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小型記憶卡市場與技術趨勢(6)

小型記憶卡市場與技術趨勢(6)─勝開董事長劉福洲:PIP技術架構勢為更小型記憶卡最佳方案 20060410 by (曹其瑋/DigiTimes.com)
 
小型記憶卡規格各陣營各自擁終端產品市場勢力,難分難解。不過仔細分析,還是可以嗅出到底哪一個陣營悄悄篡起,成長性最強。早年即已發展出針對小型計憶卡封裝設計PIP架構的勝開科技董事長劉福洲認為,隨著手機成長和Nokia的採用,2006年Micro SD會有最佳的成長表現。




 他對於PIP架構目前的局面也嚴肅地表示,該技術架構由勝開在2003年就應用到小型記憶卡,但近年隨著記憶卡更加地輕薄短小,此技術架構已被各封裝業者廣泛使用,但勝開早已對該技術申請專利,現在有可能提出法律訴訟。

Form Factor愈來愈小 PIP架構難以避免

 早期成立勝創科技,對記憶體買賣十分熟稔的劉福洲表示,不管是DRAM模組或是Flash記憶卡,記憶體不外乎就是買與賣的事業,「買」的核心競爭力是在與供應商的關係,「賣」的核心競爭力在於行銷通路。

 但光是如此是不夠的,若能進一步掌握製造技術和研發,才能將核心競爭力更往上提升,後來集團就成立了勝開科技,主要提供封裝解決方案。

 以往記憶卡封裝使用PCBA表面黏著方式,主要缺點為無法在電路板上做整合;但後來進展到BGA,使用基板(substrate),就可以將所有裝置(device)整合在一起。

 PIP(Product In Package)是一個整合概念,也是一個技術發展趨勢。這個技術演化進展過程如下:原本的構想會是在晶圓廠整合,意即將功能不同、製程不同的IC整合在一起,也就是SOC(System On Chip),但這種整合方式並不容易;進一步可以思考朝SIP(System In Package)來整合,即是以封裝技術將不同功能的device整合進來。

 PIP則是更進一步,將PCBA表面黏著技術,結合半導體封裝技術,可以將不同功能整合在一起。這種技術最容易就是在記憶卡上使用。勝開在1999年開發了這方面的技術,並在2003年應用到小型記憶卡。


▲PIP技術架構、PIP封裝結構。(圖片來源:勝開科技)




 過去小型記憶卡在SD和miniSD時代,Form Factor還不算很小,使用PCBA表面黏著技術即可封裝,但到microSD這 小的尺寸,必須使用上述PIP技術架構,但產業界卻是在2005年才幡然醒悟。

 不過勝開因為已經申請包括台灣、美國、中國大陸、韓國、日本、歐盟等各地區的專利,只要在substrate下面長golden finger(金手指),再套塑膠套,都有侵犯技術專利之虞,劉福洲也有意對相關業者提出侵權告訴。

各陣營表現 2006年microSD一枝獨秀

 小型記憶卡規格繁雜,但手機大量出貨的帶動,將會使各陣營不同規格的記憶卡成長性出現明顯的不同。其中2006年第一季獲得Nokia採用的MicroSD規格,今年將會有一枝獨秀的表現。

 劉福洲說,雖然現在陣營看起來不少,不過真正能撐起廣大市場的,應該只有SD和MMC,其他如SONY的Memory Stick,當然不會消失,因為SONY的消費性產品出貨量很大而且會持續採用,屬於孤芳自賞型。

 再如Olympus和Fujitsu合拱的xD,有點像逐臭之夫惺惺相惜。而CompactFlash只剩下工業上的應用,這塊領域不在乎Form Factor的大小,可以持續延用CF;另外在專業型的數位相機也會使用到。

 不過即使只有SD和MMC成長看俏,不過更嚴格來說,連MMC的表現都不值得期待,今年應該會是SD的天下。


▲各規格小型記憶卡成長變化。(圖片來源:勝創科技)



 這個分析要從應用面來看,現在數位相機成長趨緩,未來會是MP3和手機的大量採用,帶動小型記憶卡的成長。其中出貨量最大的又是手機,2006年預估手機出貨量達9億支,數位相機只有8,500萬台,不管各別產品是成長還是走平,手機需求量的絕對值都在各種應用中獨占鰲頭。

 因此手機的Form Factor就會決定小型記憶卡的前途。進一步由手機大廠的採用規格來看,2005年Nokia採用MMC,2006年第一季的新機種卻轉成microSD,每個機種會延續一段時間,因此2006年還可以看到Nokia採用MMC的機種,但明年應該就看不到了;2005年Nokia在日本也推出採用miniSD的手機,但2005年新機種並沒有持續採用,可以看出Nokia選擇了microSD。

 其他手機大廠Moto也是採用SD,三星原本採用MMC,2005年也開始採用SD,LG和Siemens也都是。各手機品牌大廠中,可以說除了Sony Ericsson以外,全部都投向了SD陣營。

小型記憶卡取代硬碟?尚未成真

 早在1990年,就有小型記憶卡會取代硬碟的說法,不過這個說法到現在還沒有發生。但三星已經表示,將在2008~2009年積極推動,或許未來可以看到產業變化。

 如果要產生取代作用,價格應該不會是絕對關鍵因素,最重要的是它是否具備致命的特性。小型記憶卡的致命特性在於容易攜帶又不怕摔,因此在輕便型的可攜式產品可望廣為使用。但以筆記型電腦為例,硬碟不耐摔,但筆記型電腦更怕摔,因此小型記憶卡的致命特性就沒有辦法在筆記型電腦這類產品發揮出來,取代就不會發生。

 小型記憶卡也廣泛使用作內容卡(content card),現在有不少半導體小廠商在開發這方面的技術。不過,如果現在用.12微米製程在開發,等到實現時製程技術進入到90奈米,就沒有開發的價值。技術計畫很重要,如果只是在實驗室證明可行,但沒有競爭力,就不會成功。

2005年Flash救DRAM 2006年Sensor救Flash

 Flash價格2006年大幅滑落是廠商意料中事,但滑落的速度過快卻超過預期。勝創集團2005年12月就認為2006年第一季NAND Flash價格會崩盤,不過今2006年1月底到3月底,NAND Flash的報價就出人意表地跌掉50%。

 劉福洲則是很早就看好CMOS sensor的成長,認為2005年DRAM價格表現一路下滑,但Flash卻相當亮麗,是Flash救DRAM;但2006年Flash崩盤,DRAM也難期待,Sensor卻有較好的展望。主要是因為照相手機的成長。

 這從美光的表現就可以看出來。美光的sensor產品,上個會計年度占15%,這個會計年度結束,預估占45%。Sensor成長快速,會吃掉很多半導體產能。除了美光以外,三星、海力士等都已投入,英特爾也有此計畫。
小型記憶卡市場與技術趨勢(5)─群聯副總經理歐陽志光:SD具備主流優勢
小型記憶卡市場與技術趨勢(5)─群聯副總經理歐陽志光:SD具備主流優勢 20060410 by (曹其瑋/DigiTimes.com)
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小型記憶卡雖然看起來在MMC和SD兩大陣營勢均力敵,不過文化特性不同,SD陣營意見分歧較小,規格比較容易推動,也較具主流優勢。

 小型記憶卡附加價值愈來愈多,有一個可能的趨勢,是在小型記憶卡中加上SIM卡兩卡合一,放在手機裡占用體積就很小,是一個可以注意的設計方式。

SD較具主流優勢

 目前小型記憶卡以MMC和SD市佔率較大,其中又以SD具備主流優勢。因為兩個陣營有不同的文化,SD由Panasonic、Toshiba、SanDisk主導,包括Sharp等日本多媒體系統廠商,多半押寶在此陣營,意見分歧較小,容易推動;但MMC陣營則不同,規格公開,廠商參與制定的權利也大,許多分歧的意見就會應運而生,推動自然不容易那 平順。

 若以下游的系統廠來說,也較偏向SD規格。SD和MMC兩種規格在技術上差異並不大,較不同的只有SD具備安全機制。不過,因為SD陣營算是較具領導性,系統廠商多半會認為不可忽視,因此下游廠商認同感也較高。

 過去數位相機主流的CF,因為面積太大,不符合現在多媒體趨勢下,小型記憶卡輕薄短小的走向,因此發展空間有限。

 若以更小尺寸的micro MMC和micro SD來說,尺寸都更小,以手機使用為主。但目前的主機主流還是以Micro SD為主。Micro SD比SIM卡還好,現階段存在有生產上的問題,供貨不及,這是供應商SanDisk需要克服的問題。SD陣營最早出小面積記憶卡,至今仍居於領先地位,現在看起來量會比較大。

 Fujitsu和Olympus所推動的xD,和SONY的MS,則因為推動廠家的關係,在數位相機等多媒體應用處於領先。也因為推動廠家仍有一定的市場佔有率,這兩種規格會一直存在,並不會消失,不過,出貨量會有侷限,尤其數位相機的出貨量也是有限的。未來這兩種規格應該處於保持市佔率的狀態,而不會大成長。

加入SIM卡可能成為新趨勢

 上面談到安全機制的問題,MMC陣營具備安全機制的規格為SecureMMC,沒有安全機制的則是MMC mobile和MMC plus。其中MMC mobile為使用於低電壓手機的解決方案,MMC plus尺寸比較大,使用於數位相機。

 SecureMMC最近由M System推動一個新方向,就是把手機裡頭的SIM卡做到小型記憶卡中,用在手機裡就省下了一個空間,對分毫尺寸必爭的手機來說,空間設計彈性更為增加。這是市面上還看不到的新規格。

 小型記憶卡結合SIM卡的好處就是如上所述,一張卡取代兩張卡,節省空間;但也有其缺點所在,例如若卡片不見了,要再去買變成兩張卡的成本,價格較高;另一個缺點是,沒有像原本兩張卡時,小型記憶卡可以拿到各個裝置(device),交換資料就沒那 方便了。

防拷機制帶動小型記憶卡在預錄市場茁壯

 防拷機制在以前唱片時代或現在MP3都很普遍,小型記憶卡則目前只有micro SD正在開始。防拷機制可能帶動小型記憶卡成為一種重要的預錄媒體,像CD一樣可以錄製不同的內容,朋友間可以互相借閱,但因有防拷機制的保護,因此沒有會隨意下載的疑慮。

 屆時歌曲、電影、軟體等都能夠錄製在裡面,成為一個新興市場。現在這個市場還沒有興起,但未來這很可能是一個市場方向。

 這個市場是不是可以成形,還是要看消費者的習慣,在台灣、大陸這些仿冒行為較為嚴重的地區機會不大,但在美國、日本等國家就有可能。

使用次數有限 不會取代硬碟

 小型記憶卡是不是會把硬碟取代掉呢?就產品本身的特性來說應該不太可能。一般認為硬碟容量可以較小型記憶卡大得多,所以不能取代是因為小型記憶卡容量無法很大,不過歐陽志光認為這不是問題重點,現在小型記憶卡的容量已經可以達到32GB甚至64GB,容量已經相當足夠。

 所以主要是產品特性不同,硬碟灌在作業系統上,可以重覆不斷操作,並且經得起不時回存;但是NAND Flash是有壽命的,使用次數有極限,記憶元件並沒有辦法承受像硬碟一樣的操作方式。另外使用NAND Flash成本太高也是一個原因。

 「取代」會如何發生?未來如果Flash價格降得夠低,容量更高,使用模式為寫入次數少而且附加價值高的device,才有機會取代。至於DVD等其他儲存媒體,也有其生存的條件,並不會被Flash取代。

控制器產業是速度競賽

 控制器設計最重要的是如何避開專利的問題,因為各廠家在韌體和軟體各方面的設計,都有自己的專利。

 另外推出的速度要夠快,隨著規格改變要跟得上腳步。而且,現在製程也不斷在改進,從90奈米進展到70奈米,甚至到50奈米,都要跟得上製程的演進。每個製程進化,容量都會增大一倍,讀取時間若也要加倍,是不能被接受的,所以控制器業者開發速度要夠快才行。

 記憶元件有其物理極限,物理雖達極限,但在架構上可以做改變,控制器業者也要跟上腳步才行。像上述製程方面,5年已經更新3個世代,速度一定要夠快才行。

 另外跟Flash業者的關係也極為重要。Flash廠商中,只有三星(Samsung)採比較開放的態度,日系業者都不是太開放,這也顯得關係很重要。

 還有就是卡片和device端的相容性問題,自己一定要不斷測試,群聯因為有Toshiba大股東的支援,因此都會在自己的實驗室測試,之後再拿到Toshiba實驗室測試,以解決與device端的相容性問題。
小型記憶卡市場與技術趨勢(4)─慧榮科技總經理苟嘉章:CompactFlash即將啟動新一波成長 20060410 by (曹其瑋/DigiTimes.com)
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大家都認為CF(CompactFlash)已經日薄西山,MMC和SD各擁優勢,聲勢看漲,不過全球最大的小型記憶卡控制器(controller)廠商慧榮科技,總經理苟嘉章卻認為,新一波CF卡的成長即將要開始。




 另外,隨著新產能開出供應量大增,NAND Flash的價格也快速滑落,根據IDC及Dataquest估計,於2007~2008年,NAND Flash總產值會高於DRAM,這意謂著高容量NAND Flash會不斷快速成長,這將使相關廠商面臨更嚴酷的淘汰賽,唯有提升自己的附加價值才能生存。

雙介面卡必須著重機構設計

 現在小型記憶卡市佔率最高的SD(Secure Digital)規格,除了full size(SD card)、half size(miniSD card)和smallest size(microSD card)三種以外,未來也將有第四種Dual interface card(雙介面卡)問世,這種新規格俗稱Combo卡,由SanDisk最早推出,就是在小型記憶卡接頭的另外一端,做成USB接頭。這樣做增加了小型記憶卡的附加價值,使用者不須再隨身攜帶讀卡機。

 這種規格目前還沒形成標準,主要是內部機構問題還有待克服,另外也有IP(智慧財產權)方面的問題也尚未完全獲得解決,所以各家廠商有不同的產品規劃及行銷策略。

 但市場上有興趣推出這一類產品的廠商不少,反應出廠商有意將原本快閃記憶卡標準功能與格式做些改變,增加更多產品的附加價值,以獲取使用者的認同。不過,現在還沒有出現共主,而且投入的廠商機構設計能力良莠不齊,若設計不佳,已經發現的問題是會造成主機(host device)卡遭刮傷、卡住或讀不到卡等等。

 增加附加價值是很好的構想,但設計必須要簡單而堅固才能夠符合市場的期待。台灣現在有3~4家在開發中,中國大陸可能下半年也有相關廠商投入,SanDisk則已經有產品,三星(Samsung)也在觀察中,是不是會造成市場潮流,就要看產品機構設計了。

跨越鴻溝 不同陣營也能共容

 現在第二大陣營應該算是SONY的MS(Memory Stick)及MS PRO,包括full size的MS/MS PRO,尺寸屬中型用於手機和數位相機的MS Duo/MS PRO Duo,和尺寸最小、用於手機的MS PRO micro,也簡稱為M2。

 第三大陣營則是MMC(Multi-Media Card),包括full size的MMCplus(用於MMC4.0規格),和尺寸中型的RS-MMC(Reduced-Size,MMC 3.X 規格),也就是後來發展出來的MMCmobile(MMC 4.0規格),另外最近則發展出最小的卡MMCmicro。後兩者都可以用於手機,不過MMCmicro尚未獲得Nokia的支持。

 現在各陣營已不再是水火不容,2006年PS3推出了雙插槽,同時可以支援SD和MS PRO Duo,讓不同陣營的規格共容,可以看出主機業者(host makers)已經跨出鴻溝。

 事實上,規格林林總總,哪一種卡最好,應該由消費者來決定,價格、讀寫速度和市場流行性等因素,會讓不同規格的小型記憶卡終將產生自然淘汰。

CF卡新一波成長即將開始

 第四大陣營CF歷經3年的成長遲滯,2006年可望因為一些工業上的應用擴增,而回復到成長軌跡。這可以深入細分四方面來看。

 首先是工業上的使用增加,因為工業等級的伺服器都是使用最傳統的CF規格。二是嵌入式系統的使用增加,因為該類系統多半使用IDE介面,IDE介面也是以CF規格為大宗。第三是最近頗為熱門的DSLR(單眼數位相機)大多使用CF規格。

 第四則是攝錄像機(Camcorder)的使用,像Sony、Canon、JVC、Casio和三洋等各大品牌業者,最近推出的輕薄機種都支援雙插槽,分別是自家陣營規格加上CF規格,而且這個CF插槽也可支援1吋微型硬碟。

 Flash價格快速下跌,現在4GB的價格已經不錯了,也相當適合儲存較大容量的應用,因此Camcorder未來有可能會以不同的功能來區分,例如將圖像儲存於SD卡,而錄影的部分則存在CF介面,快閃記憶體或是微型硬碟。這就會帶動CF的另一波成長。

沒獲大廠採用 自行推新規格不易

 另外第五大陣營應屬xD-Picture,雖僅由富士通和奧林巴斯來主導,不過該兩廠商在數位相機市場就佔有16~20%,因此還是有一定的量,一年近3,000多萬片記憶卡的需求。

 以前xD-Picture的規格, 尺寸小(small block)且密度較小,以512Bytes為單位,記憶卡不需要controller;現在1.1版本以上(需用big block),就需要再做一顆controller來管理NAND Flash。不過能做這種規格的廠商很有限。

 第六大陣營算是SM(Smart Media),但這個歷史悠久的規格去年出貨量還不到100萬片,算是已經慢慢淡出市場。

 上述規格都是由國際大廠拱出來的,但為省下權利金的成本,陸續可聞有業者打算推動自己的規格,例如由工研院主推的Mu-Card規格,雖然也獲得某些大陸廠商支持,但不易成為主流。

 Mu-Card實際上也是一種雙頭蛇的設計,但又加上一個功能,利用USB protocol,但不需要PHY(physical,實體層),而是用數位方式傳送資料。因為USB介面是PC和工業標準,這個新功能很難實現,除非英特爾(Intel)和微軟(Microsoft)也支持, 因此Mu-Card的市場會和雙頭蛇卡重疊。

 不過,小型記憶卡屬於跨平台的使用,不管是數位相機、手機等已廣泛使用,它扮演重要的傳輸功能,因此一定要能成為大家採用的標準,才能夠生存。

 現在各陣營有自己的保護政策,制定自己的規格,然而是各大廠自己做自己的。台灣沒有品牌,沒有手機大廠支援,大陸也是一樣,要自己推規格必然不易。如果要推動新規格,還是應該循正規體制,經過各陣營委員會(committee)來推動,這樣比較有效果。

 另外值得一提的是,PQI所推出的智慧棒(I-Stick)也有其市場。這種將USB Flash Disk做成卡片的裝置,類似雙介面卡的厚度,但外型相當輕薄,台灣已經有5~6家投入類似產品,韓國、美國也都有廠商投入開發,看起來已經成氣候。其實這也說明了造型的重要,外型的酷炫和吸引力,都能增加產品的附加價值。


▲外型酷炫的Intelligent Stick。(圖片來源:PQI網站)



2006年手機帶動成長 未來預錄商機可期

 小型記憶卡的成長,短期內可望由手機帶動,預期2006年有20%以上的手機會有插卡設計。

 另外,預錄(content preload)市場也有相當大的機會,取代CD應已成定局。小型記憶卡來儲存廣告片、video title等都相當適合,比CD更好用也更好攜帶,可望帶動新一波商機。這類用途的記憶容量不一定需要很高,現在以2GB為主流,下半年可望進展到4GB,未來則會進入到8GB。

 不過,取代並不是指全面取代,而是以攜帶式市場為主,像高容量的次世代藍光Blu-Ray Disk或HD DVD就有其不同的市場區隔。

 去年SanDisk買了一家相關廠商,已為預錄市場預作鋪路。未來很可能與Disney、AOL等內容業者合作綁在一起銷售。另外Nokia則出了一款N-Gage手機,裡頭有用Ready Only型式的title,只能讀取而不能寫入。

 除此之外還有其他取代趨勢,就是微型硬碟。微型硬碟現在只有在8GB比較有成本優勢,而且在硬碟片與磁頭設計上有瓶頸,要往高密度突破並不容易。硬碟現在有2.5吋、泛稱微型硬碟的1.8吋、1.0吋和0.85吋等,若要用0.85吋做到4GB甚至8GB並不容易,這也是微型硬碟的限制。硬碟的優點是容量大,若使用於video播放機等裝置,或者安全監控領域最為適合。

 其實這也是上面提到,NAND Flash最佳取代市場,以可攜式產品為主,像上述video播放機,通常使用的需求是容量要大但不會常常看,就適合使用硬碟;但像播放audio的MP3,需求是可攜帶、體積小而且會常常聽,使用Flash就較適合。

Flash價格崩跌 4,000多種應用全需相容 控制晶片業者挑戰重重

 NAND Flash報價近來出現崩跌走勢,2005年3月市況甚佳時,8GB NAND Flash價格為63美元,2006年元月還有45美元,但2月中就跌到32美元,2月底更快速跌至22美元,3月下旬價格在19~20美元持穩,但4月初預估SanDisk報價還會下探10%,第二季則預估將持平。但2007~2008年NAND Flash的價格就將低於DRAM。

 NAND Flash價格下跌如此快速,一方面會促使應用面增加,但也使上下游相關業者生存空間大受影響。這是整個產業生態的改觀,即是由現在Flash大廠主導全局的局面,改變為模組廠出貨速度的競賽,屆時運籌能力佳,能最快交貨的廠商,就有機會在價格流血競爭中取得領先。台灣模組廠很有可能在此一役中取得優勢。

 Flash價格崩跌對控制晶片產業也有很大的影響,一顆controller只佔Flash成本的2%,但一個小型記憶卡裡面就只有Flash和controller兩個元件,所以都會受到擠壓。現在controller的報價已經掉到幾十美分,一定要有經濟規模才能夠存活。

 控制晶片業者的角色其實相當複雜,例如下游廠商若有問題,通常都會找控制晶片業者來解決,即使卡片已經封起來,控制晶片業者都要有辦法解決。

 現在提供Flash的廠商持續增加,控制晶片業者必須能兼顧到每一家產品的特性,而且又要都能相容,提升效能。而且主機端(host)應用多達4,000多種,控制晶片業者也必須都能相容。

 除此之外,現在半導體製程技術提升,走向60奈米、50奈米,需要較高的偵錯(error correction)能力,也是控制晶片業者技術挑戰所在。光是照規格來做,有時不見得就能成功。

 控制晶片業者對客戶的服務很重要,附加價值也必須升,更多具精密性和實用性的產品也將陸續出現。

 

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