微型硬碟在這幾年蓬勃發展,大家普遍看好微型硬碟的未來發展,然而事情果真是如此嗎?本篇將剖析由於NAND Flash的售價持續下滑,最終將提供消費者真實的行動儲存需求,而微型硬碟將會很快地功成身退。而當4GB的NAND Flash價格落到合理的成本區間(100~300美元),影響到的將不只是行動儲存裝置市場,而會是全面性的終端品應用,亦會為苦無殺手級應用的國內廠商提供一個新天地。因此本文將宣告一個屬於行動消費性電子的新世代──4G時代的到來!
4G時代來臨
快閃記憶體銷售額自2005年增長趨緩,但ASP下滑帶動新需求
NAND Flash是近幾年來成長相當快速的記憶體產品。儘管2005年普遍看法對於整體半導體景氣持平,但NAND Flash仍將在2005年維持約10%的產值成長,在2006年產值成長20%,如(圖一)所示。
NAND Flash在2005年的產值成長不若前兩年(2003及2004年)並非因出貨量的減少,而是2005年將會有許多十二吋廠的產能開出,以及90甚至70奈米的高階製程來製作成本更低廉的NAND Flash。在2005年之前的應用多偏重於資料、音訊或靜止圖片的儲存;而NAND Flash將會在2005年與2006年受惠於ASP的持續下滑,而產生許多新的應用諸如視訊儲存等等。
快閃記憶體價格大地震 4G時代浪潮將至
記憶體無疑是牽動終端系統產品設計方向的重要因素。若以100美元來定義中低階的系統記憶體成本,以300美元來定義高階的系統記憶體成本,如(圖二);可以很清楚的看出:中低階市場在2004年邁入1GB的NAND Flash合理使用範圍,在2006年邁入4GB的NAND Flash合理使用範圍;而高階市場在2003年邁入1GB的NAND Flash合理使用範圍,在2005年邁入4GB的合理使用範圍。也就是說,在2005~2006年,應用NAND Flash為記憶體的系統,且容量為4GB的系統設計將是主流。
4G時代的特色
10GB以下硬碟和快閃記憶體價格趨勢
一般來說,由於NAND Flash的低耗電量和耐震動兩項特性,使得NAND Flash極適合於行動裝置的使用。但近幾年來,微型硬碟卻異軍突起,挾著其容量成本比最高的優勢,跨出原本的?PC領域應用,迅速席捲行動裝置儲存市場。
然而,這種現象並不會一直持續,行動影音的儲存需求在10GB以內即可有效滿足。隨著半導體製程技術不斷進步,提升至90奈米甚至70奈米等級,12吋廠的產能也將在今年大幅開出,NAND Flash的平均成本不斷下降。反觀10GB以下微型硬碟卻受限於成本已極度壓縮,並無法再有效壓低容量成本比。
當NAND Flash和微型硬碟的單位成本於2005年終拉近至兩倍時,如(圖三),消費者對於行動裝置的記憶體儲存裝置的真實需求將會爆發,轉而使用NAND Flash為主要的行動記憶儲存裝置。此時微型硬碟將會退居大容量行動儲存市場(主要用在行動裝置的資料備份)。另外,最具市場潛力的行動數位影音市場將會迅速由NAND Flash取而代之;並且使用的範圍更廣,擴大至原本受限於微型硬碟不適用的場合如震動量大的車輛、行進中的人員等等。
至2006年底,NAND Flash的單位成本將會和微型硬碟相去不遠,消費者將會全面大量地使用NAND Flash於所有的行動裝置,屆時數位音訊、數位影像、數位視訊等等的應用將會十分便利,NAND Flash的應用將挾其低耗電、耐震動、體積小的特性,迅速攻佔行動裝置市場,而正式宣告新消費電子時代──4G時代的到來。
快閃記憶體可替代的儲存媒體及應用的場合
當4GB的NAND Flash價格,已經可納入合理的系統設計成本考量內,再來要說明為何4GB是一個很重要的設計要素。4GB的重要性主要可以由以下兩個方向來看:可替代的儲存媒體和可使用的壓縮技術,如(圖四)所示。
當NAND Flash容量小於128MB時,第一個使用場合就是隨身碟,將原本1.44MB的磁碟片取代,轉由NAND Flash來做檔案的暫存和交換。而當記憶體容量在128MB和1GB間時,原本的CD-R碟片亦有一部份功能被取代了,在檔案和音樂的暫存上,NAND Flash又代替了CD-R的使用,因此有MP3 Player的產生及可攜式娛樂播放器(PMP)來替代笨重的Portable CD Player。另外,影像檔的儲存在此時也是很重要的應用,NAND Flash對於帶動大量的數位影像攝取的數位相機(DSC)扮演的角色功不可沒。
而一旦NAND Flash的容量大於1GB,到了4GB的時候;NAND Flash已經可以取代傳統錄製視訊的DV帶,來擔任錄製視訊內容的數位裝置。另外,小型的微型硬碟(小於10GB容量)市場也在被逐漸地侵蝕中。
從壓縮技術的角度來看,當NAND Flsah容量小於128MB時,較適合做文件檔的儲存與ZIP壓縮。當記憶體容量在128MB和1GB間時,就已經很適合作音訊壓縮檔如MP3、WMV等等的儲存。而大量JPEG檔的儲存也變得可行。當NAND Flash的容量大於1GB,到了4GB的時候;NAND Flash已經很適合做MPEG2/MPEG4的壓縮儲存記憶體之用,而擴展其應用到視訊錄製的功能方面。一旦NAND Flash的應用到了適合視訊錄製的程度,人們對於消費性電子的最基本要求:數位影音錄製與播放,將獲得徹底的滿足,並且將揚棄以往屈就使用但並不適合行動裝置的儲存媒體(如光碟、硬碟等等),而迅速攻佔行動消費電子市場。
4GB使視訊錄製變得可行
以下將以詳細的數字來說明音訊、靜止影像、視訊三者利用各種不同壓縮技術之下,可以實現的錄製時間長度,如(圖五)所示。
在音訊方面,亦可以很清楚看出:音訊錄製在1GB即以能充分滿足需求,達到23小時以上(1GB時)。在靜止影像上,1GB亦能充分滿足需求,可儲存多達730張的靜止影像。
在視訊錄製上,1GB時僅能支援低解析度的視訊錄製如Motion JPEG或高運算量的MPEG4視訊錄製。而MPEG2的視訊錄製僅能錄製20分鐘的長度,無法滿足大部分的需求。但在4GB時,無論是Motion JPEG、MPEG2、MPEG4 皆能錄製超過一個小時的時間長度。徹底滿足消費者的使用需求。
也就是說,當使用4GB為儲存媒體時,無論是音訊、靜止影像檔、Motion JPEG、MPEG2/MPEG4皆能夠達到消費者的真實需求滿足。
結語
透過以上的分析,可以進一步地得到以下幾點結論。不管是終端系統廠、IC設計商、或者是購買產品的消費者,都需要注意到這一個行動消費電子的新趨勢--4G時代的來臨。
- ●4GB的NAND Flash將會是2005年和2006年的行動裝置系統設計主流,它將會進一步取代行動裝置的DVD和小型微型硬碟的使用,並有效地完成行動數位影音錄製所有需求;包括省電、耐震、體積小、容量大小適合壓縮等等特性。帶領IC設計產品在2005年到2006年走入一個全新的新消費電子時代。
- ●2005~2006年將新整合手機以外的數位視訊錄製裝置;到2007年以後,若電力問題得以解決,手機將成為行動媒體中心。
- ●要善用4G時代的特性:便宜體積小的行動視訊錄製系統,去開發以前未有的新商品。
- ●插卡的設計將會在4G時代持續,由於特定用途如傳輸和記憶插卡需同時存在,雙插卡設計有其需求。而插卡設計亦有可能複製PC透過介面卡擴充功能的模式。
- ●在手機成為行動多媒體中心之前,影音的編解碼器、Display Driver IC、CMOS Image Sensor等與特定用途的SoC都會有持續的需求,千萬記得將IC定址能力提高到4GB以上。
- ●傳統使用DV代為儲存媒介的DV將會逐漸消失,純NAND Flash為儲存介面的DV將取而代之。(作者為拓墣產業研究所半導體產業資深研究員)
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隨著數位相機的逐漸普及化趨勢來看,越來越多的消費者開始成為"愛拍一族"的成員。而作為數位相機中一個重要的元件─儲存記憶卡,它的主要職責就是將照相機拍攝的影像轉換成的電子脈衝信號,以數位格式儲存起來。由於它的存在,數位相機可以直接和個人電腦、印表機甚至其他數位設備等相互連接、傳輸資訊。相關介紹請見「方寸之間、乾坤無限─CF卡之技術與選購」一文。 |
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幾個重要的趨勢於記憶體產業中醞釀了四、五年,現在看到了端倪。你可在「記憶體大趨勢與策略定位」一文中得到進一步的介紹。 |
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