漫谈2007年NAND Flash新的应用趋势

目前3C电子厂商未来产品的设计趋势，多已朝向依照消费者预算及不同应用需求，来设计具有不同功能/质量/性能等级的产品，以进军各种的市场区隔，未来的3C整合型新产品，都将具有信息处理、通讯及上网、影音娱乐等基本功能，但各厂商强调的主功能会有所差异，未来的外型也不见得会像传统的PC或手机型态。低价型产品会朝向采用规格标准化及具有单一或简单功能来设计；中高价位型产品则会朝向采开放性共通平台设计，及具有多功能/独特性/高性能/高质量，但不论各种价位产品，都会朝向更美观轻巧、省电环保及更人性化使用接口来发展。

积极发展宽带传输网络及HDTV级高画质广播系统的基础建设，目前已成为国际社会的共识 ，所以未来的3C电子产品设计，也需具有高速宽带传输接口及高储存容量组件，以下载及储存大量高画质的影音数据。NAND Flash属于非挥发性内存比HDD存取速度快/省电/耐震/体积小/可加密，适合做为portable & handheld电子产品的内建或外接辅助储存组件，但HDD在每MB储存成本上仍比NAND Flash具有优势，HDD业者未来在单位储存密度及安全机制上，也会持续做改善，因此在大容量的储存应用上仍具优势。

此外，因为3C电子产品朝向多功能/智能化/多媒体/高速化设计，以因应外部的高速宽带传输及连接多元化的多媒体外围之所需，若要提升整体的系统性能必须使处理器、内存、I/O组件及OS有平衡的发展，目前系统内部的机械式储存组件的存取速率，明显低于电子组件的处理器与内存，NAND Flash也因具有非挥发性cache内存功能，也成了业者提升系统运作速率与省电方面的新应用需求。

由行动通讯发展出来的3G/3.5G/3.75G与由Internet发展出来的WiMax (固定网络版&行动网络版)，未来可能整合在4G的新架构下，因此未来由传统PC、handset、game console及TV STB(set-top box)等所衍生出来的3C新产品，都可能透过有线及无线宽带的网络/电话/电视传输来取得影音及数据讯息，NAND Flash做为外接式储存媒体，具有轻小/便携/易用的特点，未来做为可携式影音储存组件的应用，将随着NAND Flash单位MB成本的下降而更具吸引力。

基于以上的设计发展潮流，我们尝试从计算机、通讯及消费电子三个领域，来探索未来NAND Flash可能的应用趋势如下：

在计算机方面Microsoft 的64-bit OS-Vista 以Ready Boost及Ready Drive 两个功能，藉由运用NAND Flash做为辅助cache内存，来降低系统存取硬盘的需求，以达到快速开机及提高系统运作效率与省电的功能，硬件厂商也提供了ready boost UFD & memory cards、ready drive hybrid HDD、ready drive compatible 的Robson module 来搭配Vista的新功能，这些解决方案都将有助于提升系统的运作效能，此外SSD(solid state disk)也可以执行Ready Boost & Ready Drive，但短期内在成本上仍不具优势，Ready Boost & Ready Drive相关产品注重速度，所以初期的应用会以具速度优势的SLC (single level cell) NAND Flash为主，预期在Flash controller的支持下，具成本优势的Multi-bit /cell Flash不久后也会开始应用。

Ready boost是应用在开机完成后的运作阶段，至少需要512MB以上的NAND Flash做为辅助cache内存，若要搭配Vista所需1-2GB 的DRAM来明显提升加速效果，使用2 GB & 4 GB的NAND Flash会比较适合，但Flash储存组件的读取速度需达5MB/s以上，写入需达3MB/s以上，UFD的传输接口则需采用高速的USB 2.0 (可达480 M bps)，Ready Boost UFD & memory cards，自1Q07就会随着Vista而面市。

Ready Drive主要在把Flash做为HDD与CPU间的buffer内存，开机或常用程序会先存在Flash中，当hybrid HDD内建的Flash容量被存满后，数据才会被转存到硬盘中，以减少对硬盘的存取需求，来提升开机与运作效率及省电效果。硬盘传输接口是采用SATA II (可达300MB/s)，所以厂商的buffer会采用高速的SLC NAND Flash或 高速integrated Flash来做搭配，Flash容量可能要256MB以上较合适，自1Q07起HDD厂商也会陆续推出Ready Drive hybrid HDD。

Robson technology主要也是运用NAND Flash做为CPU 与HDD间的buffer内存，来提升开机与运作效率及省电效果，但初期是以Flash module的方式做为motherboard上的选配daughter board，传输接口是采用PCI-Express (可达8GB/s以上)，但需要搭配Intel的chipset才能执行Ready Drive的功能，NAND Flash需求容量会在512MB以上，2Q07 Intel会在其Santa Rosa NB PC先应用，2H07再应用到DT PC上。

Low-price portable PCs (US$400以下)的一些供货商为降低零件成本及耐震考虑，初期可能会采用512MB-1GB NAND Flash，取代传统HDD做为储存组件，来做一些基本的应用所需，未来也可能采用UFD或memory cards，做为辅助的外接储存媒介以备不时之需，但low-price portable PC短期内将会以各国政府采购项目为主，预期未来随着更多low-price portable PC的功能及成本改良后，将可进入到更多的应用市场 另外，未来做为client-servo系统应用所需的低成本portable terminals，也有可能采用Flash做为内建或外接的储存组件。

Mobile PCs & handset PCs 也可能会采用Flash或SSD做为内建的储存组件，因为不同3C厂商对其产品的定位不同(如: UMPC、PDA 、E-Book…)，所以对Flash的使用容量也会有所差异，但初期在成本及应用需求考虑上会以8-32GB应用为主，2007年在手机应用上为因应音乐及影片/相片的下载需求及成本考虑下，内建或插卡可能会以2-8GB NAND Flash为主，行动电视是手机未来新的应用领域，但消费者的使用习惯调适(屏幕尺寸&分辨率与实时性&非长时间的观看需求)、手机电视内容的调整、行动电视传输及影音编码规格的互通性、跨国广电法规及频谱的协调、电信/电视/广告业者的合作营运模式等问题上，仍需要时间协调才有利推广，此外portable PC、MP3/PMP、PND(personal navigation device)、DV & DSC等，未来也可以增加行动电视的功能，若需下载储存高画质影片时，对高容量NAND Flash的需求也会跟着增加。

就消费电子应用而言，未来兼具相片与影片拍摄功能的hybrid DV/ DSC也会因高画质影片的储存需求而增加对高容量记忆卡的需求，此外2006年三大游戏机厂商竞相推出新的高性能高画质游戏主机，目前游戏主机也开始采取开放架构设计，来外接不同规格(SD、MS & MMC..)的记忆卡，所以新推出具高画质 & 3D的游戏软件，未来也将有助于增加对高容量记忆卡的需求。

Apple以iPod搭配iTune音乐下载平台带动MP3风潮后，2H06起一些国际电子大厂,也可能采用与音乐及影片下载平台营运商合作的模式,来搭配自己的MP3/PMP产品，除了造型设计将使MP3/PMP产品变成一种时尚化及个性化商品，而可延续其产品生命周期外，价格竞争也将刺激MP3/PMP市场进一步成长，未来新的高容量机种MP3/PMP将兼具影像及音乐播放功能，若未来MP3的屏幕尺寸也加大到类似MP4/PMP一样，则未来MP3与PMP的分野也将变得模糊， 就容量而言虽然音乐播放在短期内仍将是MP3应用主流，所以一般应用多在8GB以下为主，未来随着有线、无线宽带基础建设更普及与NAND Flash 成本进一步降低后，Flash-based PMP的主流容量也可望提升到8GB以上，当然未来MP4/PMP、mobile PC & 手机等，也可以采用搭配影片或游戏下载平台的营运模式，但也会面临前述行动电视推广时的类似问题，不过具有加密功能的记忆卡，未来也蛮适合做为content cards的应用产品。