面对内忧外患 HDD启动次世代技术巩固大容量与价格优势

面对内忧外患HDD启动次世代技术巩固大容量与价格优势Digitimes胡仪芳2011/03/24自2008年下半全球爆发金融风暴以来，硬盘(HardDiscDrive；HDD)业者绷紧神经，随时调整出货量，过程如坐云霄飞车般戏剧化。据市调机构TechnoSystemResearch(TSR)统计，2010年全球HDD出货量达6.5亿颗，较2009年成长17.1%，此番看似漂亮的数字，实则历经一番库存与去库化的艰辛。2010年全球计算机(PC)出货量为3.4亿台，较2009年增加15.7%，由于PC为硬盘最大应用市场，其发展与HDD产业息息相关，因此，2010年第3及第4季PC成长趋缓，亦让HDD业者为之紧张，此部分受到苹果(Apple)平板计算机iPad热卖影响。iPad带动平板装置兴起，此类产品要求轻量、高速处理，以固态硬盘(SolidStateDrive；SSD)取代HDD作为储存装置；而云端运算(CloudComputing)发烧，恐将降低笔记本电脑(NB)及其他行动装置搭载HDD的需求。在SSD及云端运算夹击下，垂直读写技术(PerpendicularRecording)又即将到达极限，这两年HDD产业将面临转折点，因此，导入次世代技术成为各业者致力目标。HDD产业的机会与挑战示意图数据源：DIGITIMES，2011/32010年全球HDD出货量回升出货额创新高拜PC市场景气复苏所赐，2010年全球HDD出货量攀高，达6.5亿颗，应用领域以涵盖NB、桌面计算机(DT)的PC比重最高，为54.1%，加上HDD增设、维修等售后服务及企业级，合计PC应用比重达85%。其次是消费性电子(CE)，比重为13%。由此可知，PC发展与HDD产业息息相关，牵动HDD销售状况，2010年下半受iPad热卖侵蚀NB所波及，出货钝化，然整体仍较2009年成长17.1%，止跌回升，摆脱自2005年来持续滑落的局面。HDD出货量回升同时，出货额亦创下新高，2010年达335.4亿美元。2005~2010年全球HDD出货量及年成长率变化数据源：TechnoSystemResearch，2011/2；DIGITIMES整理，2011/3伴随市场对信息量需求增加，HDD储存容量亦不断攀升，2010年为295EB(Exabyte；1EB为1018Byte)，较2009年成长53.6%，而2008、2009年成长皆超过50%；2010年平均储存容量每颗452GB；尺寸别部分，除1.8吋因经济效益及良率等因素即将式微外，3.5吋、2.5吋皆朝大容量化迈进，现阶段分别以667GB、500GB为主流，3.5吋最高容量已达1TB，而2.5吋则到750GB。相对持续增加的储存容量，HDD平均单价则自2005年连续5年下滑，2010年每颗51.4美元，以GB为单位换算，每GB0.11美元，对照2008年每GB0.24美元，不到2年时间，价格跌落至不到2分之1。HDD具有高容量、低价格特色，在NB等行动需求不高的领域占有绝对优势，SSD等此类储存媒体短期内仍难望其项背。2005~2010年全球HDD出货额及平均单价变化数据源：TechnoSystemResearch，2011/2；DIGITIMES整理，2011/32010年SSDNB机种再增加唯短期内难威胁HDD近几年SSD积极抢占市场，其高速读取、抗震、轻量的优点，适合要求行动便利的NB及Netbook，一度被视为危及HDD的杀手，然在成本居高不下、储存容量差距过大的情况下，给人高价位、低容量印象，因此阻碍消费者购买意愿。加上英特尔(Intel)取消Netbook储存容量限制，PC业者开始改用HDD，SSD反倒走向商用NB市场。采用SSD的NB(以下简称SSDNB)趋势走缓，雷声大、雨点小，2008年初SSDNB在全球PC市场比重为2.3%，2009年即开始下滑至1.2%，2010年出现起死回生之兆，包括惠普(HP)、戴尔(Dell)、Sony等大厂陆续增加SSDNB机种数，2010年渗透率提高至1.5%。2010年SSDNB产品列举注：仅列出每款机种可支持最大储存容量。数据源：各公司，DIGITIMES整理，2011/3由于SSD成本仍高，在顾及使用需求及价格，目前SSDNB储存容量以33~64GB比重最高，达48%，其次是65~128GB，且以强调轻薄、续航力及处理效能等性能的商用NB为主，如东芝(Toshiba)13.3吋「DynabookRX3」等机种，售价偏高，相较搭载HDD的NB，以320GB、500GB以及750GB为3大主流，2者天差地远。2010年SSDNB容量别出货比重数据源：TechnoSystemResearch，2011/2；DIGITIMES整理，2011/32010年10月苹果推出新版MacBookAir，全面导入mSATA接口SSD，取代以往与HDD并存的架构，轻薄程度不仅甚于前一代，在开机速度、待机时间及续航力亦有显著改善，其整合mSATA做为主流储存媒体，甚至打算在NB产品线全面导入SSD的作法引起业界关注。苹果夹大量采购NANDFlash优势降低SSD成本，并在新版MacBookAir提供储存容量64~256GB多样选择，让定价降至千美元以下，从999美元起跳，加上大幅改善效能，销售状况优于前一代。mSATA接口SSD在设计与机构成本上较低，尤其中小容量产品成本差异更小，或可因此提高NB厂采用SSD意愿。平板装置、云端运算兴起HDD面临挑战2010年NB业者纷纷提高SSDNB机种数，然以PC市场来看，2010年全球采用SSD的NB出货量为485万台，采用HDD的PC(含NB、DT)出货量3.5亿台，HDD呈压倒性胜利，在出货额亦占有绝对优势，SSD为20亿美元，HDD为330亿美元。2010年全球HDD及SSD应用别出货比重数据源：TechnoSystemResearch，2011/2；DIGITIMES整理，2011/3苹果MacBookAir导入SSD储存架构，可望提高其他NB厂商跟进意愿后，预估2011年SSDNB在全球PC市场比重将持续攀升。不过，由于HDD每GB平均单价几乎不到SSD的10分之1，基于价格容量比，至少在不久将来，SSD还难以成为NB主流储存媒体。相较SSDNB，让HDD业者为之紧张的则是以苹果iPad的新兴媒体「平板装置」，其采用SSD为储存媒体，轻薄、低耗电、高读取速度的特色，加上无键盘的触控屏幕外观，无论软硬件，皆有别于以往产品，不仅瓜分到Netbook、CULVNB，亦侵蚀到常规NB，造成2010年下半PC市场出货钝化。2011年起包括惠普、摩托罗拉(Motorola)等业者陆续推出平板装置，此热潮让业界对2011年NB出货状况不甚乐观，纷纷下修出货量，以PC为主要应用的HDD将受波及，尤以NB内建的2.5吋HDD影响最巨。除消费市场外，平板装置在汽车驾训班、工厂等商用市场也深具潜力。平板装置兴起恐将威胁到HDD，而云端运算发展也不利于HDD市场，企业以信息安全为由，将既有PC移往精简型(ThinClient)。精简型PC不具复杂的计算能力，亦缺乏数据存取机能，一切运算及储存需求移往后端服务器，藉以降低企业IT成本，简单来说，精简型PC将一般个人用PC软硬件精简化，仅作为影像呈现功能，当然也无需搭载HDD。云端运算风潮降低NB搭载HDD储存容量需求同时，另一方面也意谓企业服务器端对HDD储存容量需求大增。此外，新兴媒体因要求不同，造成HDD导入不易，然此类媒体也因内建储存容量低，在数字数据需求暴增下，消费者将转往外接式储存媒体以补不足，因此，HDD在外接式市场需求将有所成长。HDD及SSD容量别价格及每GB平均单价数据源：日本各店铺，DIGITIMES整理，2011/3为立于不败之地HDD持续朝大容量发展目前硬盘采用的垂直读写技术，其记录密度极限为每平方英吋1TB，亦有一说为1.5~2.0TB，无论何者，皆意谓该技术发展已到临界点，虽可透过「迭瓦式磁记录(ShingledMagneticRecording；SMR)」，将每平方英吋储存容量提高至1.5TB，然SMR使用年限预估最长至2015年，届时仍需导入次世代大容量化技术。1Q’05~Q4’10HDD记录密度开发与实用化变化数据源：IDEMA，2011/2；DIGITIMES整理，2011/3在既有技术已无法突破现有容量，各业者无不积极开拓次世代技术，包括离散磁道媒介(DiscreteTrackMedia；DTM)、「SingleWriteRecording」、「热辅助磁记录(ThermallyAssistedMagneticRecording；TAMR)」、「位规则媒介(BitPatternedMedia；BPM)」，或相关衍生组合技术。2006~2014年HDD技术发展蓝图注1：DFC为DynamicFlyheightControl，PMR为PerpendicularMagneticRecording，TMR为TunnelMagneto-ResistanceHead，CPP为CurrentPerpendicularToPlane，GMR为GiantMagneto-ResistanceHead，TAMR为ThermallyAssistedMagneticRecording，MAMR为MicrowaveAssistedMagneticRecording。注2：DTM为DiscreteTrackMedia，BPM为BitPatternedMedia。数据源：SRC，DIGITIMES整理，2011/3目前HDD最大记录密度为2010年10月日本磁头业者TDK于CEATECJAPAN2010发表，其分别利用SingleWriteRecording技，及混合PMR及DTM2种技术，将HDD记录密度提高到每平方英吋1.2TB及1.1TB，然因成本过高，还难以量产化。量产部分，则为日立储存环球科技(HitachiGlobalStorageTechnologies；HGST)于2010年12月推出的2.5吋「TravelstarZ5K500」系列，记录密度每平方英吋为636GB，此单碟储存容量为500GB，薄度仅7mm，在轻薄化已成电子产品主流趋势下，可望取代用于现有外接式HDD、NB、Netbook、刀锋服务器等传统9.5mm2.5吋HDD。HDD记录技术一览注1：SSC为spotsizeconverter缩写。注2：HSGT已于2011年3月7日宣布与威腾电子(WesternDigital)合并。数据源：各公司，DIGITIMES整理，2011/3结语面对技术转换期限即将到来，次世代技术研发费用昂贵，HDD业者年营收成长率不过10%，基于预算考虑，原本壁垒分明的竞争，也开始采取合纵连横策略。希捷(Seagate)、威腾电子(WesternDigital；WD)与HGST前3大硬盘业者首见合组储存技术联盟(StorageTechnologyAlliance；STA)，针对次世代硬盘储存技术，制订共通技术标准及开发蓝图。此动作显见，无论面对云端运算浪潮下，企业服务器储存需求大增；亦或SSD技术持续逼近，成本效能发展渐成熟，HDD具有单位储存容量便宜、技术成熟普及的优势，在内忧外患夹击下，势必需打破成见，通力合作，朝大容量化发展，维持价格容量比优势，方能在储存媒体产业立于不败。