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移动存储产业综述

2009-08-01陈庆方朱行健

移动通信 2009年11期

陈庆方 朱行健

【摘要】文章首先对移动存储的现状进行了概述,然后介绍了移动存储市场的发展情况,并对目前移动存储产业的发展进行了分析,最后描述了移动存储器标准工作进展情况。

【关键词】移动存储 闪存 手机存储 移动多媒体 SD标准 MMC标准

1 移动存储概述

当今社会是一个信息化的社会,信息是我们人类创造的财富,世界信息量每年以指数的方式上升,出现了信息爆炸的态势。2009年5月19日,EMC发布一个超级惊人的22位的数字:3,892,179,868,480,350,000,000。这个数字是2008年新产生数字信息的比特数。尽管2008年下半年经济开始恶化,创造数字信息并通过互联网、电话网络、无线电波传输的步伐实际却加快了。根据IDC题为《经济紧缩,数字宇宙膨胀》的研究报告显示,2008年全球所创造出的数字信息比IDC原先预测的还要高出3%。展望未来,数字宇宙有望每18个月翻一番。到2012年,每年创造的数字信息将达到2008年的5倍。用于存储数字信息的存储量等于有史以来存储量之和,可见信息化社会信息剧增和对存储器的需求是非常明显的。

推动信息化社会的主要技术就是信息技术,信息技术涵盖了五个技术领域,包括信息获取、信息处理、信息存储、信息传输和信息显示五大领域,每一个领域都支持一个产业,例如:计算机产业主要用来计算处理信息,通信产业主要用来传输信息等。在这五大信息技术里,存储技术已经处于基础与核心的位置,成为推动信息技术与产业快速发展的主要动力,协调着其他信息技术产业的发展,是当今发展最快的信息产业领域。

存储器按存储介质大概分为闪存存储、磁存储和光存储,如表1所示。大致上看,光存储价格低廉,速度较慢;磁存储容量大,速度快,但是功耗和体积是短板;闪存存储每兆字节价格相对较高,但是体积小,耗电省,不怕振动,结构简单,可以反复读写擦除,此外,闪存存储产品的易携带性非常优越,且它的存储速度较快,安全性高,可以即插即用,这些使用上的优势,使得闪存产品得到消费者的普遍欢迎。随着读取速度和存储密度的进一步提升,制造成本持续降低,闪存产品有一统移动存储市场的趋势。

2 移动存储市场发展

从对存储技术的需求来看,消费电子是一个特别旺盛的领域,如消费类产品机顶盒、高清电视、数码相机、MP3、

PDA等3C产品。对于移动存储来说,存储卡和U盘的需求量非常之大,未来的手持消费类电子产品将是计算机、通信和消费电子融为一体的产品。这样,消费电子类产品对存储的需求有一些共同的特点:一是便于插拔;二是体积小重量轻,功耗低,便于携带;三是具备离线互联功能。信息的共享有几种方式,一种是离线互联,就是用存储器从不同设备拔下来插到另外一个设备,很方便地进行信息的传递,二是有线互联和无线互联。离线互联是较为方便的共享方式,因为再快的速度也没有拷贝的方式来得快。

作为信息存储的媒介,在信息爆炸时代,存储产业的规模可想而知。存储市场每年以1千亿美元以上的规模,成为21世纪信息领域的主要市场,而且未来几年存储市场仍将以非常高的速度发展。

去年11月,受美国金融危机的影响,闪存式数码产品的重要组成部分之一——NAND Flash闪存芯片价格一度狂跌,然而从去年12月开始,闪存芯片价格开始反弹,经过农历新年,NAND Flash闪存芯片价格依旧持续强劲上扬, 8GB及4GB MLC NAND芯片价格分别上扬达到了40%及33.33%的幅度。这个趋势除了各大生产厂商产能调整因素外,更显示了市场对Flash芯片的强劲需求。

移动存储器产品的销量稳步上升,价格大幅度降低,容量每年要增加一倍;目前这种很小的Flash卡可以轻松做到8G和16G的容量,4G和8G容量的Flash卡已经被大量使用。Flash卡生产工艺日渐成熟,工艺的提高带来的就是成本的降低。Flash卡的价格每年以50%的速度下降。

图1显示的是全球NAND Flash的出货量。从2006年到2008年的出货量数据可以看出,NAND出货量复合增长率达到了100%,可见该产业是非常有前景的。

图2显示了近几年Nand Flash价格与成本的变化。

图3显示了Nand Flash 需求量增长情况,2005年带照相功能的手机开始迅速普及,手机对于存储卡的需求大大增加,2005年带有存储卡插槽手机总量攀升到2.5亿部。到2008年手机存储卡市场份额,占整个存储卡的68.7%。可以预见,在3G服务普及之后,手机就变成复杂多功能的用于工作和娱乐的终端,手机存储必将成为移动存储的主力市场。此外,受新手机创新及运营商补贴以刺激手机数据消费影响,智能手机今年将增长35%(来源:Informa)。

3 移动存储产业的发展

从全球情况看,移动存储产业领域,实际上还是欧美、日韩厂商的天下,从SD到MMC等都是日本、韩国、美国厂商的标准。中国是世界最大的电子消费市场,但目前80%以上市场为国外厂商所占据,国内企业要进入这个行业,就要面临高额专利费,这大大增加了国内厂商的成本,影响了产品竞争力。

闪存领域最核心的就是存储芯片和控制器芯片,闪存制作门槛很高,2004年以前全球基本上只有三星和东芝两家可以做,2004年以后开始陆续有其他的公司也具备生产闪存的能力,众多厂商的加入推动了这个技术的快速发展。从全球领先的芯片工艺上看,东芝已经展示了基于32纳米制造工艺的单芯片32Gb NAND Flash闪存芯片。三星电子已开始出货30nm工艺的32GB moviNAND,其存储密度是当前40nm 16Gb的两倍。由此可见,整个产业开始进入了30纳米级的工艺。

在国内,2004年几大运营商和包括中国普天在内的几大设备提供商联合发起成立了移动多媒体技术联盟,联盟的成立标志着中国在移动多媒体技术发展上迈出了自己的步伐。随着数据业务的不断丰富,手机会从单纯的通话工具发展成为集音频、视频、多媒体、数据处理等众多功能于一体的个人终端。可想而知这样的个人终端对于存储器的需要是非常迫切的,大量的个人信息需要存储和处理,大量的娱乐内容需要保存和随时查看,但是手机内部的SIM卡容量非常有限,远远不能满足用户对数据的存储需求。于是必须有大容量存储设备与该终端设备进行配套,这样的需求已经凸显且市场庞大。目前在中国大陆实际消费领域最常用的存储卡容量已经达到4G,且价格便宜,但是高容量单卡还比较贵,用户常常选择购买多张卡来满足存储需求。

中国大陆目前承担全球闪存盘80%以上的生产和供货能力,2008年,中国闪存盘市场增长强劲,销售量达到1871.8万片,比2007年增长55.5%。而2008年中国原装移动硬盘品牌市场销售量为227.9万片,与2007年相比下降了14.1%。从全球范围来看,大陆闪存盘厂家最活跃,大陆厂商占主流地位,其中产品出口比例直线上升,2008年大陆闪存盘产品销量占全球闪存盘销量40%。可以说中国大陆市场在全球闪存盘市场中占有主导控制的地位。

4 移动存储器标准工作进展

目前,移动存储市场主要由国外产业联盟掌握着话语权,即以松下、东芝与美国SanDisk技术为核心的SD标准,以三星、诺基亚技术等为核心的MMC多媒体卡标准,Sandisk独推的CF标准以及索尼记忆棒等。

面对日益森严的技术、标准壁垒,业界已经认识到了参与以及自主制定标准对国家经济发展的重要战略意义。2004年3月,中国移动存储标准工作组成立,旨在联合社会力量,组织国内“产、学、研、用”等企、事业单位和教育机构,开展移动存储器相关技术、质量和生产方面的标准研究和制定、修订工作,已取得了可喜的成绩。在此基础上,中电标协成立了移动存储标准工作委员会,建立了更大、更规范的标准来制订与推广工作平台。移动存储标准工作委员会的成立将团结移动存储领域各方面的有生力量,更有效地推动我国移动存储、网络存储等方面的标准制定工作。移动存储标准工作委员会的核心成员单位包括普天研究院、电子四所、华中科大、联想集团、方正科技、华旗资讯、威刚科技、慧荣科技、易拓科技、芯邦科技、神州龙芯、天一集成、纽曼数码、旅之星科技有限公司、普天硕达等。

总之,对移动存储产业来说,不论是移动硬盘、闪存盘还是存储卡,未来其规格仍会不断地提高,移动存储与网络存储将有机融合,存储系统将不断突破容量、速度和体积的限制,满足日益增长的信息化社会的需求,支撑信息化社会无处不在的个人多功能应用,移动存储产业将迎来更加光明的未来。 ★

【作者简介】

陈庆方:博士,研究员,现任普天信息技术研究院常务副院长。目前担任中电标协移动存储标准工作委员会主任,中国电子学会计算机工程与应用分会副主任委员,中国电子学会电子测量与仪器学会委员会委员,中国计算机学会容错计算专业委员会委员,移动多媒体联盟理事会理事。

朱行健:毕业于北京邮电大学获通信与信息系统专业,博士,现为普天信息技术研究院产业分析研究员。主要研究方向为宽带无线通信、自组织网络、RFID、智能存储、网络安全等领域。