陳慶方 朱行健
【摘要】文章首先對移動存儲的現狀進行了概述,然后介紹了移動存儲市場的發展情況,并對目前移動存儲產業的發展進行了分析,最后描述了移動存儲器標準工作進展情況。
【關鍵詞】移動存儲 閃存 手機存儲 移動多媒體 SD標準 MMC標準
1 移動存儲概述
當今社會是一個信息化的社會,信息是我們人類創造的財富,世界信息量每年以指數的方式上升,出現了信息爆炸的態勢。2009年5月19日,EMC發布一個超級驚人的22位的數字:3,892,179,868,480,350,000,000。這個數字是2008年新產生數字信息的比特數。盡管2008年下半年經濟開始惡化,創造數字信息并通過互聯網、電話網絡、無線電波傳輸的步伐實際卻加快了。根據IDC題為《經濟緊縮,數字宇宙膨脹》的研究報告顯示,2008年全球所創造出的數字信息比IDC原先預測的還要高出3%。展望未來,數字宇宙有望每18個月翻一番。到2012年,每年創造的數字信息將達到2008年的5倍。用于存儲數字信息的存儲量等于有史以來存儲量之和,可見信息化社會信息劇增和對存儲器的需求是非常明顯的。
推動信息化社會的主要技術就是信息技術,信息技術涵蓋了五個技術領域,包括信息獲取、信息處理、信息存儲、信息傳輸和信息顯示五大領域,每一個領域都支持一個產業,例如:計算機產業主要用來計算處理信息,通信產業主要用來傳輸信息等。在這五大信息技術里,存儲技術已經處于基礎與核心的位置,成為推動信息技術與產業快速發展的主要動力,協調著其他信息技術產業的發展,是當今發展最快的信息產業領域。

存儲器按存儲介質大概分為閃存存儲、磁存儲和光存儲,如表1所示。大致上看,光存儲價格低廉,速度較慢;磁存儲容量大,速度快,但是功耗和體積是短板;閃存存儲每兆字節價格相對較高,但是體積小,耗電省,不怕振動,結構簡單,可以反復讀寫擦除,此外,閃存存儲產品的易攜帶性非常優越,且它的存儲速度較快,安全性高,可以即插即用,這些使用上的優勢,使得閃存產品得到消費者的普遍歡迎。隨著讀取速度和存儲密度的進一步提升,制造成本持續降低,閃存產品有一統移動存儲市場的趨勢。
2 移動存儲市場發展
從對存儲技術的需求來看,消費電子是一個特別旺盛的領域,如消費類產品機頂盒、高清電視、數碼相機、MP3、
PDA等3C產品。對于移動存儲來說,存儲卡和U盤的需求量非常之大,未來的手持消費類電子產品將是計算機、通信和消費電子融為一體的產品。這樣,消費電子類產品對存儲的需求有一些共同的特點:一是便于插拔;二是體積小重量輕,功耗低,便于攜帶;三是具備離線互聯功能。信息的共享有幾種方式,一種是離線互聯,就是用存儲器從不同設備拔下來插到另外一個設備,很方便地進行信息的傳遞,二是有線互聯和無線互聯。離線互聯是較為方便的共享方式,因為再快的速度也沒有拷貝的方式來得快。
作為信息存儲的媒介,在信息爆炸時代,存儲產業的規模可想而知。存儲市場每年以1千億美元以上的規模,成為21世紀信息領域的主要市場,而且未來幾年存儲市場仍將以非常高的速度發展。
去年11月,受美國金融危機的影響,閃存式數碼產品的重要組成部分之一——NAND Flash閃存芯片價格一度狂跌,然而從去年12月開始,閃存芯片價格開始反彈,經過農歷新年,NAND Flash閃存芯片價格依舊持續強勁上揚, 8GB及4GB MLC NAND芯片價格分別上揚達到了40%及33.33%的幅度。這個趨勢除了各大生產廠商產能調整因素外,更顯示了市場對Flash芯片的強勁需求。
移動存儲器產品的銷量穩步上升,價格大幅度降低,容量每年要增加一倍;目前這種很小的Flash卡可以輕松做到8G和16G的容量,4G和8G容量的Flash卡已經被大量使用。Flash卡生產工藝日漸成熟,工藝的提高帶來的就是成本的降低。Flash卡的價格每年以50%的速度下降。
圖1顯示的是全球NAND Flash的出貨量。從2006年到2008年的出貨量數據可以看出,NAND出貨量復合增長率達到了100%,可見該產業是非常有前景的。

圖2顯示了近幾年Nand Flash價格與成本的變化。
圖3顯示了Nand Flash 需求量增長情況,2005年帶照相功能的手機開始迅速普及,手機對于存儲卡的需求大大增加,2005年帶有存儲卡插槽手機總量攀升到2.5億部。到2008年手機存儲卡市場份額,占整個存儲卡的68.7%。可以預見,在3G服務普及之后,手機就變成復雜多功能的用于工作和娛樂的終端,手機存儲必將成為移動存儲的主力市場。此外,受新手機創新及運營商補貼以刺激手機數據消費影響,智能手機今年將增長35%(來源:Informa)。
3 移動存儲產業的發展
從全球情況看,移動存儲產業領域,實際上還是歐美、日韓廠商的天下,從SD到MMC等都是日本、韓國、美國廠商的標準。中國是世界最大的電子消費市場,但目前80%以上市場為國外廠商所占據,國內企業要進入這個行業,就要面臨高額專利費,這大大增加了國內廠商的成本,影響了產品競爭力。

閃存領域最核心的就是存儲芯片和控制器芯片,閃存制作門檻很高,2004年以前全球基本上只有三星和東芝兩家可以做,2004年以后開始陸續有其他的公司也具備生產閃存的能力,眾多廠商的加入推動了這個技術的快速發展。從全球領先的芯片工藝上看,東芝已經展示了基于32納米制造工藝的單芯片32Gb NAND Flash閃存芯片。三星電子已開始出貨30nm工藝的32GB moviNAND,其存儲密度是當前40nm 16Gb的兩倍。由此可見,整個產業開始進入了30納米級的工藝。
在國內,2004年幾大運營商和包括中國普天在內的幾大設備提供商聯合發起成立了移動多媒體技術聯盟,聯盟的成立標志著中國在移動多媒體技術發展上邁出了自己的步伐。隨著數據業務的不斷豐富,手機會從單純的通話工具發展成為集音頻、視頻、多媒體、數據處理等眾多功能于一體的個人終端。可想而知這樣的個人終端對于存儲器的需要是非常迫切的,大量的個人信息需要存儲和處理,大量的娛樂內容需要保存和隨時查看,但是手機內部的SIM卡容量非常有限,遠遠不能滿足用戶對數據的存儲需求。于是必須有大容量存儲設備與該終端設備進行配套,這樣的需求已經凸顯且市場龐大。目前在中國大陸實際消費領域最常用的存儲卡容量已經達到4G,且價格便宜,但是高容量單卡還比較貴,用戶常常選擇購買多張卡來滿足存儲需求。
中國大陸目前承擔全球閃存盤80%以上的生產和供貨能力,2008年,中國閃存盤市場增長強勁,銷售量達到1871.8萬片,比2007年增長55.5%。而2008年中國原裝移動硬盤品牌市場銷售量為227.9萬片,與2007年相比下降了14.1%。從全球范圍來看,大陸閃存盤廠家最活躍,大陸廠商占主流地位,其中產品出口比例直線上升,2008年大陸閃存盤產品銷量占全球閃存盤銷量40%。可以說中國大陸市場在全球閃存盤市場中占有主導控制的地位。
4 移動存儲器標準工作進展
目前,移動存儲市場主要由國外產業聯盟掌握著話語權,即以松下、東芝與美國SanDisk技術為核心的SD標準,以三星、諾基亞技術等為核心的MMC多媒體卡標準,Sandisk獨推的CF標準以及索尼記憶棒等。
面對日益森嚴的技術、標準壁壘,業界已經認識到了參與以及自主制定標準對國家經濟發展的重要戰略意義。2004年3月,中國移動存儲標準工作組成立,旨在聯合社會力量,組織國內“產、學、研、用”等企、事業單位和教育機構,開展移動存儲器相關技術、質量和生產方面的標準研究和制定、修訂工作,已取得了可喜的成績。在此基礎上,中電標協成立了移動存儲標準工作委員會,建立了更大、更規范的標準來制訂與推廣工作平臺。移動存儲標準工作委員會的成立將團結移動存儲領域各方面的有生力量,更有效地推動我國移動存儲、網絡存儲等方面的標準制定工作。移動存儲標準工作委員會的核心成員單位包括普天研究院、電子四所、華中科大、聯想集團、方正科技、華旗資訊、威剛科技、慧榮科技、易拓科技、芯邦科技、神州龍芯、天一集成、紐曼數碼、旅之星科技有限公司、普天碩達等。
總之,對移動存儲產業來說,不論是移動硬盤、閃存盤還是存儲卡,未來其規格仍會不斷地提高,移動存儲與網絡存儲將有機融合,存儲系統將不斷突破容量、速度和體積的限制,滿足日益增長的信息化社會的需求,支撐信息化社會無處不在的個人多功能應用,移動存儲產業將迎來更加光明的未來。 ★
【作者簡介】
陳慶方:博士,研究員,現任普天信息技術研究院常務副院長。目前擔任中電標協移動存儲標準工作委員會主任,中國電子學會計算機工程與應用分會副主任委員,中國電子學會電子測量與儀器學會委員會委員,中國計算機學會容錯計算專業委員會委員,移動多媒體聯盟理事會理事。
朱行健:畢業于北京郵電大學獲通信與信息系統專業,博士,現為普天信息技術研究院產業分析研究員。主要研究方向為寬帶無線通信、自組織網絡、RFID、智能存儲、網絡安全等領域。