第三章 記憶體模組產業介紹
第三節 快閃記憶體產業及過程
本研究對象創立公司主要產品係為 USB 隨身碟以及記憶卡(大卡 CF、小卡 SD)兩大類,因此本節針對當初的快閃記憶體產業背景進行介紹。
一、2000 年初期
快閃記憶體產業在2000 年時,整體全球 Flash 市場中,NOR 型 Flash 產值 超過9 成,而 NAND 型 Flash 市場比重僅 9%。起初 NOR 型 Flash 確實呈現一 面倒的支配優勢,不過2002 年可說是轉折點,在大量消費性電子產品包括 DSC、
Memory card、USB 隨身碟、MP3 播放器等,廣泛運用 NAND 型 Flash 作為資料 儲存裝置,NAMD 型 Flash 的新應用市場不斷興起且迅速成長,NAND 型 Flash 市場規模也隨之快速成長。
圖3-2 2003-2005 年全球 NAND Flash 市場規模與成長率 資料來源:拓墣產業研究所
在2003 年時為全球 NAND Flash 市場快速成長的時期,從 2003 年全球約 50 億美元的市場快速翻倍成長到2005 年超越 100 億美元(圖 3-2)。
由於快閃記憶卡、隨身碟等NAND 型 Flash 相關產品,在終端市場普遍,每 年的需求量持續增加,在2003 年隨身碟廠商觀察到消費者未來將對音樂、相片 與影音儲存與傳輸高容量需求的增加趨勢,由於早期 128MB 與 256MB 容量的 隨身碟無法滿足消費者高容量的需求,面對早期高容量NAND Flash 仍未開發出 來,以及數位相機用快閃記憶卡價錢在當時由三星與東芝兩家廠商主導(新電子 雜誌,240 期/2006 三月號)。因此,其他 NAND 廠商為了順利生產,紛紛與智財 權(Intellectual Property Right, IPR)擁有者合作或者交叉授權,一方面能夠獲得 NAND 的 IP,另外一方面固定產能也能銷售給 IPR 擁有者,是一舉兩得的合作。
以三星為例,幾乎已經與所有的IPR 擁有者合作,除了東芝之外,新帝(SanDisk)、
Lexar Media 與艾蒙系統(M-Systems)都期望三星能提供固定產能。在產能快速擴 充的情況下,NAND Flash 市場持續高度成長。根據市場研究機構 iSuppli 當年之 估計,2004 年快閃記憶體市場中,NOR 型快閃記憶體市場產值仍然超過 NAND,
但是到了2005 年 NAND 在 iPod Shuffle 與 iPod Nano 的帶動下,一舉超越 NOR。
iSupply 與 Gartner 皆評估 2005 年全球 NAND Flash 產值約在 100 億元美金左右(表 3-2)。而在當時市場占有率上,仍以三星與東芝為領導者(表 3-3)。
表3-2 2004-2006 年全球 NAND Flash 產值 (單位:億美元)
資料來源:iSupply / Gartner
表3-3 2004 年全球 NAND Flash 市占排名 (營收單位:百萬美元)
資料來源:Gartner (2005) 二、NAND Flash 需求快速爆發時期
在此時的全球NAND Flash 市場情況方面,從 2006 年至 2009 年每年全球市 場規模約在150 億美元左右,較為顯著的變化發生在 2008 年期間,NAND Flash 產業在缺乏殺手級應用的刺激下,加上金融海嘯襲擊,因此整體市場出現衰退,
直到2009 年才繼續回復成長態勢(圖 3-3)。
圖3-3 2006 年至 2012 年全球 NAND Flash 市場規模與成長率 (單位:十億美元) 資料來源:Gartner
對照這段期間的隨身碟及記憶卡出貨量(圖 3-4),全球記憶卡出貨態勢在 2010 年漸趨穩定在每年約 10 億片,而隨身碟亦大約在 2010 年間出貨數量就開 始穩定在2.5 億至 3 億片之間。
圖3-4 2005 年至 2012 年全球隨身碟及記憶卡出貨量 資料來源:拓樸產業研究所
以 2010 年全球 USB 隨身碟市占率觀察(圖 3-5),矽碟機製造廠商眾多,國 外部分有 Sandisk、 Kingston、Hagiwara 及 PNY 等,而國內則有群聯、創見、
宇瞻、威剛等公司投入。其中以金士頓(Kingston)為最大領導廠商,市占率達 18%;新帝(SanDisk)及創見(Transcend)市占達 7%居次;其後則有美光(Micron) 占 6%,東芝(Toshiba)為 5%等。較為不同的是其他小廠合計市占約為整體的五成,
由於群聯產品80%的營收比重均以半成品、模組等方式銷售,其中又以低階產品 TLC(Triple-Level Cell)佔絕大部份,並以貼牌市場為主。
圖3-5 2010 年全球 USB 隨身碟市占率 資料來源:拓樸產業研究所
在小型記憶卡方面,在 2005 年左右市面上常見的小型記憶卡包括 Compact Flash(CF)、Smart Media(SM)及 Multi Media Card(MMC)等,其各有不同 技術發展與支持廠商,而新一代的小型記憶卡除了體積更小外,亦增添著作權保 護功能、無線傳輸及其他多媒體應用的功能,如Sony 的 Memory Stick(MS),
及Matsushita 所主導的 Secure Digital(SD)等(表 3-4)。實際販售方面,小型記 憶卡市場幾乎由CF 卡與 SM 卡所包辦,兩者合計市佔率達 8 成以上。小型記憶 卡的生產廠商家數有限,呈現由SanDisk、Sony、Toshiba、Samsung、Hitachi 等 五家廠商寡佔的局面,主要因為小型記憶卡製程難度較高,雖然規格林立,但主 要廠商均從事一種以上不同規格產品的生產,使得廠商集中度相當高。
根據 IDC 資料(圖 3-6),小型記憶卡在 2004 年市場成長比最高,達到 65%
以上,其原因在於數位相機的出貨量大增,帶動記憶卡的需求。另一方面,有記 憶卡插槽的行動電話市場正在高速成長,2004 年這類電話數量將到達 1 億 5730 萬台,到 2008 年這個市場會成長到 2 億 4680 萬台,均帶動小型記憶卡的高速 成長。
表3-4 各式小型記憶卡比較
資料來源:ITIS (2001)
圖3-6 2003 至 2008 年小型記憶卡出貨量(單位:百萬片) 資料來源:IDC
三、SSD 應用崛起
Flash 產業在歷經 USB 隨身碟以及 SD 卡等高度成長過後,在 2012 年開始 關注在新的成長領域,亦即固態硬碟。固態硬碟(Solid State Drive, SSD)係由 NAND Flash 晶片組成,NAND Flash 屬半導體元件,與機械式硬碟(Hard Disk Drive;HDD)採用磁碟、馬達與各式機械零件不同,然 SSD 主攻 PC 市場,為使 消費者較易比較其HDD 的讀取效能,因此仍依循 HDD 介面發展。
目 前 主 要 的 SSD 介 面 , 包 括 PATA (Parallel Advanced Technology Attachment)、SATA (Serial ATA)、PCIe (Peripheral Component Interface Express) 與USB (Universal Serial Bus)。其中 SATA 與 PCIe 介面,因具備高速傳輸優勢,
長期發展潛力大,尤其SATA 介面已成目前 SSD 介面主流;PATA 介面因傳輸速
圖3-7 固態硬碟與傳統硬碟在 2012 至 2017 年出貨量(單位:百萬台) 資料來源:Statista
若以出貨公司觀察,就 2013 至 2014 年出貨量占比來看,Seagate 和 WD 這兩家傳統硬碟廠商領導者仍占有大部分的市場,至於群聯電子最大的供應商暨 合作夥伴 Toshiba 則占有約 16%的市場(約 21 億美元),為市場上第三大廠商(圖 3-8)。跟據 Intel 估算之資料,在 2014 年固態硬碟市場整體營收為 130 億美元,
但當時的整體市場滲透率大概只有 16%,也就是說還有大好的空間足以發揮,
預估在 2018 年可以到達 50% 的市場滲透率(圖 3-9)。亦即,整體產業尚在成長 期,加上Toshiba 仍在市場上扮演一定的角色,因此對於群聯電子而言,第二波 成長動能是可以依靠SSD 的市場擴大而達成的。
圖3-8 2013 至 2014 年固態硬碟領導廠商出貨量(單位:百萬台) 資料來源:Statista
圖3-9 固態硬碟市場滲透率預估 資料來源:INTEL