交通大學校友會在日前(11/6)舉辦的一場「勁竹論壇」演講活動中,Flash發明人施敏教授及群聯電子董事長潘健成針對Flash的發明發展與未來展望,做了精彩的分享。
照片圖說:
(右一)交大校友會執行長陳俊秀強調校友會的最大使命在於:「創造被校友利用的價值」。由他策劃主辦的勁竹論壇,引起熱烈迴響。
(右二)Flash發明人施敏教授,資訊深入而豐富,展現大師迷人風采。
(左二)欣銓董事長暨旺宏總經理盧志遠,主持座談時間,反應熱烈。
(左一)群聯董事長潘健成強調NAND Flash應用,獲利要靠微利管理。
攝影:張宜如
Flash佔電子產業七成以上
1996年開始,電子工業取代了汽車工業,成為全世界最大的工業。而Flash 佔電子工業的比重七成以上,所以,Flash真可說是電子產業的推動主力。
2000年諾貝爾物理獎得主Herbert Kroemer曾說,任何石破天驚的創新技術,都能夠締造許多前所未有的新應用。
施敏教授特別舉了三個例子。其一是1947年發明的電晶體(Transistor),其二是1963年由Herbert Kroemer發明的異質接面雷射(The Heterojunction Laser),其三則是由施敏教授,在1967年發明的非揮發性記憶體(The Nonvolatile Semiconductor Memory)。
半導體記憶體兩大陣營
半導體的記憶體有兩大陣營:一個是「揮發性記憶體」(Volatile Semiconductor Memories),另一個是「非揮發性記憶體」(Non-Volatile Semiconductor Memories,簡稱NVSM)。
「揮發性記憶體」一旦面臨停電,會漏失資料。包括DRAM(Dynamic Random Access Memory)及SRAM(Static Random Access Memory)都是這類的記憶體。
「非揮發性記憶體」與「揮發性記憶體」最大的不同是,「非揮發性記憶體」一旦面臨停電,資料並不會因此揮發掉,所以停電並不會讓「非揮發性記憶體」漏失資料。Flash就是屬於這類的記憶體。與Flash同屬非揮發性記憶體的還有:EEPROM及EPROM等。
理想的記憶體
施敏教授指出,理想的記憶體,大約有12項衡量指標。包括:非揮發性、體積小巧、低耗電、可以覆寫、位元可替換性、讀/寫/抹快速、長保品質穩定、成本低廉、單一電源供應、倍率成長、耐摔及整合度高等十二項。Flash在12個評比項目中拿下11個優點。施敏教授強調,「對於大量儲存而言,Flash記憶體,尤其是NAND Flash幾乎是沒有競爭對手」。
1967年,半導體取代磁圈
早在1960年代,由王安博士所發明的磁圈記憶體,是整個電腦記憶體的大宗。直到1967年,以半導體元件當作「非揮發性記憶體」(NVSM)儲存之用,首度藉由論文發表,被大眾認可。
該篇論文不僅介紹了以半導體來當成非揮發性記憶體的基本概念,同時也介紹了浮閘架構(floating-gate structure),如今,浮閘架構已成為非揮發性記憶體最主要的根基技術,廣泛應用於資料的儲存。而撰寫這篇影響全球半導體產業甚鉅的論文的,正是施敏(Simon Sze)教授。
快閃記憶體(Flash)因為讀/抹除資料的方式不同,架構上又分NOR Flash和NAND Flash兩種。因為特性的不同,NOR Flash主要用在手機或主機板等產品,又稱為code Flash,而NAND Flash因為高密度及高寫入速度,廣泛應用於多媒體資料儲存,類似用於MP3及數位相機的Flash卡,都是NAND Flash。
非揮發性記憶體從發明以來,催生了許多電子產品的新興應用,分別是手機、可攜式應用、電腦周邊、交通及工業應用等五大類。
大力推動NAND Flash應用
成立於2000年11月的群聯,定位於提供NAND Flash應用的解決方案。該公司目前有400名員工,其中半數是工程技術人員。
群聯在2001年5月份,推出全球第一顆USB Flash控制晶片。並因此造成2003年Flash首度大缺貨,時間長達8-10個月。2002年4月,群聯獲得Toshiba及M-Systems的投資。如今Toshiba是群聯的最大股東。今(2008)年6月,該公司又獲得Kingston及Hynix的投資。
群聯董事長潘健成說,群聯只做跟NAND Flash有關的產品,包括:USB, SD/MMC, CF/PATA, SATA, PCIe, Reader, Embedded, Smartcard/microSD、工業規格的應用,到電腦相關應用等。現在最重要的是嵌入式的應用,以及SmartCard與其他產品做結合。
群聯的商業模式在產業裡走的路跟別人比較不同,一方面做控制IC,另方面也做系統產品,就像是水陸兩棲的青蛙。潘健成強調,由於台灣市場規模太小,所以群聯不做品牌,而是把重心放在ODM上。
群聯所扮演的角色,最核心的是控制IC設計及系統整合能力,透過替客戶做OEM/ODM服務,走向TrunKey服務。
去(2007)年群聯的業績做到新台幣200億元,今年由於景氣影響,要做跟去年一樣的成績,恐怕很難。如今,在USB Flash控制IC的市場佔有率方面,群聯排名世界第一。潘健成表示,他希望未來五年,在其他領域群聯也做到第一名。
潘健成回憶群聯從1998年開始接觸NAND Flash,當時Toshiba的Falsh是2Mega bits, 價格50美元,一開始應用在錄音。1999年,日本Casio推出第一款數位相機,放入2Mega Byte的Flash記憶體。當時價格也是50-70美元。【註1, Bit與Byte】
【註1, Bit 與 Byte 】
8 Bit(位元) = 1 Byte(位元組)
1KB( Kilo Byte) = 1024 Byte
1MB( Mega Byte) = 1024 KB
1GB(Giga Byte) = 1024 MB
價跌量增,Flash市場競爭激烈
2001群聯開始推出USB概念的Flash產品,一開始容量是16MB,潘健成說,他還記得當時公司的第一宗生意是128MB USB隨身碟,如今連小學生可能也會嫌容量太小,因為只能存幾張圖片就滿了,可是來自德國的2000支訂單,FOB價格是每支150美元,折合台幣4,700元。
潘健成笑說,「感謝科技的進步,現在各位手中的Flash記憶卡,絕對不只是1GB, 2GB, 可能是4G, 8G,甚至有客人要求16GB。現在在資訊大賣廠,2GB的零售價好像也不到台幣200元。科技造福人類,但這也讓我們身處行業裡的公司,非常辛苦。」
價格的快速崩跌,最大的好處是刺激消費。2004~2005年有一波NAND FLASH大缺貨,主要是因為MP3的大量需求。2006年,則主要是手機的應用,大量手機把相機功能置入,造就了Flash的需求也大增。Apple的i-Phone也做到16GB,所以需求很強烈。但相對地,在2008年,並沒有看到什麼大的需求。
2007年11月,2GB的NAND FLASH是16美元,一年後的今天,則只有1.6美元,價格只剩去年的10%。
SSD是Flash未來的機會
展望未來,潘健成認為,Flash未來的機會在於SSD,也就是Flash SSD (Nand Flash-based Solid State Drive)。
他認為,未來只要有40-50%的筆記型電腦(NB)改用Flash取代硬碟的話,Flash一定會大缺貨。
Flash的各種的應用,都需要控制IC才能啟動,而這個要求技術前瞻,但售價卻崩跌快速的行業,潘健成認定,全世界,「只有在台灣才活得下去」。他強調,「在這個行業,要獲利是非常困難的」,要獲利靠的是前瞻技術,以及微利管理能力。