從技術創新、核心競爭力以及策略管理來探討產業的經營勝出關鍵因素 (以全球硬式磁碟產業的發展趨勢為例)

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Submitted to Applied Science & Technology Graduated Program College of Science

National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Master

in

Applied Science &Technology June 2007

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

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From The Prospective of Technology to Study

The Key Successful Factors of Hard disk Drive Industry

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Student

Advisors

Dr.

Department

Institute

of Applied Science & Technology Graduated

Program

National Chiao Tung University

ABSTRACT

As rapid radical technological innovation, development of cross field domain

knowledge, endless demands from the emerging market and short product life cycle

these are all business nature of the Hard Disk Drive industry. All these challenges are

subject to modern High-tech business as whole.

By reviewing and analyzing “must be” and “must not be” in operation and

management in the past, It is possible to explore the way of how decision have been

made during the crucial moment by managerial level that was responsible to the

outcome. Hopefully, along historical trajectory, to figure out the possible model that

helps in future high-tech business environment as a guideline for managerial

reference.

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Key words : Technological Innovation, Industrial Life cycle, Core competence

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5-5 抽槎粍秉 Conner Peripherals, Inc. _{... 82}

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第一章 第一章 第一章 第一章 緒論緒論緒論緒論 台灣高科技產業隨著政府的政策和科學園區的建置，經過近 30 年的經營到 今天也正式的獲得極為正面的肯定。從傳統產業的升級轉型到產業經營的改革， 這些都在 1980 年代政策大力推動引進高科技、高附加價值的新興產業中逐漸植 入產業改革的要素和成功的果實。當然，從其中的經驗累積也看到許多失敗的例 子；但不可諱言的是這是一個健全台灣的產業結構和競爭力的必要過程，也是新 一代企業經營的價值和瞭解產業的興起和如何進入取得一席之地的重要課程。高 科技產業的基本特質是以創新競爭為基礎的技術密集、資金密集的高風險、高利 潤的產業特性。對於這樣的產業之經營必須從傳統的經營模式中，相對的尋求改 變和升級。因此，科技管理的便成為科技產業的經營管理新的主軸。從技術研發、 創新；產銷策略的制訂以及財務規劃和操作都是環環相關的新知識。組織的執行 力和核心質能都是在面對競爭時，所不可或缺的經營要素。產業生命週期，技術 生命週期以及經營活動的模式都在技術創新、策略管理以及組織的核心競爭力之 間交互運作用，最後形成經營的成果。 藉著硬式磁碟機產業的產業生命週期為模 型，從現有成功的企業中探討硬式磁碟機這項高科技產業在其產業的週期各階段 中的企業面對技術創新、經營策略之選擇以及競爭力的體現來探討一個成功的高 科技企業，在不同的產業生命週期階段裡，哪些是機遇因素，哪些是決策因素導 致經營的勝出，進而對科技管理在高科技產業經營上的體現和驗證。 1-1 研究緣起和動機 從 1956 年 IBM 推出第一台硬式磁碟機 RAMAC 之後，硬式磁碟機產業從此 展開了數位儲存的新紀元。當個人電腦在 1970 年代開始盛行對於數位儲存的需 求也推動了硬式磁碟機產業的蓬勃發展，也吸引了眾多的新創企業參與。這些參 與的企業不乏世界知名的跨國企業直接或間接的投資而成的新事業體。隨著電腦 技術的推廣和進步，電腦的應用逐漸的從企業用戶擴散到個人用戶，硬式磁碟機

產業的成長也隨著技術創新和突破不斷的推進。截至 2005 年的全球出貨量約 366 百萬台，全球營收約達 248.98 億美元。2006 年的出貨量又向上攀升達 434.6 百 萬台，出貨成長約 15％,隨著消費性電子產品的應用的出現，硬式磁碟機儲存的 技術的不斷演化，產值超過 300 億美金。這個有史以來被譽為技術進步最快，市 場成長最快以及埋葬最多創業加的產業究竟又會帶來什麼樣令人鼓舞和扼腕的發 展過程，這一切都是當今高科技以及快速反應的市場的產業所共同好奇的。 透過硬式磁碟機產業的發展歷史來分析高科技產業的之企業經營興衰，就好 像是研究基因工程的人用果蠅來進行基因實驗一樣，因為果蠅的生命週期很短， 演化很快。換言之，大概在一天的時間就可以有實驗的數據和判定。硬式磁碟機 產業就像整個產業生態裡的果蠅一樣，整個硬式磁碟機產業的發展過程充滿了企 業進出的失敗的例子，是一個快速的產業歷史，只需要幾年時間就可以看到市場 的區塊成型、企業的參與、技術的浮現以及成長和失敗。 藉由這樣的想法，從過去五十年的硬式磁碟產業的發展過程中，依照時間軸 的演化，透過產業發展的競爭、技術發展過程來更進一步探討其形式本質，並從 回顧的過程中了解過去的時點上，企業的決策對未來產業的演化之影響所在提出 看法，並且針對東西方在經營方法和創新的模式以產業的生命週期來看待經營時 的因應策略要素。近 50 年參與硬式磁碟機發展的廠家之變化過程，在 60 年代 有 15 家，成長期 136 家一直到 2004 年僅剩 9 家企業供應著全球的硬式磁碟機 需求。而其中前三家的市場佔有率就超過 60%。利用這些硬式磁碟機參與的企業 數量的歷史發展軌跡可以建構出產業發展的週期模型，以時間軸來劃分大致可以 從幾個時點分成三個階段如圖 1 所示：
萌芽期：1960～1970 年代；
成長期：1980～1990 年代初期；
成熟期：1990 年代中期以後至今

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TOTAL ENTRIERS EXITS

圖 1 參與者和產業週期資料 來源：Disk/Trend 本研究整理 若以產品技術及其應用的發展來看，依照應用的區塊演進來看，其生命週期的形 式可以分成四個不同的階段：
系統主機應用的大尺寸
個人電腦用 5.25 吋
膝上行/筆記電腦用之 3.5 吋/2.5 吋
高效能（大容量）和行動用戶 1.8 吋/1 吋以下 而其產品/技術的歷史發展可以建構成成數個生命週期見圖 2。 圖 2 磁碟機發展之產品週期圖 來源：研究整理

硬式磁碟機產品週期

硬式磁碟機產品週期

硬式磁碟機產品週期

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不管是從產業週期的模型或者是產品/技術生命週期的模型，硬式磁碟機的發 展從市場需求而言，每年仍然持續暢旺。技術的創新仍然持續的進行中。因此， 如何透過這個產業的發展模型裡，瞭解一些重要的經營決策和成果。瞭解經營高 科技產業的重要參數，是本研究的動機。 1-2 研究目的 1. 硬式磁碟機產業裡所涵蓋的快速而突破技術創新、跨領域的知識開發整 合、無止境的市場需求不斷浮現和快速循環的產品生命週期。這些都是 現代科技產業所面對挑戰之集大成。透過回顧和分析瞭解高科技產業的 經營和管理的必然和必要，探討現今存續的企業在過去面對經營環境的 競爭時，如何在關鍵時刻做出經營的決策以及決策的相對應成果。希望 能釐清成功企業在每一個重大轉變階段的關鍵致勝因素。並且探討是否 有特定的軌跡和模式。期望帶來高科技企業在競爭的環境中，應該如何 尋求經營的突破的決策依據。 2. 從產業的週期模型和相對應的策略和資源準備，逐一分析探討。希望能 建構產業週期下的策略模型，並且釐清企業在面對不同的角色扮演的應 有核心能耐。進一步建立市場生命週期的模型探討技術的推力和市場拉 力的經營觀點。 1-3 研究範圍 本研究的研究範圍依據整個硬式磁碟機的供應鏈為範圍如圖 3 所示。並且以全球 的硬式磁碟機的技術、產品趨勢以及公司的經營發展過程為主要探討對象。

圖 3 硬式磁碟機的產業鏈 資料來源：本研究整理 1-4 預期成果 希望能透過硬式磁碟機工業的發展歷程中，所發生的事實案例加以分析研 究，比對已知的經營理論和模式，企圖尋找真正能讓企業在面對各種經營挑戰時， 如何做好決策。也同時希望能夠在這個研究裡，釐清企業在面臨不同產業週期時 能建構正確的技術創新和效率經營的策略。 從科技管理的角度針對硬式磁碟機產業之發展模型加以探討驗證，並且透過 成功的模型，了解台灣在硬碟產業失敗的原因。並且提出未來政府政策對硬式磁 碟機產業或儲存產業的技術發展的應有發展思考。

第二章 第二章 第二章 第二章 文獻探討文獻探討文獻探討文獻探討 2-1 產品生命週期產品生命週期產品生命週期 產品生命週期 2-1-1 產品生命週期的定義 企業不能期望他的產品永遠地暢銷，因為任何產品在市場上的銷售情況和獲 利能力是隨著時間的推移發生變化，就像生物的生命經歷誕生、成長、成熟和衰 退的過程，所以稱之為產品生命週期（ Levitt，1965）。

產品生命週期（PLC，Product Lift Cycle）：乃是描述一項產品自研發設計開始，

到該項產品導入市場後，直到該產品退出整個市場的時間。可分為四個階:導入 期、成長期、成熟期、衰退期，產品從進入市場到退出市場所經歷的市場生命循 環過程，進人和退出市場標誌著週期的開始和結束各階段與利潤關係基本上可以 用 S 型曲線描述（見圖 4）。 圖 4 產品週期示意圖 資料來源：本研究繪製 2-1-2 產品生命週期的各個階段 產品在不同的生命週期階段具 不同的特性，常需要搭配不同的行銷、財務、製造、 採購及人事策略， 以求在動態的競爭環境中，提升產品的競爭能力 （Kotler， 1997 ）。因此，如何做好產品的策略規劃隨著不同階段有不同的考量。

第一階段：引入期 新產品投入市場，便進入了引入期。此時顧客對產品還不瞭解，除了少數追 求新奇的顧客外，幾乎沒有人實際購買該產品。在此階段產品生產批量小，製造 成本高，廣告費用大，產品銷售價格偏高，銷售量極為有限，企業通常不能獲利。 第二階段：成長期 當產品進入引入期，銷售取得成功之後，便進入了成長期。這是需求增長階 段，需求量和銷售額迅速上升，生產成本大幅度下降，利潤迅速增長。 第三階段：成熟期 經過成長期之後，隨著購買產品的人數增多，市場需求趨於飽和，產品便進 入了成熟期階段。此時，銷售增長速度緩慢直至轉而下降，由於競爭的加劇，導 致廣告費用再度提高，利潤下降。 第四階段：衰退期 隨著科技的發展、新產品和替代晶的出現以及消費習慣的改變等原因，產品 的銷售量和利潤持續下降，產品從而進人了衰退期。產品的需求量和銷售量迅速 下降，同時市場上出現替代品和新產品，使顧客的消費習慣發生改變。此時成本 較高的企業就會由於無利可圖而陸續停止生產，該類產品的生命週期也就陸續結 束，以至最後完全撤出市場。 2-2-3 如何運用產品生命週期理論幫助企業決策 透過產品週期概念，針對不同的生命週期階段作適當的營運策略的規劃和資源， 以其求得更有利的營運成果，進而改變產品的生命之週期稱之為產品生命週期管 理。一個好的產品生命週期管理不但可以創造企業最大的營收，甚至可以改變週

期形式，如圖 5 中 A 代表沒有加以管理營收曲線，A’ 代表有加以運用策略管理 營收曲線。 圖 5 產品週期管理的效益示意圖 資料來源：SmarTeam Corporation Ltd. 1. 引入期的營銷策略 引人期是產品成功的開始，但是，往往很多新產品在向市場投放以後，還沒 有進入成長期就被淘汰了。因此，企業要針對成長期的特點，制定和選擇不同的 營銷策略。可供企業選擇的營銷策略，主要有以下幾種類型：
迅速奪取策略。指以高價格和高促銷水平推出新產品的策略，採用此策 略必須具備如下條件：產品鮮為人知；瞭解產品的人急於購買，並願意 以賣主的定價支付；企業面臨潛在的競爭，必須盡快培養對本產品"品牌 偏好"的忠實顧客。
緩慢奪取策略。指以高價格和低促銷水平推出新產品的策略。它適用於 這樣一些情況：市場規模有限；顧客已經瞭解該產品；顧客願意支付高 價；沒有劇烈的潛在競爭。
迅速滲透策略。指用低價格和高水平促銷費用推出新產品的策略。所必 須具備的條件如下：市場規模大；顧客並不瞭解該新產品；市場對價格 比較敏感；有強大的潛在競爭對手存在。

緩慢滲透策略。指以低價和低促銷水平推出新產品的策略。所必須具備 的條件如下：市場規模大；產品有較高的知名度；市場對價格敏感；存 在潛在的競爭對手。 2. 成長期的營銷策略 企業在成長期的主要目的是盡可能維持高速的市場增長率。為此，可以採取 以下市場推廣策略：
改進產品品質，增加花色品種，改進款式、包裝，以適應市場的需要。
進行新的市場區隔，從而更好地適應增長趨勢。
開闢新的銷售渠道，擴大商業網點。
改變廣告宣傳目標，由以建立和提高知名度為中心轉變為以說服消費者 接受和購買產品為中心。
適當的降低價格以提高競爭能力和吸引新的顧客。 3. 成熟期的營銷策略 成熟產品是企業理想的產品，是企業利潤的主要來源。因此，延長產品的成 熟期是該階段的主要任務。延長產品成熟期的策略可以從以下三個方面考慮：
發展產品的新用途，使產品轉入新的成長期。
開闢新的市場，提高產品的銷售量和利潤率。
改良產品的特性、品質和形態、以滿足日新月異的消費需求。 4. 衰退期的營銷策略 處於衰退期的產品常採取立刻放棄策略、逐步放棄策略和自然淘汰策略，但 有的企業也常常運用一些方法延長其衰退期。

2-2 技術創新 2-2-1 概念化創新 「創新的觀念最早是由古典學派的經濟學者熊彼得」（Schumpeter ） 所 提出，他認為創新是企業利用資源，以新的生產方式來滿足市場的需要，是經濟 成長的原動力。有關創新被的議題在各種各樣的領域有許多的探討和研究, 包括 關於技術、商務、社會系統、經濟發展, 和政策建築。因此，學者面對如此廣泛 的領域的創新概念也提出眾多不同的研究和看法。然而，所幸地多數學者有共同 一致的看法: 創新的基本意義是引進一個新的、有用的事項。例如引進新方法、 或新的技術、或新的應用、或產品、或新的服務等。 創新的經典定義有: 1. 透過新事項的導入而建立過程之改變 2. 導入新的行動事項。 3. 新事項的導入。(Merriam 韋伯斯特) 4. 一個新想法、方法或設備。 (Merriam 韋伯斯特) 5. 成功的新想法的開發 (貿易部門和產業, 英國) 。

6. 創造一個新維度表現的改變 (Peter Drucker Hesselbein 2002)

在經濟方面,企業和政府政策的所謂『新事項』必須是和現有的狀態有很大地 不同，而且不是無意義變動。在經濟方面的變動必須是能增加價值、顧客價值, 或生產商價值。創新意圖使某人更好,不斷持續的創新讓整體經濟成長。 創新的意涵或許是對產品、製程或服務的激烈或漸進的變動。創新潛在的目 標是解決問題。創新在經濟、商業、技術、社會學和工程學的研究中是一個重要 題目。創新也被認為是經濟活動的一個主要驅動力,對政策制訂者而言,導致創新 的因素是重要的關鍵。 在組織的層面上，創新可以延伸為在效率、生產力,質量,競爭力,市場占有率 等改善成果的表現。所有組織都可能創新，包括例如醫院、大學和地方政府。

創新典型的意義是增加附加價值，在進行新的發展或試圖改變舊有組織形式和習 慣時，創新也許會是一個負面或破壞性的作用。那些不能有效地進行創新的組織 也許因此會被經常創新的組織所擊敗。 2-2-2 創新的技術概念 經濟合作與發展組織在 1955 年定義技術創新: 從技術的角度，產品和製程的技術創新包括引進新技術之實現；讓產品和製 程在技術上得以有重大改善。一個創新引進到市場則稱之為產品創新，而一 個創新引進到生產流程裡則稱之為製程創新。產品和製程創新涵蓋了許多相 關的一系列的科學層面，包括：技術、組織、財務和商業行為等。 在技術上引進新的或明顯的利用技術改善產品或製程的公司稱之為產品和 製程創新的公司。 Betz 並將技術創新依應用之不同分為： 1. 產品創新：將新型態的技術產品介紹到市場。 2. 程序創新：將新的技術性生產製造程序推介到公司或市場中。 3. 服務創新：將以技術為基礎的服務介紹到市面上。 2-3 通用經營策略 2-3-1 邁克、波特(Michael E. Porter)的通用策略 如果公司的獲利主要是取決於在它經營的產業看好, 那麼次一個取決重點是 它在那產業內所佔的位置。即使產業也許獲利會在平均之下, 定位良好的企業也 因此可能取得優越回報。 企業由支持它本身的優勢給自己定位。邁克、波特認為, 公司的強勢最後會 落入二個結果的當中一個: 成本優勢和差異化。在不論是全面或是局部的運用這

些優勢, 最後形成三個通用策略: 成本領導、 差異化, 和 焦點。這些策略是屬於 營業單位層次的應用。他們叫做通用策略因為他們不是針對特定產業制定，而是 通用於各項產業。 通用策略以下作說明: 邁克 邁克 邁克 邁克、、、、波特的通用策略波特的通用策略波特的通用策略波特的通用策略 好處 目標範圍 低成本 產品獨特 寬廣(全產業範圍) 成本領導策略 差異化策略 狹窄(市場部門) 焦點策略 (低成本) 焦點策略 (差異化) 1. 成本領導策略 這個通用策略是在產業一定的品質水平提供低成本生產商。企業以產業平均 價格賣它的產品比他的對手獲利更高, 或以平均產業價格之下販賣獲取市場份 額。在價格戰情形下, 企業競爭遭受損失仍可能維持一定的獲利。那怕沒有價格 戰，當產業進入成熟並且跌價，企業能長時期以生產更加便宜的產品依然獲取一 定的利益更。成本領導策略通常瞄準一個寬廣的市場。 企業獲取成本好處的一些方法是由改進處理效率、獲得對獨特的使用材料一 個大的低成本來源、優選的採購和垂直的結合決定、或透過共用而避免一些費用。 甚至在競爭中的企業無法取得上述降低成本的好處，但是由於是成本引導策略的 企業也許能依然擁有成本優勢承受競爭。 在成本領導成功的企業經常有以下內部力量: • 訪問對資本要求做一種重大投資在生產財產; 這種投資代表入口屏障許多 企業不能克服的。 • 技巧在設計產品為高效率的製造業, 例如, 有小組分計數變短裝配作業。

• 高效率的分配渠道。 各個通用策略有它的風險, 包括便宜的策略。例如, 其它企業也許能降低他們 的費用。當技術改善, 競爭也許能形成跳要式生產能力, 如此消滅競爭優勢。另 外, 幾個企業跟隨焦點策略和瞄準各種各樣的狹窄的市場也許能達到低成本在他 們的段之內和作為小組獲取重大市場份額。 2. 差異化策略 差異化策略要求提供與競爭者不同而顧客重視的獨特屬性的產品，並且讓顧客感 覺是好產品或服務。由於產品的獨特性也允許企業收取一個優質價格。企業在提 供獨特的產品時，希望以更高的價格出售。亦希望也能夠涵蓋大於因為獨特的生 產所導致的多付出得成本。由於產品的獨特的屬性, 如果供應商增加他們的價格 企業也許能把漲價的部分轉嫁到客戶，因為客戶不容易在市場找到相同的產品。 在差異化策略成功的企業經常有以下內部力量: • 對領導性的科學研究之銜接。 • 高度熟練和創造性的產品開發隊。 • 強的銷售團隊並且能成功地對認知產品的優勢對客戶溝通。 • 公司在質量和創新上的名譽。 差異化策略的風險包括由：競爭者模仿和顧客口味上的變化。另外，各種各樣的 採焦點策略的企業也許能在他們的市場區段完成更加大的差異化。 3. 焦點策略 乃是集中力道在狹窄市場區段，並且在該區段達成成本領先或差異化的優 勢。前提是, 必須以整個地集中對於該需求的顧客作更好的服務。一個企業採取 焦點策略經時其顧客通常會是高度忠誠, 並且因為這樣的忠誠度阻怯其它企業進 行直接地競爭。由於焦點市場的狹窄, 企業尋求焦點策略時其產能準備較低和因 此對於其供應商較少討價還價的能力。但是, 企業尋求一個差異化的聚焦策略 時，因為接近的替代品不存，因此也許能把更高的成本轉嫁到顧客方。

在焦點策略成功的企業能為一個寬廣的產品範圍發展力量專門製作他們知道 很好的一個相對地狹窄的市場部門。焦點策略在其目標市場區段上有著一些風險 包括模仿和變化。此外, 對寬廣市場成本領導者，相當容易在他的產品也採用相 同策略而形成直接地競爭。最後，其它焦點策略者也許能在更細節的市場形成再 聚焦的策略，進行更好的服務。 4. 通用策略的組合 這些通用策略互相不一定是兼容的。如果企業試圖達到好處在所有前線, 在 這企圖它不能達到好處根本。例如, 如果企業區分自己由供應非常高質量產品, 它冒險破壞那質量如果它尋求適合成本領導。既使質量沒有遭受, 企業會形成一 個纏擾不清的圖像而冒險。因此，邁克、波特認為在長期的成功, 企業必須就三 個通用策略的當中一個選擇其中一個為之。否則, 多個通用策略企業"將會使企業 困在策略的糾纏中" 而沒有達到建構競爭優勢目的。 波特認為說, 能成功在多個策略經常做的企業因此由創造分開的營業單位為 各個策略。由分離策略入不同的單位有不同的政策和甚而不同的文化, 公司是較 不可能成為"困在其中"。 但是, 也有這樣的觀點，採用單一通用策略總不是最佳 的，因為在同樣產品之內顧客經常尋找多方面的滿意需求。譬如品質、樣式、便 利, 和價格的組合。也有高質量生產商忠實地執行單一策略，當面對其它企業用 一個降低品質的產品進入市場時，由於這樣的產品反而照顧了顧客的整體需，致 使單一策略的廠商遭受偌大的打擊。 2-3-2 產業五種力量（五力） 波特認為產業的結構會影響產業之間的競爭強度，便提出一套產業分析架構，用 來了解產業結構與競爭的因素，並建構整體的競爭策略。影響競爭及決定獨占強 度的因素歸納五種力量，即為五力分析架構如下圖 6：

圖 6 產業五力分析架構/本研究整理 這五種力量分別是新進入者的威脅、供應商的議價能力、購買者的議價能力、 替代品或服務的威脅及現有廠商的競爭程度。透過五種競爭力量的分析有助於釐 清企業所處的競爭環境，並有系統的瞭解產業中競爭的關鍵因素。五種競爭力能 夠決定產業的獲利能力，它們影響了產品的價格、成本及必要的投資，每一種競 爭力的強弱，決定於產業的結構或經濟及技術等特質。以下說明這五種力量的構 成元素： 1. 新進入者的威脅 對於產業的新進入者所帶來的產能形成市場佔有率的競爭，並且有可能危及 現有廠商的獲利能力。因此，透過下列的手段可以提高進入障礙，適當的阻止新 的產業進入者：  經濟規模  專利的保護  產品差異化  品牌之知名度

 轉換成本  資金規模  獨特的配銷通路  政府的政策 2. 供應商的議價能力 供應者可以藉由售價或品質的控制而形成對產業成員的議價能力，也就是賣 方的主導力。這和買方市場的買方的議價力量互成消長，其特性如下：  求過於供的賣方市場，由少數供應商主宰市場  對購買者而言，無適當替代品  對供應商而言，購買者並非重要客戶  供應商的產品對購買者而言，具有關鍵的成敗影響力  供應商的產品對購買者而言，轉換成本極高  供應商具有向前整合能力 4. 購買者的議價能力 降低取得成本是產業競爭的一項重要因素，購買者若能有下列特性，則相對 賣方而言有較強的議價能力而取得較低的採購成本：  大量採購  採購標準化產品  轉換成本極少  購買者具有向後整合的能力  購買者充分掌握市場資訊 4. 替代品或服務的威脅

替代品在產業內的競爭中限制了一個產業的可能獲利，當替代品在性能/價格 上所提供的替代方案愈有競爭力時，對產業利潤的威脅就愈大，而這些威脅來自 於：  相對而言，替代品有較低的價格  替代品功能較強  低轉換成本 5. 現有廠商的競爭程度 產業中的競爭的略運用有價格戰、促銷戰及提昇服務品質等方式，當這些競 爭行為逐漸強化，同業之間的競爭行為愈趨激烈進而採取若干極端措施，這將會 導致產業會陷入長期不景氣，造成這些同業競爭的因素：  存在過多的競爭對手  市場成長的速度緩慢規模小  高庫存成本  轉換成本高或產品過度同質化  量產邊際效益高  退出障礙高 2-3-3 通用策略和產業力量 通用策略和產業五力形成交互運用的矩陣，隨著經營的條件和所處環境尋找 最佳的策略。 通用策略 產業 力量 成本領導 差異化 焦點 進入 障礙 降 價 能 力 在 阻 止 潛 在 的 新加入者。 顧客忠誠可能勸阻 潛在的新加入者。 聚焦開發可能作為進 入障礙的領導能力。 買家 力量 強 有 力 的 買 家 能 力 提 供 由於類似選擇少導 致大買家較少談判 由於可選擇性少，大 買家較少談判力量。

低價。 力量。 供應商 力量 改 善 絕 緣 從 強 有 力 的 供 應商。 供應商價格增加能 傳遞到顧客。 由於低產能導致供應 商較有力量。一個差 異化、聚焦型的企業 更能在供應商價格增 加生存。 威脅 替補 能 使 用 低 價 保 衛 反 對 替 補。 顧客的成為附有區 分屬性, 減少替補 威脅。 專業產品 & 領導能 力保護免受替補。 競爭 改 善 能 競 爭 在價格。 商標信譽在競爭中 保有顧客。 敵手無法適應差異化 -聚焦化的用戶需求。 2-4 核心競爭力 Boyatzis (1982)在「對經理人的效率」的研究，定義了工作能力作為「是一 種潛藏在個人的特質，或許是動機、或許是容貌特徵、或許是技巧、或是自我認 定的形象、或是社會地位、或者是知識的內涵， 一種能能表現出有效的成就或者 工作表現較佳的特質。上達到較好的成果。 Boyatzis 對能力的定義是有些模棱兩可，更具體的定義有： 1. 用來表現未來行為所需的知識、技能、能力以及其他屬性

(Blancero, Boroski, and Dyer, 1996);

2. 一個個人展示的知識，技術和能力(Ulrich, Brockbank, Yeung,

and Lake, 1995);

3. 在有效完成一個工作中所需的技術和特色(Mansfield, 1996);

4. 在表現良好下的知識和技術(McLagan, 1997);

5. 對於成就工作責任必需的知識，技術，能力和行為(Mirabile, 1995:);

6. 一種和評量一個人在工作上的績效和成就時有關的個人潛藏特質

根據一個特定主題下，進行對表優越表現者之行為觀察證實優越者行為指標 一致性的高於平均值。這種特性就是變成能力（Klein，1996)。 Klein 的定義明 顯地不同於其他人，因為，行為決定了能耐，而非能耐決定了行為。而非維持那 一個能力位於行為之下，它建議行為位於能力之下。 Woodruff（1993) 提出相 似的議題區分勝任和能力，而且認為『能力』是行為舉止是否能勝任，勝任是一 個判斷能耐的標準。能力不是心理修建，而是在特定主題下小組成員的可測的行 為指標和平均值之間的差異。

第三章 第三章 第三章 第三章 研究設計和方法研究設計和方法研究設計和方法研究設計和方法 3-1 研究設計 本研究的流程方法是以產業技術創新演化為核心，建構產業的生命週期模 型。透過產業生命週期歷程以技術創新發展，向外探討企業經營的策略及競爭力。 其執行方式乃從全球硬式磁碟機產業的發展之資料和數據（技術指標、出貨數量、 價格、營收和企業數目等等）進行蒐集，從技術演化的觀點進行數指標的整理， 包括產品的功能、市場應用以及關鍵技術的整理，藉以建立技術創新、技術週期 和產業週期的模型輪廓。並依據產業生命週期界定，探討不同階段的技術創新和 對企業經營的影響。 進一步分析不同地域的企業（如西方和東方，美國和日本） 之經營推移，對照產業發展的結果找出不同企業的能耐所在加以定性。研究流程 結構如圖 7 所示 圖 7 研究流程架構

3-2 研究方法 本研究採取個案研究方法學。個案研究方法被建議作為觀察當前事件現象適 當的方法，特別是在探索性研究 (Benbast 等 1987)。 Bonoma (1985)和 Yin (1989)定義個案研究的特徵如下： 1. 它不控制研究環境。 2. 它通過許多方式(採訪，查詢表…等)收集數據 3. 研究主題可以是一個或更多個體(組織、小組或者個體) 4. 研究問題是當前問題。 5. 個案研究並不涉及變數的控制。 本研究活動將首先透過廣泛地蒐集國內外相關文獻、研究報告、論文、期刊、 雜誌、報紙及電子新聞等次級資料，包含產業生態理論 、產業演化理論 、生命 週期理論 、硬式磁碟機產業發展沿革，以及其它產業分析等做一完整回顧及歸納。 而本研究採用的研究方法與步驟簡述如下： 一、文獻探討：針對產業與技術發展兩方面，加以彙整、分析相關文獻，萃取構 建產業發展模式的概念因子，以作為模式建構基礎要素 。其中，將以理論比 較的方式，針對問題定義中既有之理論加以剖析、比較，彙整其共通概 念、 釐清其差異觀點，並透視其不足之處，以作為本研究 兩個產業發展模式之比 較分析。 二、歸納法：彙整理論概念與產業發展經驗，再用產業分析法探討產業技術演進、 產業結構、優劣勢與生命週期等課題。最後運用實證比較、分析產業技術發 展之趨勢，探討產業各類發展指標，以建構產業技術發展模式，最後對業者 為因應產業變遷提出策略方案與建議。 本研究收集多種關鍵之資料進行分析，資料主要包括數據資料及重要事件

TRI 拓墣產業研究所、公司年報及網頁、證券專業資料庫等國內外主要硬式磁碟機 產業的專業研究單位。 經由彙整各方資料，應用相關理論與產業分析法來分析硬式磁碟機產業 的發展技術主軸，並針對其技術發展歸納出技術創新指標。依據這些指標建立技 術週期、產品週期以及產業週期的混合模型，並對企業的經營的勝出關鍵要素加 以歸納。 3-2 研究限制 本研究從理論架構之建立，至產業資料之搜尋與分析的過程中，均本著科 學與嚴謹的研究態度來進行資料的整理、查證與分析，期能使本研究能客觀且儘 可能的勾勒出硬式磁碟機產業發展模式與未來動向。但囿於人力、時間和部份資 料取得不易，仍產生許多研究上的限制： 1. 資料蒐集部分 由於硬式磁碟機產業的蓬勃發展非在近幾年間的事，所以在本研究 中相關產業現況分析，無法得到大量的文獻資料與數據資料，因此 部份資料與數據屬舊有資訊，但是針對過去的經營經驗進行定性部 分，並不會有準確度的因素，故分析仍達一定的標準。 其次，產業 發展持續進行，相關次級資料龐雜且日新月異，各方資料內容多所 偏差；另外，重要產業資訊與報告為有價研究報告，即採收費昂貴 會員制，故部分資 料不易取得。本研究受限於研究時間、人 力及 財 力，不免多有疏漏之情形。 2. 研究對象本身 由於產業發展的時間甚長，整體產業環境及時空條件變化甚大，如 因對象選擇未盡理想或者未能涵蓋，則結論與建議亦難免會有所偏

3. 研究方法之限制

本研究屬探索性研究，採定性分析，缺乏統計方法作為驗證工具，

在進行資 料分析上，多以邏輯推 理為主要分析工具，難免摻雜主

觀判斷的成分，而由於研究者經驗及專業知識的 不足，可能會有不

第四章 硬式磁碟機產業的歷史發展介紹

4-1 磁碟機的工作原理

硬式磁碟機主要的零組件大致分為:磁碟片(Magnetic Disk)，讀寫頭

(Read Write Head)、主軸馬達（Spindle Motor）、硬式磁碟機（Voice Coil

Motor）、電路板（PCBA）和基座（Base）等幾大項組合而成（見圖 8）。在 硬式磁碟機內部進行封存各項零件的動作稱之為硬碟組裝。 圖 8 硬式磁碟機的關鍵零組件 磁頭和磁碟片的資料讀取之動作相似於一台老式留聲機的唱頭在唱片上讀取 訊號。除了硬盤的數據結構安排是同心圓方式而不是在唱片(和 CD-ROM)上單一 的螺旋線延伸格式。硬式磁碟機至少採用一個或更多磁碟片，在每個磁碟片表面 上通常有一個讀寫磁頭。 現代硬式磁碟機裡頭的磁碟片是採用玻璃或陶瓷的基板為基材，新的基材可 以避免在用鋁基板的磁碟片所帶來的不好的熱傳效應。 磁碟片被安裝在主軸上由 主軸馬達帶動旋轉。多數當前 IDE 硬式磁碟機的轉動速度在 5,400， 7,200，或 者 10,000 轉/分和 15,000 轉/分鐘也已經浮出檯面。 磁頭滑軌(或溫徹斯特滑軌)，當進行讀寫功能時，是透過彈簧懸吊/支撐在碟 片表面上存在有一定間隙的飛行。實際上就像一架飛機飛行在(或下面)地球的表 面之上，只是必須在用微英寸測量這個飛行的間隙。 磁頭「飛」在碟片表面是由

轉動磁碟片表面所帶動的氣流，把停置在碟片表面的磁頭滑軌隨著旋轉速度提高 之後；利用碟片表面帶動的氣流給撐托起來。這就是所謂的氣浮軸承原理。而磁 頭在碟片上的飛行高度（間隙）是紀錄密度一個重要關鍵，越低的間隙就越高的 記憶密度。但是如何取得最低的飛行高度而不會傷害或碰撞磁碟表面造成磁碟表 面的破壞導致硬碟紀錄機能失效，基本上就是一個挑戰。 磁碟機內部的寫/讀資料的原理是讀-寫頭，在旋轉的磁碟片表面上行走依據 所需要的儲存位置進行資料的讀取或寫入動作。磁碟片是在鋁或玻璃材料表面塗 佈有磁性薄膜的平坦精密的圓盤狀; 磁碟機中至少二個驅動的馬達, 一個驅動磁 碟片的旋轉和一個驅動控制讀寫頭在磁碟片之上移動到被指定的位置的主動器馬 達; 和電腦連接控制磁碟機運作和兩者間界面的多種電子線路。典型磁碟機的說 明見圖 9 圖 9 典型硬式磁碟機組裝圖 資料來源：Seagate Technology Inc.

讀-寫頭是一個當電流通過時就會產生極性很小的電磁鐵裝置，當電流的方向 改變時，電磁鐵的兩極所產生的極性也隨之改變。因為相反的磁極吸引, 當頭的 有兩極變成磁力線的時候, 碟片表面的磁區就會和磁頭兩極之磁力線之作用而形 成一定方向的排列。S-N 或者是 N-S 方向。 這就是磁頭在碟片表面的寫的動作原 理（圖 10），也就是透過電流在磁頭線圈的流動方向之改變，把”0”和”1 的轉成 S-N 和 N-S 的磁區紀錄起來。

圖 10 磁頭的電磁原理 而讀的動作恰巧是反過來，由高速運轉的磁碟片表面的磁區的磁力線，對磁 頭的兩極的線圈進行相對運動產生電壓訊號。也就是藉由快速地改變在讀寫頭之 下流動的 S-N 或 N-S 的磁力線轉變成電壓訊號，產生”0”和”1 的訊號。基本上磁 碟機的記憶存取原理是一個電生磁；磁生電的應用。 4-2 硬式磁碟機的發展歷程硬式磁碟機的發展歷程硬式磁碟機的發展歷程硬式磁碟機的發展歷程 從現在回顧過去 50 年的硬式磁碟機發展歷程來看，大致可以分成兩個截然 不同的階段，1980 年以前的硬式磁碟機產業是附屬在大系統電腦或迷你電腦的一

項周邊性產業：IBM、CDC（Contral Data Corporation，控制資料公司）、

DEC、Honeywell、Memorex 等大型電腦公司處於絕對的主導地位，他們自己 開發生產硬式磁碟機，供自己的大型主機消費，典型的自給自足。各式各樣的小 型磁碟機只能在縫隙市場求生存。然而從 1980 年到 1990 年之間，正是個人電腦 市場從混亂到收斂最後到規格統一的過程，當 IBM 也正式加入戰局進而形成業界 的領導指標之後，硬式磁碟機的發展也就跟著收斂並且對於個人電腦之可用性和 實用性推波助瀾，不但壓抑了大系統電腦和迷你電腦的發展，同時也建立了新的 電腦市場以及周邊設備市場的浮現。 4-2-1 硬式磁碟機的起源

Accounting Control）的縮寫。它是當時真空管電腦 305 RAMAC 的一個組成

部分，可單獨或成對使見（圖 11）。IBM 以每年 3.5 萬美元的費用出租 350 Disk

File。

IBM 350 Disk File 具有 50 張直徑 24 英寸（約 61 釐米）表面塗佈均勻的磁性

材料塗層的鋁合金碟片，主軸轉速為 1200RPM，總重約 1 噸，其記憶容量為 4.4MB ，沒有磁碟機控制卡設計，指令必須透過人工操作下達可以進行隨機存取 （Random Access）的磁頭控制。，速率只有 8800 位元組/秒。 做大量儲存的裝置，磁頭、碟片以及隨機儲存是一最重要的功能概念，RAMAC 350 Disk File 豎立了現代硬式磁碟機的第一個功能規範。 圖 11 RAMAC 350 Disk File 和其應用

資料來源:www.technologyevangelist.com

4-2-2 大型電腦市場時代（1960-1980）: 現代硬式磁碟機的開端 Winchester

在大型電腦的時代，資料儲存的裝置是電腦的一項附屬裝置，因此，儲存裝置

的開發都和電腦製造商有結盟關係或者是自行開發。 在推出第一部的硬式磁碟機

RAMAC 350 Disk File 之後，IBM 繼續的把體積和記憶容量進一步的改善和推

進，1962 年又推出了 1301 Advanced Disk File，容量增加六倍，但是採用的碟

片只有 350 Disk File 的一半。在這個款式最值得一提的技術創新是採用了空氣軸

頭在高速旋轉的碟片表面透過氣流將磁頭推高懸浮，讓磁頭純取資料時不再接觸

碟片表面，避免了因接觸造成的磨損和資料毀損。。

1963 年再推出 IBM 1311 Low Cost Fil， 這時的突破是把碟片的尺寸從原有的

50 吋縮減到 14 吋。雖然體積因此減少了許多，但是容量比 350 Disk File 還小不

到 3MB。雖然當時技術有所挺進，但是在容量和體積之間的取捨是相互的制肘。

減小碟片的尺寸和數量必然會累及容量，而在硬式磁碟機問世後的相當長一段時

間裡，容量還是很重要的一個參數，一般來說容量越大就越高端。

經過十年後的持續開發和創新， IBM 於 1973 年 3 月 13 日宣佈推出 3340 磁

碟機和 IBM 3348 資料模組（Data Module），也就 Winchester（溫徹斯特）

技術的濫觴，成為產業的技術標竿聞名於世的。 3340 採用小而輕的讀/寫頭（負載不到 20 克），以 18 微英寸氣墊間隙作為支 撐，貼近磁片表面飛行。每張碟片表面使用 2 個 3340 的磁頭-滑軌（head-slider）， 這種設計結構可以將尋軌時間縮短一半。 IBM 3348 資料模組把碟片、主軸和軸承以及磁頭臂元件都裝入一個密封盒子 中統稱為（Data Module）見圖 12。 “密封、固定並高速旋轉的鍍磁碟片，磁 頭沿碟片徑向移動，磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方，而不與碟片直接接觸”正是 “溫徹斯特”技術的精髓，現代硬式磁碟機的概念就此形成， 圖 12 IBM 3340 磁片單元和直接讀取存儲（DAS）設備 資料來源：www-03.ibm.com／研究整理

3340 的磁軌密度為 300TPI（每英寸磁軌數），面密度接近每平方英寸 1.7Mbit （大約是現在的 80000 分之一）。平均尋軌時間為 25ms，平均延遲 10.1ms（即 主軸轉速不到 3000RPM），可以通過可選的固定磁頭提供快達 5ms 的平均尋軌 時間。資料模組有三種類型：35MB，70MB 以及固定尋軌式 70MB。 3340 在問世 10 年後從市場消失，而他所整合的各種技術，如磁頭、碟片、伺 服尋軌機構和空氣軸軸承以及密封阻絕外來污染等概念，奠定了 Winchester 磁 碟機的設計典範，也成為日後硬式磁碟機產業技術規格整合的始點。例如 30%或 50%的磁頭，便是說明其磁頭大小與第一代 Winchester 磁頭的比例，30%即表 示其磁頭尺寸為磁頭的 30%。 然而，在這個時代裡參與硬式磁碟機生產的廠商，都以大型電腦主機和迷你電 腦等系統用戶為市場對象。這些廠商除了擁有高端的領先的技術之外，都是頗具

規模的企業或其相關公司。例如：General Electric, Control Data, Burroughs

and Digital Equipment，Philips 等等，都是稱雄一方的跨國性企業的代表。但

是在爾後的競爭歷程中，卻都一一落敗，甚至消失。 4-2-3 個人電腦時代（1980-1990）：小型化浪潮帶動新的技術創新和競爭 從第一個硬式磁碟機發展至今整整 50 年，不論在產品的如何演化的過程城 中，始終離不開記憶容量和體積縮小化的主軸。當然，性能和效率是使用者取捨 評比的指標。從 1956 年到 1980 年之間，容量增長約 00 倍左右，但碟片尺寸縮 減下降一半多，而整體重量也只有最初的十分之一左右。 然而從 1980 年代之後的進步，其發展變化速度之猛烈和迅速，是整個產業 讓人驚訝和嘆為觀止的原因。有人這麼說：如果汽車工業也能向磁碟機工業般的 演化進步，今天的能源危機和空氣排放污染就會是好幾個世紀後的問題。 究竟為何硬式磁碟機會以如此的令人驚嘆進步演化呢？究其原因是個人電 腦產業的浮現，以及開放的個人電腦產業所催化。在 1970 年代，許多的微電腦

設計在市場到處漂浮，如 Altair 8800，Apple I，Apple I, II ，TRS-80 以及

Commodore Pet Computers。這些所謂的 Home Computer 開始進入家庭，

從原本的充滿『開關』的玩具變成個人電腦，誘發了其週邊產品（包括磁碟機） 的開發。也由於這些周邊的輔助，讓個人電腦得以迅速的展現其功能進而更擴大 市場的普及，最後成為 20 世紀的重要產業之一。 相較於系統主機的大型電腦和迷你電腦，都是封閉的供應鏈系統。硬式磁碟 機的市場就是這些電腦商，或是結盟或者是自行生產供應電腦用戶的需要。因此， 市場相對的是封閉和不開放的。當個人電腦的氣勢逐漸蓬勃市場，連原本冷漠看 待的 IBM 都在 1980 年回頭加入市場的推波助瀾，新的自由而開放的硬式磁碟機 的市場就這樣的啟動了。由於這種自由，也就引發了更激烈的競爭，也引發了技 術創新的能量，越是創新就越是競爭。因此激發了這令人驚嘆的產業歷史，成就 了技術和如今少數的企業，但也埋葬了多少信誓旦旦的企業。 眾多從 IBM 走出去的員工紛紛成立或加入新興的硬式磁碟機供應商，將自己 的設想付諸實施，當今全球最大硬式磁碟機製造商希捷科技的創辦人之一～Alan

Shugart 正是其中之一。當年他離開 IBM 帶走了大約近 200 名的 IBM 工程師和

他一起進入 Memorex，不久離開了 Memorex 自行創辦了 Shugart Associate

開發新款的軟式磁碟機。終究因進度嚴重落後而在 1973 年離開了 Shugart

Associate。

1978 年 9 月底，Finis Conner 到聖塔克魯斯（Santa Cruse）找到在開酒

吧和出租船的的 Alan Shugart（見圖 13）提議開發開發一種尺寸與小型軟碟機

相當，但性能和可靠性更高，具有 15 倍存儲容量成本只提高 2 倍的硬式磁碟機。

圖 13 現代硬式磁碟機行業的兩大傳奇人物 Alan Shugart＆Finis Conner 在 Shugart 和 Conner 看來，當時 8 英寸硬式磁碟機要給正在興起的個人電 腦（PC）用實在還是太大了，無法滿足的要求。就這樣，在 1980 年 6 月，Shugart Technology 推出了世界上第一台 ST-506, 5.25 英寸、容量為 5MB（未格式化為 6MB）硬式磁碟機，這款機器共採用 4 張 5.25 英寸碟片。這與 24 年前的第一台 硬式磁碟機幾乎相同的（容量）起點上，但是體積的縮小程度反映出了時代的進 步。

1980 年 IBM 很快推出了 PC，並選定 Shugart Technology、Miniscribe 和

IMI 作 為 其 個 人 電 腦 事 業 部 硬 式 磁 碟 機 的 主 要 供 應 商 。 1981 年 ， Shugart Technology 推出了容量為 10MB 的 ST-412，並在 1983 年被 IBM PC/XT 採用， 而 Shugart Technology 的營業額也從 1982 年的 1000 萬美元開始了火箭式的 躥升，到 1986 年已超過 7 億美元。 技術的競爭也就從此開始， 1983 年 Rodime 公司，推出了全球第一台 3.5 寸 硬式磁碟機 RO 352。Conner 以他市場的敏感度認為公司應該正視這個趨勢， 繼續往前開發進入 3.5 吋的市場。但是 Shugart 認為 5.25 吋的營運正好，市調 結果認為 3.5 吋的市場不大，因此兩個人在這件事上的經營意見不合，最後在 1986 年，Conner 帶領同樣對公司不願推出 3.5 寸產品有意見的一些希捷員工出走， 連同部分 Miniscribe 的團隊人員，創立了以自己姓氏命名的公司——Conner

Peripherals，向尚未成為希捷客戶的 Compaq（康柏）電腦公司提供 3.5 寸硬

式磁碟機（40MB 的 CP340）。

Finis Conner 從開始就顯現市場的敏銳度，加上 Alan Shugar 的領袖魅力造

成希捷公司快速崛起的最重要因素。但是離開希捷創業的 Conner Peripherals 從創業到進入美國財富（Fortune）雜誌的 500 大企業排名，只用了短短三年的 時間。 Alan Shugart 意識到忽略 3.5 寸硬式磁碟機市場良機，除了因為先行進入 5.25 吋硬式磁碟機市場佔得優勢之外。面對新興的 3.5 吋市場沒有力及反應，讓 Conner 領先進入佔有主導性的地位。因此，在經營策略上做了一番思考進行轉 向。於 1989 年 10 月併購了 CDC 的硬式磁碟機生產事業部門 Imprimis Technology，進入高容量、高性能硬式磁碟機市場。也因為這個決定，讓希捷 在日後的競爭中避開了 PC 市場的價格戰，仍然能夠高獲利的企業用戶市場持續 的生存和進行技術改善。CDC 下屬的 Imprimis Technology 一直以生產高端硬 式磁碟機而聞名，其綜合實力已經超過 IBM 的硬式磁碟機部門。希捷收購 Imprimis 之後，將其高端硬式磁碟機技術與自己的垂直整合業務模式相結合，從此之後因 為技術的完整，讓希捷在日後的經營中成為高性能競賽的熱衷者。 一度排名硬式磁碟機行業先鋒的 Conner Peripherals，在幾經價格競爭逐漸 衰退中無從獲利。1996 年為希捷所併購。希捷在 1997 年的營業額因此加成，超 過 70 億美元成為業界第一大。 4-2-4 後 PC、網路儲存及移動用戶（1990-2007）：高性能及消費性市場 在 1990 年以前，3600RPM 是硬式磁碟機的主流轉速，最高的轉速是日立

1987 年推出的 DK-711S 的 4876RPM，Imprimis 的 Wren Runner 系列的

飆起來。主要的指標是在轉速上的提升。轉速的提升主要推動的是存取時間的減 少，同時也因為速度的關係可以提升記憶的容量。 希捷推出，揭開了硬式磁碟機主軸轉速不斷提高的序幕： • 1990 年,希捷推出 5400RPM 的 5.25 吋的 Elite • 1992 年,希捷推出 7200RPM 3.5 英寸的 Barracuda（酷魚） • 1997 年，第一款 10000RPM 硬式磁碟機 Cheetah（捷豹）

• 1998 年日立（Hitachi）推出 12000RPM 的 DK3E1T-91 "Pegasus"（飛馬）

• 2000 年，Cheetah X15 將轉速進一步提高到 15000RPM • 2002 年，邁拓推出 1500RPM 的 Atlas 15K • 2003 年，西部數位推出 10000RPM 的 Raptor 從原本的 3600RPM 的轉速一直往上飆升，這已經不僅僅是單純的紀錄或材料的 特性而已，連機械零件的經密度和形狀都是必須一併考慮的。然而 IBM 在推出磁 阻磁頭的技術造成記錄密度上跳躍式突破，從過去的每年 30％的線性增加成長， 進入每年 60％的增加率以及巨磁阻磁頭的 100％增長。 1991 年，IBM 率先將磁阻（MagnetoResistive，MR）磁頭應用於其 3.5 英 寸 SCSI 介 面 硬 式 磁 碟 機 0663-E12 ， 使 後 者 成 為 第 一 檯 面 記 錄 密 度 突 破 1Gb/sqin（平方英寸）的硬式磁碟機，容量也超過了 1GB。1997 年推出了第一 款採用巨磁阻（GMR）磁頭的硬式磁碟機 Deskstar 16GP。GMR 磁頭的讀取功 率比當時主流的 MR 磁頭高 2～5 倍。GMR 磁頭投入使用後，將面記錄密度的年 增長率從以往的 60%提高到 100%（超越摩爾定律），這意味著 5 年間的增長幅 度將由 10 倍變成 100 倍，成幾何倍數的增加。 另外在硬式磁碟機的尺寸上的進步和努力也如火如荼的展開。除了 5.25 吋到 3.5 吋的縮小化之外，尚有下列的尺寸被開發： 1. 1994 年，JTS 開發出 3 英寸硬式磁碟機； 2. 1979 年的希捷（5.25 英寸）； 3. 1983 年的 Rodime（3.5 英寸）；

4. 1987 年的 PrairieTek（2.5 英寸）； 5. 1990 年的 Integral（1.8 英寸）； 6. 1992 年推出 1.3 英寸硬式磁碟機的 HP（惠普）； 7. IBM 在 1999 年推出的 1 英寸規格； 8. 2000 年 1.8 英寸規格也在 Toshiba（東芝）的手上成功復活； 9. 2004 年興起的 0.85 英寸硬式磁碟機。 HP 生產 1.3 英寸硬式磁碟機的初衷是放入其所生產的雷射印表機中使用，但 由於市場的發展並不如預期，相對於 Toshiba 在 2000 年開發的 1.8”獲得 iPod 以及掌上型電腦的採用,得以大放異彩，1.3 英寸規格太早推出；市場尚未浮現而 自始至終都是 HP 一家的遊戲。 一路發展下來，硬式磁碟機的技術創新一直都圍繞在容量、性能和小型化。 1990～1995 年間的幾個小型化沒有在市場產生具體的成就，其中最主要的是市 場的用戶尚未出現。 隨著數位設備的飛速發展，再度將硬式磁碟機小型化的風潮將再度捲起。當 然，NAND Flash 在這幾年的進步也是另外一個競爭的對手。如何在硬式磁碟機 和 NAND Flash 之間找出市場的平衡點也端看儲存的成本和性能來決定。 在近 50 年的發展過程，除了前面所提及各種技術和產品的競爭之外，支持企 業持續競爭力和開創低成本產品有兩像重要的策略： 1. 垂直整合策略 企業在競爭中往往保有一些自己的技術整合優勢，為此，會在關鍵的零組件和 技術上建立自己的供應能力。除了能保證自己的設計概念能整體考量而最佳化之 外，另一個重要的因素是可以調節外購供應時的談籌碼。當市場緊俏時，就放大 自己的生產量。當市場供過於求時，就把自家產能放低，讓外包供應商供貨。因

此，適度的垂直整合是企業的競爭力和也是市場供需的調節法。圖 14 所示為現 今六大硬碟製造商的垂直整合狀況。 生產線 公司 晶圓 磁頭 滑軌 磁頭懸 浮組件 磁頭疊 合組件 磁碟片 硬式磁碟機 Hitachi-GST ●●●● ●● ●● ● ●●● ●●●● ●●●● ●●●● Fujitsu ●● ●● ●● ●● ● ●●● ●●●● ●●●● Samsung ●●●● ●●●● 希捷/Maxtor ●●●● ●● ●● ● ●●● ●●●● ●●●● ●●●● Toshiba ●●●● Western Disital ●●●● ●● ●● ● ●●● ●●●● ●●●● ●●●● 圖 14 六大硬碟製造商的垂直整合

資料來源：Techno Systems Research Co.,Ltd.

2. 國際分工策略 然而，具備垂直整合能力，無法回避組裝工廠的高額人力成本。硬式磁碟機的 組裝始終是個勞動力密集型的產業，這迫使硬式磁碟機供應商將生產工廠遷往勞 動力成本更為低廉的國家和地區，東南亞、中國。表 1 所列的是硬式磁碟機產業 各家企業在全球的佈局整理。。 國際分工的用意是在降低成本，讓企業的生產成本更具競爭力。但大家都用同 樣的方法，尋求降低成成本的策略。所以，如何在國企業的運作仍能得到最佳的 效率，就變成國際分工的重要課題。企業在彼此競爭的環境中，如何一點一滴的 建構競爭條件，這都是硬式磁碟機產業的經營重點。

表 1 硬式磁碟機產業之全球的佈局

資料來源：AMANO Tomofumi, Manufacturing Management Research Center，Tokyo University 4-3 硬式磁碟機硬式磁碟機硬式磁碟機技術發展演進硬式磁碟機技術發展演進技術發展演進技術發展演進 當 1956 年第一部硬式磁碟機問市至今，在技術上的演進成果堪稱有史以來 技術成長最快的產業。有一種說法：如果汽車工業的發展也像硬式磁碟機的速度 的話，今天就不會有所謂的污染和石油能源缺乏的問題。究竟如何表達磁碟機技 術的進步指標呢？如何說明支撐這些進步的背後的關鍵技術到底代表的意義是甚 麼呢？ 最基本的意義還是回來看磁碟機這個產品本身的應用來決定。磁碟機最重要 的應用目的就是儲存數位資訊，尤其是以電腦使用線上動態儲存為主要目標。因 此，對於其功能的設計和需求可以歸納成下列幾個主要功能指標：

1. 儲存容量：4.4MB 到現在的 200GB （見圖 15） 圖 15 記憶容量里程碑 資料來源：Hitachi GST 1. 存取速度：速率只有 8.8KB/秒到 100MB/秒（見圖 16） 圖 16 存取速度里程碑 資料來源：Hitachi GST

2. 體積大小： 就這幾個指標在實質的技術衡量衍生出下列參數指標： i. 磁碟之面積儲存密度：10-3_MB/In2_{到 10}5 _{MB/ In}2 _{見圖 17} 圖 17 磁碟之面積儲存密度成長曲線 資料來源：Hitachi GST ii. 體積儲存密度密度：107 _µm3_{/位元到 10}-4_µm3_{/位元, 見圖 18} 圖 18 資料儲存單元（Bit Cell）體積 資料來源：IDEMA

上述的這些技術上進步和創新主要表現在磁頭的設計和生產技術以及碟片的超精 密的加工和磁性膜材料開發和製程技術極致化。針對磁頭的發展以及碟片的發展 所經歷的技術創新和進步，將近一步的說明。 4-3-1 磁頭技術 磁頭的讀寫技術是記憶密度/容量的關鍵創新。每一次的磁頭技術創新都會帶 來紀錄密度以跳躍式的增加。硬式磁碟機經歷了多次的磁頭技術創新，主要涵蓋 的領域為製造技術的創新和材料應用的創新。見圖 19 圖 19 出貨 vs. 磁頭技術 (M/year)

資料來源：Coughlin Associates/ Peripheral Research Corporation/ Disk/Trend

以下就磁頭的技術的創新，依據出現的時間逐一簡單說明： 1. 陶鐵磁體磁頭 陶鐵磁體磁頭（（（（ferrite head）是最早的磁頭設計概念地也是最簡單。它是 一個極小的 U 形的鐵心與纏繞在鐵心上的線圈組合而成的一個電磁鐵機構（見圖 20）， 這一個設計就像孩子的 U 形磁鐵，端點分別代表磁場之北極和南極。當 寫入資料的時候，電流在線圈中流動導致鐵磁核心的極之間的間隙中創造一個被 極化的磁場， 當電流的方向被顛倒的時候，相反的極性磁場被建立。利用帶磁力

磁頭把磁碟片表面的磁性材料層予以局部方向性的磁化。 對於閱讀，程序被顛倒： 磁頭在帶有磁性的磁碟表面，由於磁力線切割線圈的感應形成電動勢產生訊號。 圖 20 1980s 希捷 ST-251陶鐵磁體磁頭 資料來源：The PC Guide 陶鐵磁體磁頭用來讀/寫碟片表面的紀錄，相對於後來的技術，需要較強的磁場和 較高的飛行距離。 因此，在記錄密度上就受到一定的侷限。過去容量 50MB 以 下的硬式磁碟機用的就是這種磁頭。

2. 隙金磁頭（Metal-In-Gap (MIG) Heads）

陶鐵磁體磁頭設計之後的技術進步是隙金磁頭（Metal-In-Gap, (MIG) Heads）的發明。 這些磁頭本質上是有如同陶鐵磁體心磁頭一般的設計，但是 把一個特別的金屬合金加入磁頭兩極的間隙中。 這一個改變大幅地增加它的磁化 能力，讓 MIG 磁頭與更高的密度碟片一起使用也增加資料儲存容量。其應用的產 品通常在大約 50MB 到 100 MB 的個人電腦硬式磁碟機 3. 薄膜（TF）磁頭 薄膜（TF）磁頭－-也叫做薄膜感應（TFI）--是一個完全不同於陶鐵磁體或隙 金磁頭的設計。以製造的方法命名。TF 磁頭是利用半導體製程之薄膜蝕刻技術所 製造的。換言之，形成現磁鐵的所需要的線圈和磁極都是以半導體薄膜製程技術 加以完成。見圖 21

放大100倍的TF磁頭" 薄膜 "銅線圈。1980 年IBM 3380 硬式磁碟機使 用這個技術，第一個達到每秒三百萬個字元讀寫資料的商業裝置。 圖 21 薄膜磁頭 資料來源：The PC Guide 1979 年時這利用半導體薄膜製程生產磁頭的技術成功的被開發，讓龐大的陶鐵磁 體磁頭設計完全地被取代成為非常小又精確的磁頭。TF 磁頭槓進一步的提升記錄 容量的限制，能夠在更高密度硬式磁碟機上被使用。1980 年代後期到 1990 年代 中期 100 到 1000 MB 容量系列的個人電腦硬式磁碟機採用這款技術。 4. 磁阻（Magnetoresistive MR／AMR）磁頭 在這之前的磁頭設計基本上是相同的原理，只是用不同的製造技術將磁頭的 功能表現極致化。換言之，傳統的陶鐵磁體或薄膜磁頭設計是運用一個電磁線圈 進行電和磁的互換機制，對記錄媒體進行讀或寫的工作。 新一代的磁阻（Magnetoresistive MR）磁頭之設計乃使用不同的原理來讀寫磁 碟。MR 磁頭乃利用磁阻材料感應磁場變化而產生電阻的特性進行讀取所記錄的 資料。因為 MR 感應磁場而產生材料電阻的特性，較之線圈電磁感應產生訊號的 特性快上好幾倍，同時對於較弱的訊號更為敏感。而且以較緊密的壓縮的方式記

錄資料也不相互干擾。因此，在磁碟表面的儲存密度大大的增加而興了磁碟機的 紀錄容量。 由於 MR 磁頭僅能取資料。對於寫入資料的動作，仍然必須仰賴一個單獨的 標準薄膜磁頭搭配使用。這種設計會帶來讀寫分工的更大效益，因為傳統的讀寫 頭為了調配讀和寫的速度時，基本上用單一磁頭要同時能執行讀和寫的功能，其 兩者之技術設計是相互牽制的。舉例來說，如果在標準讀寫頭的核心周圍增加線 圈的繞組數目，可以增加磁頭讀的靈敏度；但是也提高高速寫入的困難度。另外 一個考量，寫入時要能有較寬的磁軌以確保訊號能確實的在碟片表面磁化，但是 讀回訊號時希望能以較窄的方式讀回以避免受到相鄰磁軌的訊號干擾。這是使用 單一讀寫磁頭機構設計上的兩難。在 MR 磁頭的設計應用上，薄膜寫頭能獨力的 運作，不需要為了這些妥協擔憂可以最佳化寫入。 一個磁阻磁頭組合的放大檢視。舊的磁頭設計的銅導線不見了，取而代之的是像 電路板一樣的線路。 滑動器比較小並且有有特色的形狀。實際的磁頭是太小沒 有顯微鏡無法見到。 圖 22 磁阻(MR)磁頭 資料來源：The PC Guide MR 磁頭在 1991 年首先由 IBM 推出，但是不是使用廣泛地直到一些年之後，MR 磁頭是創造超過億位元組硬碟的關鍵發明之一，在 MR 磁頭技術推出以後導致硬 碟的儲存容量設計呈現爆發的成長。因此，不在乎 MR 磁頭的成本增加，硬式磁