遊戲機市場自從Sony的PS2與微軟的Xbox相繼推出後,煙硝大戰一觸即發。在微軟緊接著推出的Xbox 360與Sony即將問世的PS3加持之下,已使得遊戲機領域成為炙手可熱的兵家必爭之地。而對於可存放各種遊戲或者影音檔案的大容量儲存硬碟來說,遊戲機市場的成長正可讓過去專注於資訊應用的儲存硬碟產品,名正言順進軍消費性電子市場。也因此,採用硬碟機做資料儲存媒介,將使得遊戲機市場及消費性電子產品成為硬碟製造商相當看重的發展方向。未來遊戲機市場將是新興消費性電子產品不可忽視的市場,商機非常龐大。
硬碟機產業現況
硬碟機產業由1985年起,約62家生產廠商減少到1990年的20家,到1998年僅剩12家硬碟廠商,此後又經過Maxtor併購Quantum硬碟機部門、Fujitsu退出3.5吋硬碟機市場,以及Hitachi購併IBM硬碟機部門並成立HGST(Hitachi Global Storage Technologies;日立全球)等事件後,目前全球主要之硬碟機廠商僅存約7家,分別為日立全球、Maxtor、Seagate、Western Digital(WD)、東芝、三星及富士通。硬碟產業持續在合併之中,同時硬碟市場仍不斷成長。市場專家預測,到2006年,整體硬碟市場將會超過3億5000萬台。
硬碟機的種類及應用
硬碟機的應用大致上可分為桌上型電腦、筆記型電腦、伺服器、消費性電子產品與外接式硬碟等領域。若以外型大小來區分,則可分為3.5吋、2.5吋及1.8吋以下的微型硬碟。
3.5吋硬碟
3.5吋硬碟機主要應用在桌上型電腦,全球主要供應商為日立全球、Seagate、Maxtor及WD。而近年來DVD錄放影機內建硬碟也成為主流,目前亦以3.5吋硬碟為主。TrendFocus預估到2007年時,3.5吋硬碟容量將達到500~600GB。
2.5吋硬碟
2.5吋硬碟機主要應用於筆記型電腦,日立全球是2.5吋硬碟機的龍頭大廠,由於無線上網的應用使NB的銷售量快速成長,2.5吋硬碟機之供給呈現吃緊狀況,因此其他大廠例如Seagate、富士通、Maxtor及WD等也相繼加入研發生產行列,目前這些廠商都已有產品問世。
微型硬碟
1.8吋以下的硬碟機通稱為微型硬碟,最早由IBM於1999年7月開發出1吋大小之硬碟,稱之為Micro Drive,但於當時市場應用並不廣泛。而日立於2002年購併了IBM的硬碟製造部門之後,獲得微型硬碟生產技術,並於2003年開始生產1吋硬碟。除了1.8吋微型硬碟可應用於超薄型筆記型電腦之外,其他主要的應用如遊戲機、MP3、PVR、智慧型手機、PDA、數位相機與STB等消費性電子產品。
也正因為消費性電子產品在多媒體上的應用越來越多樣化,對於資料儲存的需求也越來越高,這也給了硬碟機廠商另一波的成長契機。目前微型硬碟主要為1.8吋、1吋及0.85吋等規格,主要供應商包括東芝、日立全球、Seagate、美商Cornice及中國的南方匯通等。
由於PC市場的需求已經進入成熟期,因此未來帶動硬碟出貨量成長的主要力道將從傳統的桌上型電腦、筆記型電腦與伺服器等產品,轉向消費性電子市場的DVD錄放影機(Digital Video Recorder;DVR)、遊戲機、MP3音樂播放機與手機等領域。
若以尺寸來區分,3.5吋硬碟以應用在DVD/DVR錄放影機、DVR/STB裝置與遊戲機為主,而1.8吋以及更小尺寸微型硬碟產品則多應用在MP3音樂播放機、手機與數位攝錄影機等產品。
相對於個人電腦,這些產品都將有兩位數字以上的成長率。因此專家推估,未來幾年硬碟出貨量的重點市場都會出現在消費性電子產品上。Trendfocus便預估2008年消費性電子產品用的硬碟比例將超過40%,比起2005年,年複合成長率將高達50%,這是過去PC時代硬碟產業從未出現過的狀況。
未來硬碟技術勢必持續挑戰更大的儲存容量
今年適逢硬碟機50週年慶。在過去的50年,產業界見證了硬碟機技術驚人的發展速度,在這段期間內,用以計算硬碟機數據負載量的磁錄密度增加了7000萬倍。
展望未來的50年,硬碟機壽命的前景將會非常樂觀。隨著內建硬碟機的可攜式消費性電子設備相繼問世,業界在提升容量及縮減體積方面的發展速度正面臨前所未有的挑戰。如今,多家硬碟機製造商皆積極參與先進科技的研究,以求進一步擴展硬碟機的性能表現,讓業界可繼續維持每兩年容量倍增的成長速度,讓消費性電子設備,尤其是內建硬碟機的視訊應用產品可達指數性成長。
垂直錄寫技術
垂直錄寫技術是首批推出的先進技術,於2006年度開始大量生產。垂直錄寫技術可解決由超順磁效應所帶來的限制,成功地解決硬碟機業界中的一項重大挑戰。硬碟機上每位元數據皆順著數以百計微細磁粒的磁方向儲存。為了縮小每位元的尺寸並增加儲存密度,每枚磁粒的體積因此比以往做得更小。如果磁盤上的微細磁粒體積太小,且不能在室溫下維持磁性,就會出現超順磁效應,磁盤上的數據會自動被清除,令數據損毀及還原,儲存設備因此不再可靠,甚至無法再使用。
垂直錄寫與位元的磁場方向直立並排,並與磁盤形成垂直角度。相反,前代的縱向記錄技術則與數據位元的磁場方向橫向並排,與磁盤表面成平行角度。在垂直的方向下,資料錄寫於磁碟的磁場可更強大。此舉亦可讓儲存位元的磁物料具有更強大的抗磁方向改變功能,以及比以往做得更厚的優點。因此在位元體積不小於傳統縱向磁記錄每位元大小的情況下,此等改變可防止在垂直記錄的超順磁效應下出現數據自動消除的情況。
以日立的垂直錄寫技術發展為例,日立預期由垂直錄寫技術帶來的磁錄密度提升,將有助該公司在2010年之前製造出容量達2TB的3.5吋桌上型硬碟機或400GB的2.5吋筆記型電腦硬碟機。日立亦同時對垂直錄寫技術的擴展性作深入研究,例如規則媒介及熱輔助記錄,以求在未來十年於磁錄密度方面達至穩定增長。
目前,一位元數據約由一百枚磁粒子組成。而研究人員正利用規則媒介創造出隔離磁力島,以一枚磁粒子代表一位元數據。使用較少磁粒子的規則媒介讓磁盤上的每平方英吋空間可儲存位元數更多的數據,同時不受超磁順效應限制影響。
此外,熱輔助記錄亦令磁粒子比以往更小,同時在室溫下保持良好的抗熱擾動功能。顧名思義,熱輔助記錄是當磁頭正寫入資料到較小資料位元時,使用雷射將介質加熱的技術,這可使在室溫下磁性穩定的介質和以高密度儲存為需求的微細磁粒子配合使用。
此外,規則媒介技術預估最快可在未來十年應用於產品中,同時相信在十多年後,當規則媒介有能力獨立應付磁錄密度發展時,規則媒介及熱輔助記錄技術將可結合使用。
硬碟機業界都希望能發展出新產品,以應付變化迅速的數位內容,例如需要儲存、搜尋、讀取或分享的資料,因此相信磁錄密度將會持續獲得改善。而業界未來五年的硬碟機上市量,將超越過去五十年的總數。先進技術如垂直錄寫、規則媒介及熱輔助記錄亦可確保業界有增無減的儲存量需求。
(本文由Hitachi GST日立全球提供)