第四章 固態硬碟的破壞式創新研究
第三節 固態硬碟的創新軌跡和市場預測
優勢 Strength 機會 Opportunities 1. 成本快速下降
硬碟產業從IBM在1952年,透過本身的需要在其聖荷西( San Jose ) 的研究實驗室,開發出第一台硬碟後,整個產業開始發生劇烈變化。在
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表10 2012年Worldwide HDD shipment ranking
Millions units
Company
Q4 shipment units (M)
Q4 market share
(%)
Q3 shipment units (M)
Q3 market share
(%)
資料來源:iSuppli&本研究整理
此為2011年底之市佔率,Seagate已於2011年完成對Samsung HDD事 業的併購,WD(Western Digital)則於2012年3月完成對Hitachi GST的併
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購。因此在碟式硬碟的領導廠商中,目前Seagate的市佔率應在47%,而 WD 在 37% 。 兩 大 領 導 廠 商 相 對 市 佔 率 超 過 80% , 已 形 成 市 場 寡 佔
(Oligopoly)。
若分析碟式硬碟領導廠商,關注的創新與競爭策略,可以發現領導 廠商正在「持續性創新的軌跡」上,亦步亦趨的強化原有客戶的產品需 求以及價值。本研究發現,碟式硬碟廠商不斷地在「容量」以及「磁碟 密度上」作「持續性創新」,比如領導廠商 Hitachi在「It’s Happening Now: This is the Tera Era」文件中,提高客戶對於Tera Byte(1012位元 組)的關注。此篇文章舉出市調機構在2008年調查的數據:
表11 個人電腦存儲需求
Songs Photos Films Games
US 907 924 25 7
Great Britain 502 466 14 8 China 1311 3083 24 22
資料來源:Hitachi (2008)、本研究整理
此表11數據調查了三個國家的消費者,英國、美國、中國大陸。以 美國來說平均每個擁有電腦的人,會存儲約907首歌曲、924張照片、25 部電影或攝影短片、以及7種遊戲軟體。
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表12 消費電子裝置規格
檔案類型 規格 需要空間/每單位
音樂 Mp3, AAC 5~10MB/每首
照片 JPEG 5~9MB/每張
影片 H.264 700MB/每部
遊戲 電腦軟體 100~600MB/每套
作業系統 Windows 7 16GB/每套 文書軟體 Office 2010 3GB/每套
由於個人資料是無價(priceless),因此消費者對於存儲空間的購買 力會超出需求產生溢價(premium),也就是消費者會購買更大更貴的存 儲裝置,以確保有足夠的存儲空間。
但本研究以下列變數,對存儲需求深入分析。以表12消費電子裝置 目前的規格來看:如果與其中數據交叉分析,我們可以看出每個人(每 台電腦)所需要的空間。研究分析後發現,對照目前碟式硬碟廠商所推 出的硬碟容量,可以見到消費者所需要空間遠小於廠商供應的產品,參 見表 13 以及表 14 。
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表13 個人電腦所需之空間概估
Unit GBytes 音樂 照片 影片 遊戲 O.S. Office Total US 4.54 4.62 17.50 2.10 16 3 47.76 Great Britain 2.51 2.33 9.80 2.40 16 3 36.04 China 6.56 15.42 16.80 6.60 16 3 64.37
表14 個人電腦使用容量比例(以中國消費者為例)
碟式硬碟 使用容量所佔比例
2.5 吋 – 1.0TB (筆記型電腦用) 6.44%
2.5 吋 – 1.5TB (筆記型電腦用) 4.29%
3.5 吋 – 2.0TB (桌上型電腦用) 3.22%
3.5 吋 –3.0TB (桌上型電腦用) 2.15%
本研究根據產業的一項重大變革:雲端環境,再深入探討目前碟式 硬碟在競爭策略中所佔的地位。
根 據 IDC 於 2010 年 提 出 的 調 查 報 告 , IT 產 業 在 提 供 各 種 服 務
(Service)所支出存儲費用(storage spending)提出的數據為以下圖表可 以呈現:
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圖24. IT產業於2009年雲端服務之費用調查
圖 24 可以看出,IT產業接近一半的存儲費用花在「應用服務」類 別,這是指提供消費者各種應用服務,包含網站應用、防毒以及電腦終 端應用軟體、企業資源管理(ERP)等。但根據IDC在調查與問卷的分析 之後,其預估2014年的存儲費用卻產生了極大差異(見圖25)。
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圖25. IT產業預估於2014年雲端服務之費用預測
雖然「應用服務」仍然為其大宗,但是雲端存儲更大幅成長。在表 中我們可以看到更明確的數據。自下列表15可以看出,企業將雲端存儲 的支出預估逐年大幅提高到72億美金,2014年企業在雲端存儲的費用預 計達72.15億美元,已經接近2009「應用服務」支出(80.85億美元)的 90%。不僅如此,整體企業在雲端服務上的支出,自2009年的165億美 金 , 大 幅 成 長 三 倍 至 550 億 美 金 。 因 此 , IT產 業 典 範 移 轉 ( paradigm shift)至雲端環境的大變動即為明顯。
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Growth
(百萬美
元) 支出比例 (百萬美
元) 支出比例
Cloud Storage 1,485 9% 7,215 13% 486%
Servers 1,980 12% 7,770 14% 392%
Infrastructure
Software 3,300 20% 11,100 20% 336%
App Developer
Deployment 1,650 10% 8,880 16% 538%
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(one dimension)來說,固態硬碟與碟式硬盤產業的相對數據如表。
A. 存儲成本
資料來源:Gartner (2010)
數據分析看出第一個存儲成本的差異 (如表16),硬碟可以保有單
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圖26. Seagate碟式硬碟平均銷售價格 資料來源:Seagate (2010)、本研究整理
由市佔率第一名Seagate的公司財報中推估,其硬碟平均售價逐年下 降,但平均售價從未低於55美元(2012年上升的原因是泰國洪水造成的 價格上漲),圖26可以看出碟式硬盤的固定成本是幾乎無法避免的。
表17 HDD與SSD售價比較
GB/$55 2010 2011 2012 2013
2.5 inch HDD 250 320 500 750
SSD 20 32 64 128
在表16市調機構的存儲單位成本交叉分析,以50美元來說,當2013 年時,碟式硬碟將可提供約1,667 GB的容量,而固態硬碟則是152 GB的 容量(換算後為表17 )。但是消費者所需容量卻僅需64GB(雲端與行動
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運算的產業變革)!
綜合本節的分析之後,若以容量作為性能,我們可以看出碟式硬碟 和固態硬碟在創新軌跡上的位置。虛線為使用者需求。
圖27. 硬碟與固態硬碟容量趨勢(以50美元成本)軌跡
由破壞式創新理論來說,持續性創新的碟式硬碟領導廠商的效能
(此處為容量和成本見圖27)對於消費者而言,已經是過度滿足的產品 了。
不僅如此,固態硬碟更具有輕、薄、可客製化、低功耗以及高速資 料傳輸(IOPS)的特色,將展現其破壞性創新在下列市場及應用中搶奪 更多市場銷售,進而打破碟式硬碟壟斷以久的存儲市場。
新型超薄筆記型電腦,例如、英特爾在近期推出的Ultrabook超薄筆
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電,更需要藉助固態硬碟的破壞性創新,創造全新的行動裝置應用,吸 引更多的消費者青睞,增加其中央處理器的銷售和對抗日趨壯大ARM CPU陣營和快速成長的Apple Macbook產品。固態硬碟快速提升了超薄筆 記的整體效能,透過其破壞性創新,擺脫了原有碟式硬碟的特性限制,
提供了下列不同應用創新價值。
固態硬碟無須磁頭移動和尋跡延遲,提高數十倍的資料讀取速度,
擺脫長久以來電腦效能不彰的印象,提供使用者一個全新的使用感受。
以往侷限於原有轉動式硬碟的遲滯反應,必須依靠所費不貲的處理器升 級來提升系統效能。而現在,固態硬碟能以更低的成本,得到更高的效 能提升。
固態硬碟可脫離原有硬碟的大小設計,根據電腦機構的設計需要,
以不同大小尺寸來呈現,達到輕、薄,小的產品訴求,以減輕重量,方 便攜帶。
固態硬碟結構簡單,不需要任何機械元件,僅需要單純的電路板加 工,大大提升其耐震的性能,增加筆記型電腦的使用可靠度,有效降低 售後服務和維修成本。
固態硬碟以半導體技術來完成資料存儲,不需要藉助原有轉動式硬 碟的機械結構和馬達驅動方式,大大的降低電能的消耗,延長行動裝置 的電池使用時間。
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圖28. 固態硬碟、碟式硬碟之IOPS對比及出貨量預估
因此本研究結合以上整體分析,預估固態硬碟對比碟式硬碟之IOPS 及出貨量(見圖28),固態硬碟將創造新的使用需求,於未來逐步替換 碟式硬碟。將固態硬碟(SSD)結合破壞式創新原有的的創新軌跡,就會 如下圖 29 分析結果:
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圖29. 硬碟容量需求與容量供給的交叉軌跡
固態硬碟的市場預測
分析調查組織Gartner在2011年底,對未來的固態硬碟市場充滿樂觀 的預測 (如圖30)。按照報告預估2011年全年固態硬碟出貨量在2,460 萬台,至2015年時將成長到15,450萬台。整體產值自2011年的56億美 金,大幅成長到174億美金。
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圖30. 2010年至2015年SSD出貨量預估 資料來源:Gartner (2011b)、本研究整理
從市調機構Gartner之固態硬碟出貨量預估來看,未來三年固態硬碟 將在PC領域取得極大的成功,單以入門級個人電腦(桌上型、小筆電、
平板電腦)與主流個人電腦(桌上型、筆記型電腦)出貨量來觀察,便 可以超過1.2億台的數量。
表18 SSD出貨量與營業額預估
2011 2015 CAGR ’10-15 SSD Type Units Revenue Units Revenue Units Revenue Entry-Level PC 2.7m $103m 63.6m $2.2b 133% 129%
Mainstream PC 14.8m $2,744m 70.1m $6.6b 66% 41%
Enterprise Server 2.8m $1,271m 9.7m $3.5b 53% 42%
Enterprise Storage 0.62m $1,257m 4.4m $4.8b 89% 64%
Industrial 3.7m $258m 6.7m $382m 18% 15%
TOTAL 24.6m $5.6b 154m $17.4b
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Indilinx(美商)、LSI/Sandforce(美商)、Marvell(美商) IC設計垂直整合供應商
提供特殊整合式的產品,包括使用FPGA之高速可程式晶片提供自有 演 算 控 制 技 術 , 以 及 高 速 匯 流 排 之 版 卡 式 ( PCI - E Solid State Disk Card)固態產品;廠商有Fusion I/O(美商)、STEC(美商)晶片設計 公司,其供應商為晶圓代工廠( TSMC/UMC )、IC封裝/測試廠
( ASE/OSE ) 和IC基板廠商。