快閃記憶體廠商

研究員 陳立偉

快閃記憶體(Flash Memory)的優點

記憶體可分為兩種:一種是揮發性記憶體,另一種是非揮發性記憶體。所謂的揮發性記憶體當電源關閉時(Power Off),其中儲存的資料將會消失,包含DRAM與SRAM都屬於揮發性記憶體。至於非揮發性記憶體(Non-volatile Memory)當電源關閉時,其中儲存的資料仍能保存,包含Flash、MaskROM、EPROM則屬非揮發性記憶體。

三種主要的記憶體產品中,DRAM與SRAM兩種揮發性記憶體主要用於PC市場,而Flash則因其省電與具有重複讀寫特色的優勢,跟上這波手機、PDA等可攜式產品(Portable)蓬勃發展的熱潮,成為全球記憶體市場的寵兒。

表一、記憶體產品的分類

記憶體IC

揮發性記憶體

DRAM

SRAM

非揮發性記憶體

FLASH

MASKROM

EPROM、EEPROM

資料來源:寶來證券整理

表二、揮發性與非揮發性的比較

揮發性記憶體

非揮發性記憶體

通稱

RAM

ROM

電性特性

停電則資料消失

停電資料仍保存

運作速率

存取速率快

相對較慢

適用產品

耗電,以PC產品為主

省電,適用於可攜式產品

資料來源:寶來證券整理

Flash為記憶體市場中的明星產品

根據美國IC Insight Inc.的資料,1999年與2000年全球Flash總產值的年成長率分別為83%與119%,預估2000年的Flash產值將可達99.7億美元,較1999年的45.6億美元大幅成長119%。超過SRAM的51億美元,成為僅次於DRAM的第二大記憶體產品。

儘管Flash在產值上仍遠落後於DRAM,但在成長性方面,卻超出DRAM甚多。就以2000年兩者的成長率而言,Flash高達119%,遠優於DRAM的40%。無疑地,拜手機等可攜式產品的快速成長,Flash Memory已成為全球記憶體產品中的明星產品。

圖一、Flash產業趨勢

快閃記憶體廠商

資料來源:In-Stat Group(1999Q4)

圖一為In-Stat Group在1999年第四季公佈的統計資料, Flash的平均銷售價格從1993年的9.3美元一路下跌至1998年的3.5美元,自1999年起由於可攜式產品需求的起飛與Flash產能吃緊,Flash價格開始調漲,使得2000年—2002年的ASP將逐年回升至接近4美元。

由於Flash市況持續好轉,近期預測機構公佈的ASP的統計與預測數字更加樂觀,IC Insight Inc.向上修正對Flash價格的預估,根據美國IC Insight Inc.最新公佈的預測資料,2000--2002年快閃記憶體的平均銷售價格(ASP),將從1999年的3.74美元增至2000年的5.25美元,2001年預期將進一步增加為5.79美元,2002年更攀升至6.04美元,到2003年則降至5.93美元。2000與2001年全球快閃記憶體的出貨量,將分別成長56%與26%,達19億與23.9億顆,使得快閃記憶體於成為第二大記憶體市場區隔,在記憶體市場的佔有率提高至21%,遠高於1999年的14%。

此外,根據圖二Dataqust最新公佈的預測資料,1999—2002年全球Flash產值將持續大幅成長,到2002年將可高達150億美元,自2003年開始則會因12吋晶圓廠產能開出而小幅回檔。

圖二、快閃記憶體市場預測

資料來源:DataQuest(2000/5)

快閃記憶體的分類

依產品特性可分成兩大類

Flash依其電晶體結構與產品特性,如表三可分成NOR型與NAND型兩大類。此外,由於不同公司發展的產品有所差異,NOR型又可細分為兩種,分別為NOR型,主要廠商為 Intel與Sharp策略聯盟、AMD與Fujitsu策略聯盟, 以及DINOR型,主要廠商為 Mitsubishi;至於在NAND型方面,則可細分為三種,分別為NAND型,主要廠商為Toshiba與Samsung,SanDisk型,主要廠商為美國SanDisk ,以及AND型,主要廠商為Hitachi。

表三、Flash產品分類

種類

主要廠商

NOR型

NOR

Intel、Sharp、AMD、Fujitsu

DINOR

Mitsubishi

NAND型

NAND

Toshiba、Samsung

AND

Hitachi

SanDisk

SanDisk

資料來源:寶來證券整理

依產品用途則可分成三大類

NOR與NAND依其產品功能不同,使用領域也不同,NOR強調處理隨機程式碼的能力,主要用在手機、PC Bios與週邊產品控制器上;至於NAND則強調資料儲存量與低成本,主要用在數位相機、MP3等需要較大儲存容量的產品上。

表五為In-Stat Group於1999年第四季針對Flash用途的統計資料,總括而言,依產品用途可將Flash分成如表四的三大類,用於行動電話的中高密度NOR型Flash,主要供應商為Intel、Sharp、AMD、Fujitsu四大廠商,而用於PC Bios的低密度NOR型Flash則因日本大廠將產能轉去支援手機領域,由國內的旺宏、華邦為主要供應商,至於強調高容量的NAND型Flash則用於數位相機等產品上,全球主要供應商則為東芝與三星。

表四、Flash依產品用途分類

主要產品

主要應用產品

主要廠商

中高密度NOR型

8M—32M

行動電話、Set-Top Box

Intel、Sharp、AMD、Fujitsu

低密度NOR型

1M—4M

PC Bios、HDD

華邦、旺宏

NAND型

32M以上

DSC、MP3

Toshiba、Samsung、SanDisk

資料來源:寶來證券整理

表五、1999年Flash的主要應用 單位:百萬個/百萬美元

資料來源:In-Stat Group(1999Q4)

Flash未來的主要成長動力

後PC時代電子產業的發展主軸為IA產品與可攜式產品,如何將Mobility、Internet與Telecommunications三者整合在一起已成為全球電子大廠兵家必爭之地。消費者對Anywhere、Anytime的Mobile Internet強烈的需求,使得可攜式產品未來潛力十足。

根據表六對於多媒體(Multimedia)產品的需求預測,包含Set-top Box、DSC等產品需求量的年複合成長率都高達40—60%,而MP3與行動電話的成長率也高達50—100%,無疑地,行動電話、MP3、Set-top Box與DSC將是Flash未來的主要成長動力。

表六、多媒體產品的需求預測 單位:千台

1997

1998

1999

2000

2001

2002

CAGR

DVD Player

650

2050

4500

8600

14500

22400

103.0%

Digital VCR

64

660

1400

2985

6170

6232

149.9%

Set-top Box

1200

1515

2521

3869

4634

6256

39.1%

Camcorders-digital

1500

3300

4697

7651

9430

11425

50.1%

Cameras-

Video Conference

1400

3505

6636

18269

30156

31201

86.0%

Cameras-

Digital Still

2100

3625

6900

11700

15250

18900

55.2%

資料來源:In-Stat Group(1999Q4)

    (一)行動電話(Cellular Phone)

    根據MIC的資料,1998年全球手機出貨量為1.6億支,1999年全球行動電話出貨量為2.8億支,預估到2000年出貨量將可成長至4億支,甚至可達4.5億支,到2002年甚至有機會可達10億支,遠遠超過PC一年1.3億台的出貨量此外。

    消費者對無線上網(Wireless Internet)的需求,促使手機與網際網路(Internet)搭上線。因此,行動電話業者推出所謂的WAP(Wireless Application Protocol)手機(請參見表七)。當手機的面板為配合瀏覽網頁而必須增大時,行動電話業者也試圖將PDA的功能整合進來。就以圖三Ericsson所推出的新型行動通訊產品Communicator device而言,就有濃厚的PDA產品味道。此外,Nokia計劃推出的Communicator 9110產品也有類似的構想。除手機與PDA功能整合外,數位相機或衛星定位系統(GPS)兩種功能也將整合進來,形成三機一體,或四機一體的概念機。這項產品概念包含Nokia、Ericsson、Motorola與Panasonic等大多數行動通訊業者都有提出相近的看法。

    表七、主要GSM手機廠商WAP手機分類表

    2G

    2.5G

    規格

    GSM

    HSCSD

    GPRS

    頻寬

    9.6Kbps

    43.2Kbps

    115Kbps

    廠商概況

    Nokia 7110,Ericsson R320,

    Motorola TalkAbout

    T2288、V.2288,

    Sony CMD-Z5,

    Siemens M35i

    Nokia 6210

    Motorola Timeport,

    Ericsson Communicator

    device

    資料來源:各廠商,寶來證券整理

    隨著手機功能的不斷增加,每隻手機所需的Flash容量每年幾乎以倍數成長。1998年平均每隻手機內建4Mb的Flash,而1999年則以內建8Mb或16Mb的Flash為主,預估到2002年平均每隻手機內建的Flash容量將可達64Mb。

    (二)MP3 Player

    1999年全球MP3 Player的出貨量為100萬台,預估到2003年將可成長至1000萬台,為1999年的10倍。至於在每台MP3所使用的Flash容量方面,將從1999年的64MB成長至2003年的512MB。

    以MP3所需的Flash的Bit數成長而言,2003年將較1999年成長79倍。

    (三)Digital Camera

    2000年數位相機的主流為200萬畫素產品,預估自1999年到2003年之間,數位相機所使用的Flash的Bit數將可成長130倍。

    (四)Set-top Box

    從1998年到2003年之間,預估STB所需Flash的Bit數將可成長36倍,年出貨量到2003年將可挑戰900萬台也是推動Flash快速成長的重要動力之一。

    NAND的成長性將高於NOR

    根據日本野村證券的評估,以1999年Flash的產品比重而言,NOR型佔Flash營收比重的84%,而NAND則僅佔16%。隨著下一代行動電話、數位相機對於Flash記憶卡的需求增加,NAND型Flash佔整體Flash的比重將會逐年增加,野村證券樂觀預估到2004年將可增至50%,與NOR型比重相當。

    NAND型Flash除內建於下一代行動電話、數位相機、PDA與IA產品之外,外加的快閃記憶卡(Flash Memory Card)將是最大的需求來源,這也是支持NAND拉近與NOR之間差距的主因。

    目前在快閃記憶卡較為積極的廠商有日本Sony、松下、Toshiba與韓國Samsung與美國SanDisk等廠商,主要推出的產品如表八,共有Compact Flash、Smart Media、Multi Media Card、Memory Stick 與SD Memory五種。以Sony的Memory Stick為例,此一產品廣泛運用於Sony的電子產品中,包含目前當紅的遊樂器產品PlayStation2就是採用Memory Stick。未來隨著高集積度Flash的持續推出,外插式的高容量Flash Memory Card將可解決可攜式產品對記憶體方面的需求。

    表八、快閃記憶卡比較

    推出年份

    廠商

    容量

    Compact Flash

    1995

    Hitachi、SanDisk

    192MB

    Smart Media

    1996

    Toshiba

    64MB

    Multi Media Card

    1997

    SanDisk、Siemens

    32MB

    Memory Stick

    1998

    Sony

    64MB

    SD Memory

    1999

    Matsushita、Toshiba、SanDisk

    32/64MB

    資料來源:寶來證券整理

    全球主要Flash供應商概況

    Intel、AMD等手機Flash供應商排行前四名

    1999年全球Flash營收排名前四名分別為Intel、AMD、Sharp與Fujitsu,為全球提供行動電話業者Nokia、Motorola與Ericsson的NOR型Flash的主要供應商,四家合計市佔率高達65%。由於手機業者都需要有兩個以上的供應來源,因此,行動電話廠商都有向前幾大廠商拿Flash。

    表九、1999年Flash市佔率排名表 單位:百萬美元

    1999 Rank

    Company

    1999

    Percent Market share

    1

    Intel

    1,100

    24%

    2

    AMD

    750

    17%

    3

    Fujitsu

    700

    15%

    4

    Sharp

    395

    9%

    5

    Toshiba

    330

    7%

    6

    Atmel

    285

    6.3%

    7

    Mitsubishi

    240

    5.3%

    8

    Samsung

    230

    5.1%

    9

    STMicro

    210

    4.7%

    10

    SST

    110

    2.4%

    資料來源:Dataquest(May 2000)

    Sharp與Fujitsu因亞洲手機市場蓬勃Flash業績成長驚人

    日本行動電話服務大廠NTT DoKoMo推出i-Mode手機上網服務,目前使用人數已達700萬人,受惠於日本與亞洲手機市場大幅成長,Sharp與Fujitsu的Flash營收成長率超越前兩大廠。

    華邦與旺宏以PC應用市場為基礎

    華邦與旺宏在1999年的Flash排名分別為第11與13名,市佔率分別約2%左右,兩家廠商的產品以用在PC Bios與週邊產品的低密度Flash為主,產品主要為1M、2M與4M的Flash。

    旺宏將進入手機市場領域

    過去旺宏的Flash主要用於資訊與電腦周邊產品,包含PC BIOS、Printer(HP)、DVD、CD-RW與STB產品。隨著國內明?、大霸等廠商進入手機製造領域後,提供國內Flash的領導廠商旺宏新的市場機會。目前已有明?決定採用旺宏的16M Flash,數量達200萬顆。此外,旺宏也已通過Nokia與Ericsson的產品認證。

    Flash大廠積極擴產仍無法滿足兩年內的市場需求

    由於全球Flash需求大增,美、日、韓大廠群起搶進該市場,國際大廠擴產的計劃請參見表十。

    其中Intel與AMD計劃積極擴產以穩住目前的兩大龍頭地位。在日本方面,除NEC外,東芝、日立、富士通及三菱等廠,將縮小DRAM生產規模,轉而積極擴產快閃記憶體。至於在南韓方面,三星電子及現代電子亦選定快閃記憶體為未來發展主力。三星最近率先量產256M快閃記憶體,目前產品群已囊括4M到256M,足以和日商一較長短。相較於三星主要生產NAND型產品,現代則將重心擺在NOR型。

    根據IDC與Dataquest估計,快閃記憶體在兩年內將持續供不應求,即使上述廠商積極擴產,仍無法滿足市場強勁的需求,這將提供國內旺宏、華邦等廠商良好的發展機會。

    表十、國外Flash大廠擴產計劃 單位:萬顆/月

    產品種類

    4Q99

    4Q00

    4Q01

    4Q02

    Intel

    NOR

    2600

    4800

    7000

    8900

    AMD

    NOR

    1100

    2050

    3400

    5900

    Fujitsu

    NOR

    NAND

    1000

    50

    1800

    80

    2700

    200

    4200

    420

    Sharp

    NOR

    1000

    1300

    2000

    3000

    Mitsubishi

    NOR

    500

    1000

    2000

    3000

    Toshiba

    NAND

    500

    1250

    2850

    4750

    Hitachi

    NOR

    200

    750

    1300

    2000

    Samsung

    NAND

    450

    700

    1800

    4400

    Hyundai

    NOR

    20

    42

    -

    -

    注:換算成16Mb

    資料來源:日經微電子、日本經濟新聞、寶來證券整理

    結 論

    拜手機等可攜式產品的快速成長,Flash Memory已成為全球記憶體產品中的明星產品,儘管Flash廠商擴產積極,未來兩年供不應求的情況將難以改善。華邦與旺宏都有生產Flash,其中尤以旺宏的投入最為積極,並已接獲明?訂單,雖與前五大廠差距仍大,但以台灣的製造優勢,未來潛力值得期待。