尽管在1996年到1998年这段期间半导体景气呈现疲弱衰退的局势,全球Flash销售情形相对来说仍属较佳。在记忆体市场连续三年的负成长下(-32.6%、-18%、-21.6%),Flash仅在1998年时出现负成长,而根据IMF所发布的资料显示,1998年的实质GDP成长率也较前两年4%以上的成长率来得低,仅有2.5%。由于Flash市场正值起飞之际,所以大环境虽不佳,但仍能有不错的表现。尤其是到了1999年与2000年,手机的需求带动Flash的惊人成长,成长率高达83%与133.2%,且超额需求使得价格再度攀升。
由于手机的热潮(自从1995年起连续六年年成长率在55%以上)带动,驱使厂商提升Flash Memory的供给,手机用的Flash Memory不单单只是储存电话号码与留言讯息,更重要的是它可以很容易修改或升级软体的程式码,还有各家服务业者会推出的不同功能。目前手机用的Flash容量约呈倍数成长,1998年平均是4Mb,到2002年大约会到64Mb,除了手机,数位相机与MP3 player更是带动了高密度、大储存容量的Flash Memory需求。
然而相较之前的快速成长,Flash Memory今后的成长将会相对趋缓。除了因为手机成长幅度缩减之外,厂商扩产与制程微缩使得产能大增,此现象尤以NOR Flash最为严重,预计2001年末就会产生整体供过于求的现象。至于NAND Flash在这方面的疑虑较轻,甚至整个2001年供不应求的情况还会维持。至于平均价格的部分,在产能不断扩大而手机需求减缓的情况下,预估2002年价格将因此效应而下滑。
Flash Memory应用情形
Flash memory的应用层面较为广泛,各种资讯、通讯、消费性电子产品以及在工业与军事上均有其发挥的空间。此外Flash Memory可分为较高容量的NAND Flash以及相对容量较小的NOR Flash,而且两类Flash Memory各有其相关的应用领域。
NOR Flash应用市场
1999年与2000年,NOR Flash的市场处在供给未能满足需求的状态,售价不断攀升,并且在2000年达到高峰。不过曾经风光一时的NOR Flash却在2001年第二季产生负成长,根据Nikkei Market Access的调查,2001年Q2的NOR Flash(包括DINOR Flash)成长率为负2%,单位产量下跌至456百万(图四)。由于手机等应用需求的下降,加上NOR Flash存货情形恶化,市场早已预期NOR Flash会有供过于求的忧虑,不过由于预估2001年下半年手机市场将好转,因此厂商在增加生产与制程微缩上的努力仍无和缓的迹象。
不过长久来看,NOR Flash的产量仍将逐步成长,只是速度放慢,而售价也将持续下跌,其主要原因在于厂商不断努力于制程微缩的结果,由之前的主流0.25微米制程转入0.18微米制程,使得不仅每单位生产成本下降,同时产能与产量也因而增加。至于在整个产值方面,Dataquest预估2001的成长率将是最低的,除了手机的需求效应预估要到2001年第二季后,甚至更久后才会产生,而且2001年全球景气低迷等都是原因,之后市场的发展也将随着此两项因素的变动而变化(表一)。
表一 NOR Flash 市场预测
NOR Flash Market |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
CAGR |
Billions of MBs |
1.1 |
2.2 |
3.8 |
6.0 |
9.9 |
15.8 |
71% |
Bit Growth |
|
105% |
72% |
59% |
65% |
59% |
|
ASP per MB |
3.84 |
4.38 |
2.69 |
2.34 |
1.60 |
1.17 |
-21% |
PPB Decline |
|
14% |
-39% |
-13% |
-31% |
-27% |
|
Revenue($B) |
4.1 |
9.7 |
10.2 |
14.1 |
16.0 |
18.5 |
35% |
AGR |
134% |
6% |
38% |
13% |
16% |
|
|
行动电话
@内文:2000年许多原本生产NOR Flash的厂商皆纷纷加码增产,再加上DRAM与NAND Flash生产过剩的情况下,许多厂商亦转而投入NOR Flash的生产,结果NOR Flash的供给直线上升,然而下半年手机成长开始减缓,再加上加值服务的高阶产品销售情况不佳下,NOR Flash整体市场开始出现疲软的迹象。 (图五)
GSM系统是手机市场中比例较高的机种,过去以内建8Mb Flash为主,目前则朝16Mb Flash甚至32Mb发展,其主要的原因来自行动上网的手机功能所需。另外日本的PDC与CDMA系统手机内建Flash容量则由48Mb朝向64Mb成长,仅管手机市场趋缓,但是单一机子内建的记忆体容量随着功能的增强而大幅提升,且宽频撷取的增加将会大大地带动手机内Flash Memory的需求量。每支手机里平均内建之Flash Memory容量在1997年到1999年分别是5.6Mb、8.3Mb及14.1Mb,而根据IC Insight的预测,2000年到2005年是21.4Mb、31.5Mb、46.7Mb、 69.8Mb、117Mb与175Mb。 (图六)
视讯转换器
表二 行动电话所需记忆体容量的比重(单位:%)
Flash |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
4Mb |
49.4% |
41.4% |
33.5% |
25.4% |
18.0% |
12.2% |
8Mb |
46.1% |
49.3% |
45.6% |
36.6% |
27.0% |
19.8% |
16Mb |
1.5% |
9.3% |
20.2% |
36.1% |
51.2% |
61.2% |
32Mb |
0.0% |
0.0% |
0.7% |
1.9% |
3.9% |
6.8% |
8Mb |
67.0% |
41.0% |
22.0% |
8.8% |
1.3% |
0.0% |
16Mb |
32.0% |
58.2% |
73.5% |
78.5% |
74.1% |
60.0% |
32Mb |
1.0% |
0.8% |
4.5% |
11.3% |
19.0% |
30.0% |
64Mb |
0.0% |
0.0% |
0.0% |
1.5% |
5.7% |
10.0% |
跟其他应用一样,由于Flash Memory可更新、非挥发以及可直接执行程式或其他资料储存的功用,Flash Memory被用在各式各样的数位视讯转换器当中。基本上STB需要一套功能强大的作业系统,因为除了影音娱乐外,STB更将成为家庭网路的撷取中心。而如果只是单纯用于讯号接收转换或是网路浏览,则配备16MB的Flash Memory已够SBT使用,或者对一个单纯上网用的STB而言,一般内建16MB至32MB的Flash Memory即已足够安装作业系统以及一些资料的储存,但若需要储存更大量资料如电视节目等,则目前采取的方式是加装硬碟。下图为STB中记忆体部分的成本结构,资料显示当STB的功能越多,则其使用的Flash Memory也会越多,而且由于NOR Flash的供给不断增加,因此STB 中的Flash Memory成本将逐渐下降。
手持式电脑
手持式电脑当中以PDA的比例最大,且PDA也是IA产品中最为成功的产品,消费情形热络,投入厂商也开始增加。而影响PDA成本的关键因素包括作业系统、处理器、显示萤幕以及Flash Memory,其中Flash Memory更是在2000年上半出现缺货的情形。 PDA中内建的Flash Memory通常是用来储存作业系统,此外还有插槽可插Flash card,用来储存资料,例如Palm用Secure Digital 、TRG用CompactFlash、Sony用Memory Stick等等。在NOR Flash方面,目前使用Palm作业系统的PDA通常只需要2MB Flash Memory,但若是用Windows CE作业系统的PDA则需要16MB的Flash Memory。另外由于Flash Card可以使PDA增添新的功能以及扩充储存容量,因此近来新推出的PDA都附有Flash Card的扩充介面,而已经有产品在市面上的PDA公司也纷纷推出新版产品附有扩充介面。除了小型记忆卡的竞争外,未来PDA所需要的NOR Flash将随着更复杂的作业系统以及无线上网的功能而有更大的容量需求。
表三 各种STB中Flash Memory的成本 (Bill of Materal,BOM) 单位:USD
set Top Box 种类 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
Analog Cable STB |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Advanced Analog Cable STB |
4.00 |
4.50 |
4.50 |
4.23 |
3.98 |
3.74 |
Basic Digital Cable STB |
7.00 |
8.50 |
17.00 |
15.28 |
14.80 |
13.95 |
Advanced Digital Cable STB |
|
16.50 |
17.00 |
26.20 |
24.75 |
21.50 |
表四 NAND Flash 市场预测
NAND Flash Market |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
CAGR |
Billions of MBs |
0.4 |
1.2 |
2.87.0 |
16.3 |
38.0 |
152% |
|
Bit Growth |
210% |
147% |
144% |
135% |
133% |
|
|
ASP per MB |
1.61 |
1.25 |
0.93 |
0.77 |
0.50 |
0.26 |
-30% |
PPB Decline |
-23% |
-26% |
-17% |
-36% |
-47% |
|
|
Revenue($B) |
0.6 |
1.4 |
2.6 |
5.4 |
8.1 |
10.0 |
76% |
AGR |
139% |
84% |
103% |
51% |
24% |
|
|
NAND Flash应用市场
2000年NAND Flash的产值约为14.3亿美元,较1999年成长了140%。由于IA产品如PDA、数位相机及MP3 Player等的兴起,NAND Flash的大容量储存需求愈趋明显,传统NOR Flash占据市场八成以上的现象已开始改变,NAND Flash的比重逐年提升,根据Dataquest的估计,NAND Flash的价格将随着产量的上升而逐年下降,销售额的成长率因而逐年下滑,迈入较成熟的产品市场(表四)。
不过2000年Flash Card的需求情况却不如预期的好,虽然占Flash Card应用市场六成以上的数位相机在2000年有超过1000万台的销售量,成长率高达85%,但是MP3 Player的市场却只有原先预测的40%左右。根据Market Access的调查,2001年第一季的NAND Flash产值较2000年第一季下跌了27.4%,降为1.82亿美元,除了MP3 Player的应用不尽理想外,数位相机面临生产体制调整为主因。尽管业者已针对应用市场的削弱而减少生产,但是NAND Flash价格仍然持续下挫,预估2001年第二季的价格将跌至每1MB低于0.5美元。
目前数位相机搭售的Flash Card仍局限在8MB,主要的原因是如果厂商为了增加产量提升产值而转至搭售较高容量Flash Card,则数位相机售价必定提高,结果将影响消费者购买意愿。但是如果没有发展数位相机之外的应用,那么NAND Flash的市场将很快地达到极限,因此行动电话就成为新的应用对象,应用的范围为字典与地图资讯的储存以及网路资料的下载。
数位相机
表五 不同解析度下各容量Flash卡所能储存的照片张数
解析度 ( 画素 ) |
8M B |
16M B |
32M B |
64M B |
128M B |
640*480 (30 万 ) |
164 (9) |
328 (18) |
655 (36) |
1312(172) |
2624(144) |
1024*768 (80 万 ) |
27 (3) |
55 (7) |
109 (14) |
216 (24) |
432 (48) |
1280*960 (130 万 ) |
No |
53 (5)106 (10) |
213 (21) |
426 (42) |
|
1600*1200 (200 万 ) |
No |
26 (2) |
53 (5) |
106 (10) |
213 (21) |
2048*1680 (340 万 ) |
No |
17 (1) |
35 (3) |
71 (7) |
142 (14) |
数位相机之影像储存媒体有很多种,大部分入门阶级的数位相机都采取内建记忆体的方式作为储存媒体的解决方案,或者另外搭配可抽取的储存装置如Flash Card,Flash Card的容量相对来说比较大,有更多的MB容量,事实上Flash Card已一致被认为将成为数位相机市场上最终、最广泛的储存媒体。目前由于每家数位相机制造商所使用的记忆体解决方案都不同,因此市面上的储存媒体就分成许多种,主要以Compact Flash与Smart Media为主,至于其他则还有Memory Stick、Multi Media Card 、PCMCIA以及小型磁碟机等。
由数位相机所拍摄出的35mm品质相片经压缩后至少消耗掉800KB,如果没有压缩则至少消耗3MB。所以如果要存24张照片,则必须采用配有40MB到80MB的Flash Card的数位相机。 Compact Flash卡的领导厂商SanDisk早已预测数位相机将是资料储存Flash市场的最大推手。目前最普遍的储存媒介分别是SmartMedia及CompactFlash,SmartMedia比较便宜也比较薄,不过CompactFlash容量则比较大,另外由于Sony在数位相机市场占有举足轻重的地位,因此Memory Stick的实力有不容小觑。整体而言,未来的储存媒体仍将往高容量、富加值性的方向前进。
数位音乐播放器
表六 可携式数位音乐播放器使用Flash Memory的容量成长情形(占有比例)
Flash 容量 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
16MB |
15.0% |
|
|
|
|
|
32MB |
85.0% |
20.0% |
4.0% |
0.5% |
|
|
64MB |
15.0% |
65.0% |
30.0% |
14.0% |
6.0% |
4.0% |
96MB |
|
12.0% |
52.0% |
20.5% |
11.0% |
8.0% |
128MB |
|
3.0% |
12.0% |
55.0% |
23.0% |
23.0% |
256MB |
|
2.0% |
10.0% |
45.0% |
40.0% |
|
512MB |
|
|
|
|
15.0% |
25.0% |
总平均值 |
39.2 |
63.4 |
90.9 |
124.8 |
235.8 |
270.1 |
平均每台播放器之记忆体容量 |
32 |
64 |
96 |
128 |
256 |
256 |
可携式数位音乐播放器中最重要的两个元件分别是微处理器或数位讯号处理(DSP)以及Flash卡。其中Flash卡的部分则有四种主要的格式,分别是CompactFlash、SmartMedia、MultiMedia及Memory Stick。 SanDisk所开发的CompactFlash和Toshiba所开发的SmartMedia原本是数位相机市场上的竞争对手。之后随着网际网路数位音乐下载的出现,SanDisk与Infineon联手开发的MultiMedia Card (MMC)开始受到MP3播放器制造厂商的青睐。至于Sony所开发的Memory Stick可以用在Sony的许多种数位消费产品上,不过它的售价也比其它的Flash卡来得昂贵。
然而上述四种形式的Flash卡彼此却不相容。 CompactFlash与SmartMedia一直在数位相机市场上有着激烈的竞争,而SmartMedia与MMC也在MP3播放器市场上互为竞争对手。不过近来针对可携式数位音乐播放器又推出了Secure Digital (SD)卡,此卡具有数位资料的安全保护措施,由SD联盟所推动,此联盟是由SanDisk、Matsushita及Toshiba所主导,SD插槽装置不仅可以同时支援SD卡与MMC卡,并且符合SDMI。
Flash Memory台湾厂商
过去Flash memory因为太高的价格造成市场拓展受限,如今价格下降,因此鼓舞了需求的成长,对厂商而言,未必不是正面的影响。因此对台湾厂商来说,这的确是可以着力的市场,除了原已投入的旺宏、华邦与茂矽之外,近来许多设计公司与记忆体厂商也纷纷投入这个市场。不过目前主要的Flash memory制造厂商仍是以美国、日本与欧洲的厂商为主,另外韩国也正在急起直追当中,台湾在2000年的市场占有率则是将近4%,落后韩国的将近5%。由于Flash memory是国外大厂所积极发展的产品,技术由其操控,制程也是大厂领先发展,系统厂商也常优先考虑国外大厂的产品,再加上近来智慧财产权之专利问题,台湾厂商不太可能与国外大厂正面交锋,而是应该寻求其他的管道切入市场,像是在技术来源方面可以采用策略联盟、授权代工甚或自行研发等方式,然后再以利基市场做为投入的目标。由于IA的兴起,对Flash memory市场的成长有相当大的助益,对台湾厂商来说也是个非常好的切入机会,只是在国外大厂环伺之下,台湾厂商应该评估整体应用市场后,找出适合本身条件发展的方向。