便携设备的存储装置发展展望

手机应用需求支持 NOR闪存活力依旧

在NAND的紧逼之下，NOR在闪存市场的比重正节节下降。市场研究公司Web-Feet Research不久前发布报告称，2005年全球NOR和NAND闪存收入有望接近200亿美元，与先前预计的196亿美元吻合，并较2004年的173亿美元增长13%。但与整体市场一路凯歌向前迈进的趋势不同的是，该公司还预计，由于全年大部分时间受到价格下降的影响，NOR型存储器市场收入将为83亿美元，这比去年下降了近17%。

Hill：高密度方案将不断来促成NAND闪存在未来的应用

高速度和低成本分别是NOR和NAND闪存的最大特点，基于此二者分别在手机以及MP3两种便携式应用上各自开花。美光科技移动内存业务高级营销总监Achim Hill指出：“NAND闪存是一种面向数据块的大量存取装置，它能够为数据和代码存储提供更低的单位比特成本。NOR则是具有字节寻址能力的设备，其典型应用为代码存储。NAND具有更低的功率耗散以及更高的数据块传输速度。NOR则具有更短的延迟时间，该技术针对字节传输以及代码存储应用进行了优化。”

然而NAND已经在觊觎NOR的优势领域。三星公司宣称其正在开发一种新的NAND闪存将能取代NOR，使用在手机和部分MP3产品上。三星不是独行者，它的同伴还有同样来自韩国的Hynix。

很显然，上述事实正在成为分析家们对NOR未来担心的理由。但如果因此就判断NOR将会走向末路可能为时过早。“为了同时存储代码和数据，智能手机和数码相机正在开始采用更高密度的存储器。NAND应该感谢芯片组方案的出现，后者使得其得到了普遍的使用。” ST公司亚太区存储器产品部高级经理何美财表示：“但NOR和NAND拥有它们各自的市场。在低于512M的场合，NOR依然拥有很高的性价比。”

不止限于512M。随着技术的进步，NOR的优势范围还将进一步提高。ST公司存储器产品部副总裁Giuseppe Crisenza以及Intel闪存产品部首席技术官Ed Doller就表示，2006年在1G以下存储需求的场合，NOR将最具竞争力，到了2008年，这个上限还会进一步延伸到2G。

两位巨头是在不久前双方宣布签订一项合作协议时做出这番预测的。根据协议，除了提供标准化的软硬件兼容的存储器子系统之外，两家公司还将合作设计90nm多电平单元闪存，同时在65nm及以下平台上合作制定下一代功能、接口和封装。以帮助手机OEM制造商缩短开发周期，从而降低制造成本，并快速的过渡到两家公司开发的下一代NOR闪存产品。

目前，Intel和ST公司控制了NOR市场40%以上的份额。有报告指出，在2004年的手机市场，130nm的MLC NOR闪存能够满足95%以上的密度需求。两位巨头表示，随着技术的进步，NOR依然能够保持这种状态。“2005年采用90nm工艺的521M NOR闪存已经出现，而采用65nm工艺的1G NOR闪存也有望在2006年面世。”因此在未来，“NOR闪存仍能满足手机制造95%的密度需求。”

一份来自Semico Research的报告至少能在短期内消除人们对NOR未来的忧虑。该公司预测，NOR市场在2006年将再度恢复增长态势，增长率19%。Semico指出，价格下挫带来的负面影响已经有所改善，NOR仍然是手机等应用的首选，2008年NOR市场总值将有望达到180亿美元。

NAND市场不太平 ORNAND虎视眈眈

为了确保iPod播放器在2010前能够获得足够的闪存供应，苹果公司不久前宣布已与其NAND闪存主要制造商达成了一个预付12.5亿美元的长期供应协议。尽管NAND闪存的全球三甲企业三星、Hynix以及东芝已在这个光荣榜之列，然而英特尔和美光的威胁却让其遭遇切肤之痛：在市场获知后者将同时获得这些款项并将组建一家NAND闪存合资企业IM Flash Technologies LLC后，三家企业的市值在一夜之间蒸发了数十亿美元。

如今的苹果公司就像是重新踏上红地毯的好莱坞巨星，其一举一动都可能成为镁光灯下的焦点。“我们希望能够生产足够多的iPod，以满足市场的需求。”乔布斯此话一出，就惹得各家闪存供应商忙不迭地投其所好。但是，所谓的太平盛世似乎已经过去。现在的闪存市场用兵荒马乱一词来形容并不为过——不仅仅是Intel的进入，对于NAND市场来说，2005年似乎是个多事之秋：瑞萨已经宣布不再开发8G以上的NAND产品，但分析家认为，同属日本的尔必达可能会进入NAND市场，NAND市场版图将被改写。

Intel杀入NAND市场显然是受到该市场高速增长的诱惑。在其宣布加入NAND阵营之前，iSuppli在最新公布的全球闪存市场报告中预测，2005年NAND会以62%的份额将NOR挤下闪存市场头把交椅的位置，而一年之前，NOR还控制着55%的闪存市场。

与Intel的合作将使美光科技在同三星等公司的竞争中实力大增。展望未来的NAND市场，Achim Hill相当乐观，“受消费类电子、影像以及移动平台的驱动，2006~2008年该市场将会有118%(1Gb等价单位)的年均复合增长率。”

美光在2005年进入90nm 4Gb和8Gb NAND闪存市场。Hill表示，“借助向72nm和50nm的迁移的机会，美光的NAND产品路线图将继续反映客户在配置、密度、封装等方面的需求。”

“IM Flash Technologies LLC将利用两家公司在制造工艺、产品特性、工厂设备以及制造经验方面的优势在日益重要并快速增长的NAND闪存市场展开竞争。”Hill表示，“新公司将结合美光在工艺和产品技术方面的领导力以及Intel的创新能力，并有望在2006年早些时候建成。”

三星和Hynix认为NAND可以使用在许多新兴的应用当中，市场需求似乎是无限的。美光也承认这一点。除了MP3以外，Hill认为，“许多新应用都在驱动NAND闪存的需求，包括便携式视频播放器、固态便携式录像机以及便携式电脑的固态驱动器。当然还有各种各样的便携式无线应用。”这源于多种技术的合力作用，他补充道，“现在，闪存容量以及视频压缩技术的进步已经使得1小时长度的高质量视频节目能够以非常经济的成本存储在闪存中了。可以期待，高密度方案将不断促成NAND闪存在未来的应用。”

谈到NOR技术，Hill指出，闪存制造商们正在设法促使OEM客户将NAND或NOR使用在尽可能多的手机以及DSC设备上。尽管随着存储需求的增长，NAND闪存将会越来越多地被使用在手机上，但他仍然表示，“两项技术同样将会共存一段时间。”他还提到了美光提供的一款将NAND和低功耗Mobile DRAM结合在一起的存储子系统方案，认为它将被越来越多的使用在手机产品中。

MCP已经成为闪存产品提高密度的一项重要技术。ST公司亚太区存储器产品部高级经理何美财指出：“采用MCP闪存是便携式设备的一个趋势。这已经是一项成熟可靠的技术。” Achim Hill也认为，“在便携设备市场，外形革新已经成为驱动增长的重要推动力。这当中一个重要的因素便是不断缩小便携设备的外形尺寸。MCP和其他多芯片封装方案将继续是该市场上非常重要的技术。”

闪存家族最近冒出一个新的成员。NOR厂商Spansion公司在2005年第三季度推出的结合了NOR高速度以及NAND低成本优势的ORNAND闪存，以进军传统由NAND占领的数据存储应用领域。“NAND在近年得以快速增长的一个主要原因就是数字消费类产品，如DSC和MP3播放器等应用的扩张。但是闪存的一个重要特性是要使手机等重要设备能够快速地正常工作，而不仅仅是一个存储器。” 该公司总裁兼CEO Bertrand Cambou表示，“Spansion公司并不会进入到以存储卡为主的市场，但将会致力于嵌入式系统的存储应用。”毫无疑问，ORNAND将直接与NAND闪存在手机、便携式数字录像机、视频播放器等领域展开正面交锋。

日本Spansion公司在记者发布会上使用1Gbit ORNAND型闪存样品（左下），进行影像记录和播放演示

ORNAND对NAND是个威胁吗？Hill否定了这一点。“NAND闪存单位比特成本的下降速度很快，几乎18个月就降低一半。”他说，“目前还没有迹象表明这种下降已经放慢脚步。其他半导体存储器技术要做到在这样一个单位比特成本基础上竞争将是困难的。”

ST的何美财则对ORNAND的表现则持观望态度。“按我们的理解，ORNAND的目标应该是MCP产品。它拥有NOR闪存的接口，但同时又是NAND的成本结构。”何美财说，“我的观点是，ORNAND对NAND/NOR的冲击，事实上要取决于它最终采取何种价格策略。”

硬盘与闪存 是对手更是朋友

2005年年末，一则来自市场的消息指出，由于1.8英寸以下微硬盘出现缺货现象，部分PMP和MP3播放器供应商的出货受阻。除了微硬盘的良率迟迟无法迅速提升之外，业内人士指出，苹果公司的iPod Video、东芝的Gigabeat系列与索尼的网络随身听等便携消费电子产品也大量采用了1.8英寸、1英寸与0.85英寸微硬盘，这使得微硬盘缺货形势更加紧张。

分析认为2006年全球PMP均价将降至300美元左右，PMP市场开始起飞。此外，早在2004年三星公司就推出了全球首款硬盘手机，而日立环球存储公司移动硬盘本部1.0/1.8英寸/CE硬盘事业推进部部长增田优也曾预测：“配备硬盘的手机各公司将于2006年开始推出。供货量的全面提高将从2007年开始。” 受到这些便携消费电子终端的刺激，硬盘产品的出货量正在持续增长。来自IDC的数据显示，2004～2009年，用于消费类电子的硬盘市场的年复合增长率将高达37%，届时全球6.33亿的HDD出货量中有近1/3将用于该类产品。

虽然ST存储器产品部副总裁Giuseppe Crisenza以及Intel闪存产品部首席技术官Ed Doller指出，HDD和闪存器件在便携式设备的应用分界线在2006年可能会上升到4Gb左右，并在2008年达到16Gb。但这还不足以威胁到HDD的存在。拜垂直记录技术所赐，东芝、日立环球存储以及希捷等硬盘厂商在提高硬盘数据密度上不断取得突破。希捷公司北京代表处张桂琛表示，该公司的垂直记录技术使得HDD的数据密度大大提高。“比如目前3.5寸HDD的最大容量为500Gb。” 她说，“采用了该技术后，最大容量可上升到2Tb。”

东芝展出的配备0.85英寸硬盘的手机参考设计

“人们总是把闪存和HDD对立起来，我不这么看。”希捷公司的CEO Bill Watkins表示，“以往由闪存占据的以MP3和手机为代表的便携式设备市场在过去两年中出现了对大规模存储的需求。”他指出，由于该市场出货量非常大，因此尽管目前硬盘在其中占据的份额还不到10％，但“这对硬盘厂商来说也是一个相当大的市场。”此外，他进一步指出，“对于手持设备应用来说，更加重要的是用户下载的数字内容必须要有一个后备的存储空间。我们认为闪存和HDD是一对朋友，因为使用越多的闪存应用会驱动后端更多地用以备份资料的HDD的应用。比如苹果公司已经发布了采用HDD的影像播放器产品。”

美光的Achim Hill也认为，HDD以及NAND闪存将在未来的便携式市场共存。“美光深信以小尺寸取胜的闪存将同HDD共同持续存在下去，OEM将会基于成本、尺寸、功耗以及可靠性等多种因素做出决定。”他说，“当单位比特成本作为关键参数来考虑时，当然应该选择HDD。”他说，“但在那些整体销售价格受限或者对稳固性以及环境更挑剔的产品当中，NAND闪存将是首选。”

“固态存储和HDD技术之间的对比已经持续好长时间了。两种技术的进步都相当快。无论是闪存还是HDD的制造商，他们一直都在努力以更低的价格提供更大的数据密度。”Achim Hill说，“尽管两者都在不断发展，然而基本的差异依然存在。在今天，耗电量以及外形仍然是区分闪存和HDD的两大因素。闪存比HDD拥有更小的尺寸、更低的功耗。此外，由于闪存是一种固态器件，并没有HDD所必需的机械移动部件，因此它应该有改善的可靠性——在便携移动应用更是如此。”

“闪存和硬盘不能用同一个标准来看。”Watkins说道，“目前4Gb以内的闪存是比较正常的，明年大概会在6Gb以内。2008～2009年，闪存容量大概会达到20Gb左右。届时如果便携应用只需要20GB或者是更小的容量，那么大部分的应用都会用到闪存。”

但闪存本身也并不是没有任何瑕疵。Watkins指出，虽然在需要小容量的数字内容装载应用上，闪存是一个不错的解决方案，但有限的数据传输率和数据写入次数是闪存面临的两大技术问题。因此在需要高质量数据流的影像播放存储场合HDD就有很大优势。“其实我们欢迎闪存技术的发展。因为它可以带来更多的便携式数字移动设备，同时可以带来更多的存储应用。低成本、低容量的应用是闪存为主的市场，而高容量、高数据流的应用需求是以HDD为主。”他说。