

866

1191

1417

1580



合計

 

790

2300

7171

16020

25458

31424

35300

38075


DVD Player價格降至可廣泛受的範圍

打開DVD Player普及大門的最關鍵因素,和其他消費屬性電子產品並無兩樣,平均單價下跌至大眾可以廣泛接受的程度。In-stat預測指出,美國市場2000年到2002年的平均單價分別為205、165和145美元,一般而言,低於200美元即為具有大幅催生市場接受度的指標,亦即2001年是跨入此門檻的第一年。


除了DVD硬體跌價的有利條件之外,DVD優異的畫質、多功能以及防盜拷機制的訂立,取得電影業界完全的信賴,遂而不分你我,大力支援DVD軟體的產出。再者DVD具有5.1聲道也發揮家庭劇院的概念,擴大器和揚聲器週邊廠商的趁勢大力支援,突顯以DVD Player中樞的地位。


DVD Player的製造商集中在日本廠商,為了有效降低成本,紛紛移往中國和馬來西亞生產,尤以前者為最(表二),主要是以低階產品為主,得以成為促進普及的有力推手。如2000年底,美國消費電子的主要通路商Private Brand,推出中國製DVD Player,只有99美元,是過去的一半。


表二 2000年DVD Player產地佔有率

地區

生產量(千台)

佔有率

代表性製造商

日本

4530

27.5%

松下電器、Sony、

Pioneer、東芝、愛

華、Sharp、赤井電

馬來西亞

3650

22.1%

Sony、Pioneer、

JVC、Sharp、Yamaho

中國

7200

43.6%

東芝、三洋

Techno、JVC、船井

電機、Sony、

Pioneer、松下電

器、日立、

Kenwood、愛華、

LG、Philips、江蘇

新科電子、Hi-Tech

Prec、Orient

Power、TCL、NAN

TAI

其他(歐美)

720

4.3%

Philips、Thomson

Multimedia、

Grundig、Orion、三

星電子


日本業界轉換策略

日本業界將漸無法守住佔有率,尤其是強調低價和品牌名較薄弱的中國市場。遂而積極在DVD錄影機上佈局。松下在2001年秋推出實際完售價格1000美元的DVD-R/DVD-RAM錄影機,Sharp和Pioneer則發布同價格帶的DVD-R/DVD-RW雛型機種,在2002年初正式上市,揭開了低價化的序幕。


由於DVD Player已降低至相當低的價位,相關零組件已達一定的量產規模,加上MPEG2 Code經過多年的發展,成本已大幅降低,有利於DVD錄影機的商品化。以Pioneer和Sharp結盟共同開發DVD錄影機為例,前者負責光學系統和機構,後者掌管MPEG2 Code及其他後端元件的開發,IC數目將降為現在的一半以下,使得現在1000美元的DVD錄影機,可望在2002年下半年降至500美元。


新一代光碟展現新面貌

雖然DVD家族尚未完全在市場上普及,業界已開始籌措下一代光碟實用化之計畫。這是因為光碟系統所牽涉的技術十分複雜,從碟片媒體、光學元件、機構到IC等,都需要漫長的研發時程,同時業界又得統合成一可廣被大家所能接受的標竿,並得考慮多元化應用方面的需求,其複雜度已遠踰越過去CD或DVD家族單純化的考量。故業界已在下一代光碟上佈局。


光儲存媒體開發的重點,傳統上是以家電和PC的使用者為最大考量,諸如CD-Audio、VCD、DVD以及CD/DVD-ROM,CD-RW等;上述應用的最大共通點是必須回溯相容,達到充分利用過去所累積的龐大資產,故在新一代的光儲存媒體的開發上,回溯相容一直是業界努力的目標。


近年來網路的發達,促成大容量檔案可透過網路作實質交換,遂而使光儲存媒體相容的必要性大為降低。例如:HDD、CD-RW、DVD-ROM或小型記憶卡內的儲存資料,都可經由網路傳送或接收,彼此間未必得相容。若真能不考慮回溯相容的必要性,新一代光學儲存裝置的開發流程將可大幅縮減,亦有利於成本的降低。


另一方面,因應網路應用的要求,儲存媒體在資料擷取速度上亦得要有明顯的提昇,以符合寬頻的需要。在網路化觀念的引進下,光儲存媒體的發展勢必有全新風貌的產生。


於是業界認為未來的光儲存媒體至少必須符合四大條件:1.每位元平均價格要低;2.資料傳送速度度必須超過接取網路的速度,線上儲存、下載方能及時完成;3.資料的保存必須能夠長久,具備高可靠度;4.兼具隨意接取(random access)的特性。現有的可抽取式之光學儲存媒體,雖有低單價,但在高速化方面的技術上處於落後的狀態,必須積極圖謀改善。


光碟價格仍難企及磁帶

在價格方面,目前最便宜的可寫入的光學儲存媒體首推CD-R,每1MB只有0.015元新台幣,是最佳的專業型備用(back up)媒體,也幾乎和D-VHS影帶相當。不過磁帶的每單位紀錄容量成本一向是所有儲存媒體中最低的,在CD-R的成本幾乎已無再下降空間的情形下,尚待更大的量產效應刺激再跌價的機會。


DVD-R和CD-R具備相同的低價化潛力,唯目前每1MB的0.06元新台幣,價格依然過高。在高速度化方面,更是光碟的致命傷,和HDD存在極大的差距。欲趕上HDD,在技術上有實質的困難,理論上短期內並不可能,但是縮短差距、符合網路基本的要求,是必要的。以家庭網路和辦公室使用的最低限度來判斷,Fast Ethernet的100Mbps是最基本的,遂成為業界努力的標竿。現在24倍速CD-R的資料傳輸速度為近乎30Mbps。


雙層架構可能廣被使用

近幾年來,各光儲存媒體的開發業者,均全力投入下一代光學系統的開發(表三),歷經多年的努力之後,部分技術障礙被克服,若干規格亦逐漸形成共識。過去DVD Forum的成員,如東芝、松下以及NEC和日立等,在下一代光碟的基本規格上,一向主張基版厚度0.6mm,兩片貼合的解決方式,以迎合和現行DVD相容。在2001年所揭露的開發成果,竟一反常態,跟隨Sony、Philips和Pioneer先前所推出的0.1mm覆蓋層孔徑比0.85的技術,顯示此技術有成為主流的可能。不過東芝卻強調此一技術只是備胎中的一個。


表三 業界開發下一代光學儲存技術的基本規格
業者 容量 光碟類型 紀錄方式
松下電器 25GB(單層) 可覆寫 凹溝紀錄
40GB(雙層)    
45GB(雙層)    
45GB(雙層) 僅寫一次 凹溝紀錄
90GB(四層    
NEC 32GB(單層) 可覆寫 凸槽-凹溝紀錄
Philips 23.3GB(單層) 可覆寫 凹溝紀錄
45GB(雙層)    
Pioneer 25GB(單層) 唯讀 _
30GB(單層)    
50GB(雙層    
Pioneer,TDK 25GB(單層) 可覆寫 凹溝紀錄
Sony 23.3GB(單層) 可覆寫 凹溝紀錄
25GB(單層)    
42.8GB(雙層    
東芝 25GB(單層) 可覆寫 凸槽-凹溝紀錄
28GB(雙層)    

光碟高速化策略

欲達到光碟高速化,有兩種手法可資運用,一是為紀錄密度的提高,二是紀錄膜材料的結晶時間縮短。第一種可同時滿足大容量化和高速化,可用紀錄層的多層化和和紀錄標記的多值化來解決。松下發表了僅寫一次的光碟,紀錄層達四層,合計共可寫入90GB。


多層化的結果,使成本增加,如何嚴格控制薄膜厚度和透過率是一大問題。因為業界大都還是停留在兩層的方式,雙面可達40~50GB。業界認為下一代光碟初期上市應以兩層為準,再多層化的可行性不高。NHK則開發出雙道雷射光分別同時紀錄或讀取兩軌道的資料,速度可提高兩倍,可使用在HDTV的攝影機上,傳輸速度合計可達200Mbps。


紀錄膜寫入速度一年內成長1倍

Calimetrics開發出可紀錄密度和資料傳送速度可同時提高的多值技術,稱為ML(Multi-Level Technology),和TDK共同合作,由TDK負責生產碟片,並在2001年秋推出2GB的CD-R/RW驅動裝置,紀錄密度和傳送速度為一般CD-RW的3倍。此一技術並不局限於CD-RW,該公司已和三菱化學共同開發藍紫色的雷射,應用在下一代光碟上。若運用在Sony 和Philips共同開發的下一代光碟DVR-blue上,單面單層的紀錄容量可達55 GB。


紀錄膜的開發上,在近一年來有相當大的突破,已逼近100Mbps,等於在一年內足足增加了100%。三菱化學、Ricoh、TDK等三家公司陸續完成超過100Mbps的相變化紀錄膜。


結語

網路的重要性與日俱增,逐漸對電子產品技術的發展方向產生影響。因下一代光讀寫儲存裝置的技術開發動向即可深深印證此一觀點。當然DVD player 的銷售熱潮,將鼓舞著下一代光碟的開發,並注入更嶄新的觀念。


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