计算机存储领域专利技术分析

宋杰

近日，美光科技和英特尔公司联合宣布，其研发出了全新的3DNAND技术。在这种固态硬盘中，可以在垂直方向上，将闪存存储单元进行叠加，从而扩大闪存芯片密度，扩大存储容量，可使固态硬盘在同样体积内容量增加10倍，在普通笔记本电脑上可实现10TB的容量。而回顾存储硬件的发展历史，在1956年IBM发明了第一块硬盤RAMAC305，这个硬盘体积比冰箱大，但是存储容量仅有5MB。就是这块“大”硬盘的出现，开创了人类历史上一个全新的信息存储时代。在接下来的60年中，硬盘存储技术突飞猛进。发展到今天，硬盘已经有固态硬盘，机械硬盘、混合硬盘三种类型，并且还不断有新的技术出现。下面笔者将试图从专利的角度对存储技术的发展进行分析。

一、领域分布

国际专利分类法是一种国际统一化、标准化的管理和使用专利文献的分类方法。对IPC的统计分析，将能完整、系统、科学的揭示专利技术的构成和发展趋势。

硬盘存储的技术领域分布相对比较集中，从IPC分布来看，主要分布在G06F“电数字数据处理”，G11B“基于记录载体和换能器之间的相对运动而实现的信息存储”，G11C“静态存储器”几大分类号下面。

二、硬盘技术的发展历史

笔者对硬盘存储领域的全球专利分布按照时间的纵向顺序进行了统计，绘制成了如下表格。

由左图可以看出，在硬盘存储技术出现的初期，1970年之前全世界仅有33件该领域专利获得授权。但在接下来的几十年中，硬盘储存领域专利数量出现爆炸式增长，而相应的市场上出现的存储硬件也发生着日新月异的变化。1970-1980十年间全世界的专利授权量仅为21335件，而到了2000-2010年的十年间，专利授权量已经达到了221392件，比70-80年的专利授权量增加了十倍有余。受限于专利数据库更新的速度，2010年至今的专利授权量实际上仅统计了2010年之后三年多的数据，可是仅这三年多的数据也已经达到了69257件之多，可以预见2010-2020年这十年，专利的授权数量可以轻易突破20万。这张专利授权量的分布图，也基本上反映了计算机存储技术的发展趋势，技术的进步是一个逐步加速的发展过程，最近几年，随着硬盘存储技术的成熟完善，其进步的速度有所放缓，但随着3DNAND这一重大突破技术的出现，可以预见到未来几年，硬盘技术又会进入到飞速发展的黄金期，专利授权量也会飞速上升。

三、硬盘技术的区域发展

在对硬盘存储技术的历史发展进行了纵向分析之后，笔者又对硬盘技术的区域发展进行了横向的分析。选取了世界上公认的计算机存储技术比较先进的美国、日本与我国的发展进行了比较，以期从中能给我国硬盘存储技术提供一些建议。

由左图可以看出，在1980年之前，在计算机存储领域是以IBM，苹果为代表的美国公司独领风骚，美国的专利授权量在全世界处于绝对领先的地位。而1980年之后进入了日本经济发展的顶峰期，索尼，松下，日立等一大批国际顶尖公司的崛起，帮助日本成为了人均国民生产总值世界第一的国家，同时，其计算机存储领域也伴随着经济崛起迅速发展，其硬盘存储领域专利授权量一举超越美国，在顶峰期，其专利授权量一度占据了该领域全世界专利授权量的70%左右，充分体现了日本这段时期在该领域的霸主地位。而进入21世纪之后，日本经济整体下滑，尤其是其国内的顶尖企业，纷纷出现经营困境甚至宣布破产，同时，世界新兴经济体纷纷崛起。而在计算机存储领域，随着大企业陷入困境，日本在该领域的霸主地位也已经不复存在。

反观我国，在该领域，一直到1980年之后才有了最早的专利申请，一方面有我国在计算机存储领域起步较晚的原因，另一方面也受制了我国的专利制度确立较晚。纵观之后三十多年，我国的计算机存储技术始终保持了稳步发展的态势，专利授权量逐步上升，由最初10年间仅有639件专利授权，到现在仅仅3年多时间就有2万多件专利授权，与美、日等该领域的发达国家的差距逐渐缩小。充分体现了随着中国国力的不断壮大，我国在高科技领域也逐渐向世界一流靠拢。

四、未来发展趋势

伴随着世界进入互联网时代，“云计算”“云存储”等新的技术蓬勃发展，而这些技术对于存储硬件有着更高的需求，硬盘存储进入海量存储时代。而同时各种便携式电子设备的流行，也迫切要求存储设备变得更加轻便小巧。因此硬盘存储的发展就面临着存储“大”，体积“小”，两方面的发展需求。在2014年日本就已经推出了1TB存储空间的u盘，尺寸仅为72×27×21mm。这与1956年诞生的第一块硬盘比，已经有了天壤之别。伴随着3DNAND技术的出现，可以预见未来硬盘存储必然会在存储“大”体积“小”的方向上继续发展。而我国的计算机企业也应当抓住国家提出“互联网+”战略这一良好契机，努力发展硬件存储技术，同时也要顺应国际国内对知识产权保护越来越重视的大趋势，将自己的技术利用知识产权进行充分保护。只有这样，我国的计算机企业才能在国际竞争中立于不败之地。