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2008年的NAND Flash產業就像是1顆隕落的流星,從隨身碟、快閃記憶卡、蘋果iPod系列熱潮崛起至今,遭逢有史以來最大的挫敗,在全球經濟陷入大蕭條的陰影,以及消費者緊縮荷包下,NAND Flash產業自然無法得天獨厚的閃亮,然被賦予厚望來解救NAND Flash產業重大使命的固態硬碟(SSD),雖然受惠華碩Eee PC的光芒點燃希望,但太多基礎建設還未完善,在低價電腦上仍僅是初試啼聲。

SSD尚處萌芽階段 成本和技術還有改善空間
綜觀來看,SSD產業目前仍僅在萌芽階段,距離整個市場百花齊放之時,還有幾項因素的搭配。第1,也是最關鍵之處,在於SSD的成本需要再下降,也就是NAND Flash晶片要在再更便宜,才能讓個人電腦(PC)消費者負擔得起容量32GB、64GB,甚至是128GB以上的真正SSD產品。
第2,SSD產品要有明確地、至少讓上下游業者都可以遵循和跟隨的技術標準,包括讀寫速度、寫入次數、平均抹除技術(Wear-Leveling)、錯誤矯正和自動偵測管理技術(ECC)、使用壽命等,現在英特爾(Intel)、三星電子(Samsung Electronics)、東芝(Toshiba)等都是各作各的產品,且大多使採用模擬的方式宣示上述的數據標準,SSD要進入普及化,一定要有標準流程來規範,才能保障消費者的使用權益。
第3,控制晶片的技術再成長。控制晶片一直是NAND Flash應用產品的靈魂,到了SSD應用時代,控制晶片的角色更加吃重,不但要應付NAND Flash技術快速的改朝換代,上述Wear-Leveling、ECC等功能,以及從PATA介面到SATA介面的支援等,控制晶片的技術腳步都要快速演進,才能協助SSD順利普及普及。
2007年SSD開始冒出頭來,但當時NAND Flash晶片價格還很貴,因此各界都認為SSD是金字塔頂層人士的玩意兒,產品價格高檔,且市場又小眾化,然到了2008年,SSD卻搖身一變成為低價電腦的新寵兒,也可以說低價電腦的興起,點燃了PC中使用SSD的光環。
Eee PC為SSD披上時尚糖衣 猶如蘋果點燃NAND Flash翻版
華碩推出Eee PC系列的低價電腦,拜華碩成功的行銷策略所賜,賦予Eee PC時尚的形象糖衣,不像是低價電腦以往的行銷策略,總是與一些落後的新興國家劃上等號,華碩Eee PC引領市場對於低價電腦的趨之若鶩,包括宏碁、惠普(HP)等也相繼推出穿上時尚外衣的低價電腦,讓SSD意外在低價領域大為走紅。
Eee PC對SSD市場的影響力,就彷彿時當年蘋果對NAND Flash產業效應的翻版。當年蘋果(Apple)將iPod系列MP3播放器,其儲存介面由傳統硬碟改採NAND Flash晶片,就像是魔法棒般地輕輕一揮般,讓全球消費性市場對於NAND Flash應用為之瘋狂,之後全球推出的MP3播放器都以NAND Flash為儲存介面,以NAND Flash為介面的MP3播放器佔有約80%市場之多,此股風潮甚至慢延到手機、全球衛星定位系統(GPS)等。
在NAND Flash應用仍在消費性電子產品的時代,如數位相機、隨身碟、快閃記憶卡、MP3時代等,台廠的產業供應鏈相當具有競爭力,除了沒有NAND Flash晶片外,在控制晶片市場,幾乎已是全球第1,台灣成為全球NAND Flash控制晶片大本營,而在終端產品上,記憶體模組廠憑藉努力和扎根,以及和NAND Flash供應商關係緊密下,也在記憶卡、隨身碟市場打下一片天。
到了SSD時代,SSD產業環節涵蓋了不只是NAND Flash相關技術,最重要的還要與PC溝通,甚至現在國外大廠還把DRAM技術放進來,台系的控制晶片業者目前明顯還在摸索的階段,過去在NAND Flash和消費性產品的經驗,明顯已不敷使用加上未來SSD走到主流SATA介面後,台系業者專利和智財權不足,也是待帶克服之處。
就記憶體模組廠的商機而言,SSD在初期發展階段,一定是內建在筆記型電腦(NB)中直接出貨,PC廠或NB廠一定直接和NAND Flash供應商如三星、英特爾、東芝、美光等購買,記憶體模組廠暫時還找不到商機,加上許多SSD許多專利地雷尚未浮現,台廠在發展SSD市場時,都要多家考量。
SSD介面眾多 SATA、PCIe 具傳輸速度高優勢
以SSD介面來看,可分為PATA (Parallel Advanced Technology Attachment)、SATA (Serial ATA)、PCIe (Peripheral Component Interface Express)與USB (Universal Serial Bus)4種。
在PATA介面方面,其優點為構造簡單、相容性高,目前可大量導入於產品中,但受限最高僅達133MB/s,加上1次只能處理1台裝置的資料,因此傳輸速度不夠快的問題,一直為人所詬病。
再者,目前也有多家廠商推出USB介面的SSD,然USB介面的傳輸速度也是有瓶頸,除非等USB 3.0技術成熟後,用於SSD解決方案上的機會較高。
目前最被看好的是SATA與PCIe介面的發展遠景,因為都具有傳輸速度較快的特性。2001年SATA1.0版本首度問世,其傳輸速率為150MB/s,已較PATA最大傳輸速率還要快,等到2004年SATA2.0版本問世後,其傳輸速率更是提升至300MB/s,SATA取代PATA介面已成事實。到了2007年,再度演進到SATA3.0,傳輸速率更一舉提升到600MB/s,未來SATA介面的SSD產品,幾乎確定會是主流。
還有1個是PCIe介面,這樣的解決方案多用於內嵌式產品,目前已有多家記憶體模組廠投入,容量介於4~32GB之間,由於傳輸速度夠快,因此在SSD產品領域中,也具一定的市場佔有率。
SATA介面、結合DRAM技術 均為灣台設計公司方向
以控制晶片市場來看,在快閃記憶卡產品盛行之時,台系NAND Flash控制晶片設計公司一窩蜂投入,經過一陣相當激烈的洗牌戰,多家二、三線設計公司淘汰出局,現在僅剩下群聯、慧榮、擎泰、安國、亮發等,然現在走到SSD應用,國際大廠技術明顯領先,台系業者的腳步都相對較慢。
以PATA介面的SSD控制晶片來看,群聯和慧榮的確搶奪先機,群聯拿下華碩Eee PC和宏碁Aspire ONE的控制晶片訂單,而慧榮也打入惠普的供應鏈,成功打響第1槍,其他像是安國、擎泰、亮發等,都還處於產品研發階段。
然台系設計公司發展SSD控制晶片的另1個問題是,未來SSD主流會走到SATA介面,然台系控制晶片業者卻被SATA相關的智財權和實體層(PHY)專利緊勒住脖子,無法盡情發揮,成為各家設計公司眼前亟欲克服之處。
慧榮目前採用美系控制晶片技術公司晶鐌(Silicon Image)的PHY,但根據相關業者表示,Silicon Image在PHY的授權金上並不便宜,且沒有「售後服務」,意即遇上任何問題,並不協助解決,然台系廠商面對SSD這種新產品,一定會有很多問題,因此讓台系業者相當頭痛,未來慧榮也有意自己開發PHY,不再被掐住脖子。
群聯過去曾與智原合作,擁有聯電體系的產品專利保護,然現在轉由日本NEC負責相關的專利,以在NEC投片的方式,解決最棘手的專利問題,藉此在SSD的智財權上獲得保護。
此外,目前在SSD控制晶片技術領先的Marvell,並沒有對外授權的計畫,因此台系設計公司無法獲得Marvell的智財權,而目前英特爾大部分的SSD產品,尤其在高階伺服器產品線部分,都是採用Marvell的控制晶片。
而聯盛、擎泰、安國等原本是快閃記憶卡的設計公司,或是聯陽、矽統等業者,未來也都會加入SSD控制晶片的戰局。
結合PATA結合SATA設計 將是SSD過渡產品
目前檯面上少數自己有SATA介面PHY的台系設計公司為智微,智微過去在傳統硬碟的產品上著墨較深,因此近期布局SSD控制晶片市場也相當積極,日前成功打入華碩。
新款的EeePC開始嘗試採用PATA結合SATA的設計,融合低價MLC和高效能SLC晶片的優點,來藉此提高電腦的運作效率,又不會增加太多成本,這樣的混合型技術和設計,可看成SSD產品的新模式,也可看成是SSD邁向成熟產品前的過渡性解決方案,除了華碩之外,未來應該有愈來愈多的NB廠,會推出類似的產品出現。
再者,SSD控制晶片上,有另一項技術趨勢,也相當值得留意和觀察,就是將DRAM晶片設計入內,當成是Cache的功能,優點是可加快SSD的運作效率,由於現在DRAM晶片相當便宜,因此增加的成本其實不會太多。
現在已有不少國外廠商推出這樣結合DRAM和NAND Flash雙重技術的SSD產品,然可惜的是,台系的設計公司雖然承襲過去在NAND Flash領域上的專精技術,但對於DRAM技術並不在行,因此這樣結合兩者之長的產品並未推出,但這是未來的技術發展方向之一。

NAND Flash廠、模組廠、硬碟廠 兵分3路包抄SSD市場
以SSD終端產品的市場結構來看,目前SSD的主要玩家包括3種,NAND Flash供應商、記憶體模組廠和硬碟廠,以目前進度來看,NAND Flash供應商因為手握的資源夠多,因此投入的情況最為積極,記憶體模組廠則處於準備階段,硬碟廠則是直接面對未來SSD將逐步侵蝕硬碟市場,也是處於嚴陣以待的情況。
目前供應SSD產品的NAND Flash廠包括三星、英特爾、美光、東芝等,NAND Flash廠直接跨入SSD生產的最大優勢,在於掌握NAND Flash關鍵零組件,部分NAND Flash廠更擁有自己的控制晶片開發團隊,加上與PC廠長期合作,因此發展SSD產品相當順手。
就市場區隔來看,SSD初期會直接放在電腦中出貨,因此一定是PC OEM生意,這部分就像是DRAM廠出售DRAM模組給電腦廠一樣,由NAND Flash廠和電腦廠直接接洽,同時也可兼顧NAND Flash貨源的穩定、SSD的品質和成本的優勢。
就記憶體模組廠來看,目前涉入的廠商包括創見、威剛、宇瞻、勁永、廣穎電通、宜鼎等,目前模組廠都是處於練兵的階段,或是用在工業電腦中,在SSD市場未成熟化之前,模組廠的商機不多,也不會有消費者會到零售市場中,自己買SSD來裝到電腦中,因此大家只是在準備階段,以及與設計公司討論階段而已。
再者,就傳統硬碟廠方面,由於SSD應用崛起後,最先受威脅的就是硬碟市場,因為硬碟SSD市場的蹤影,包括大廠希捷(Seagate)也將於2009年推出SSD新產品,跨出硬碟領域,對於硬碟廠而言,發展SSD產品也不是沒有優勢,因為硬碟廠長期耕耘PC市場,有一定的市場專利和技術在,未來可能與NAND Flash業者朝異業結盟的方向前進。

整體而言,未來NAND Flash供應商、記憶體模組廠和硬碟廠一定是兵分3路包抄SSD市場,大家現在的準備功夫,只是努力打下基礎,等待未來時機成熟能搶下市佔率。
SSD要等大量化 台廠才有機會冒出頭

NAND Flash廠大量投入生產後,面臨需求端和應用端的逐漸飽和,各廠努力擴產所生產的晶片,逐漸變成一堆堆賣不出去的庫存,NAND Flash變得不再洛陽紙貴,反而演變成嚴重供過於求的情況,現在各界只好找出1項明日之星,來消化過多的NAND Flash產能,SSD市場於是成為眾望所歸。
以目前的進度來看,台系廠商在供應鏈當中,雖然有投入SSD控制晶片的研發,模組廠也開始布局SSD產品和技術,但目前最大的玩家似乎還是以國際大廠為主,基本上台廠要有發揮空間,還是要等到SSD成熟、大量化後,台廠利用大量生產製造的優勢,降低成本,將SSD變成低價又好用的儲存媒介。
就像是金士頓的策略,當年NAND Flash旋風剛升起時,由於市場還未成熟,金士頓對於NAND Flash產品也相當保守,不敢貿然宣布進入,但等到市場開始起飛,隨身碟、快閃記憶卡都大量化後,金士頓掌握生產和製造的優勢,加上通路力量快速進入,同樣是可達後發先至的實力。
目前金士頓對於SSD態度也一樣,金士頓認為SSD市場和技術都還未成熟,加上專利問題在未來恐成未爆彈,因此目前還未推出任何一款SSD產品,只保持觀察的立場,但等到此市場和技術邁入成熟階段,相信這會是金士頓,以及其他台系模組廠帶領大軍攻進之時。
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