硬盘机（HDD）储存装置市场目前在各种应用领域持续呈现强劲的成长，根据产业市调机构IDC的报告，全球硬盘机出货量在2007年预估将成长至3.65亿部，从2002年至2007年的复合年成长率（CAGR）预估为11％，如(图一)所示。市场对于行动化的需求将推动小型化产品的成长。IDC则预测在2007年可携式磁盘驱动器的出货量将达到1.52亿部，在2002至2007年之间达到29.5％的复合年成长率。可携式磁盘在2007年时，预计在整体磁盘市场将抢下40％的占有率。

硬盘机在现今各种应用中扮演重要的角色，其中包括企业数据库存取与事务处理、桌上型运算与多媒体游戏以及持续成长的行动产品，例如像超薄、超轻的笔记本电脑、MP3播放器、Pocket PC、数字相机以及PDA。行动装置是储存市场成长的重要动力，因为行动装置对于耗电、尺寸以及整合限制等方面的需求，促使业界需要各种独特的半导体解决方案。

《图一 2003～2007年全球硬盘机市场预测与分析 》 数据源:数据源：IDC（2003/04）

为满足OEM厂商发展新一代行动装置的需求，Agere募集一个由半导体设计与晶圆制程专家所组成的团队，结合包括低噪声与低功耗、硅组件整合与封装等方面的硅智财（IP）。这个聚集硬件、软件、以及半导体工程师的团队致力克服行动储存装置所面临的挑战。例如，设计低功耗的方案以延长电池续航力，让产品降低发热量，以及运用各种支持低成本与小型化的封装技术。透过与OEM及ODM伙伴之间的合作，让工程师能直接满足行动装置市场的需求，为顾客提供独特的产品功能与性能改良。

锁定行动平台市场的读取信道装置

对于硬盘机而言，任何电子组件的重要性都比不过读取信道集成电路（IC）。读取信道的效能是提高数据储存容量的关键，且在任何行动型磁盘驱动器中占用大比率的耗电量。从工程的角度来看，重点在于讯号噪声比（signal-to-noise ratio；SNR）；工程师透过模拟与数字设计优化以及低功耗铸造制程技术，克服同时提升SNR与降低功耗的挑战。

例如，目前的Agere读取信道组件采用0.13微米CMOS制程技术，并针对许多设计元素上采用低漏电率的晶体管。尽管这些低漏电率组件比高介电系数晶体管较慢，但仍能提供足够的效能，提升数据讯号的完整性。在行动应用方面，可运用创新的功率模块进一步提升产品的效能，它能关闭没有运作的电路，提升整体系统的省电性。OEM设计业者可视需要调校电路的各部份。因此，当执行「写入」作业时，系统可关闭读取信道以降低耗电率。

高效能解决方案

RC6500LP是刚发表的Agere TrueStore系列硬盘机应用产品，针对行动装置的低功耗需求进行优化设计。RC6500LP提供较佳的讯号完整度与效能，支持各种可携式硬盘机储存应用并提供四种功率模式－－运作、闲置、待机以及休眠－－比前一代的读取信道产品降低50％的耗电率，实际降低幅度视数据传输率以及磁盘的运作速度而定。此外，RC6500LP采用新型56针7×7×0.6 毫米的MLCC封装，比竞争厂商产品的表面积小50％，协助顾客开发小体积、高效能的行动储存产品。Agere的TrueStore读取信道芯片运用0.13微米CMOS制程，支持每秒50至900 Mb的传输速度。支持大范围的数据传输率为磁盘驱动器制造商提供充裕的弹性，运用单一读取信道平台提供多重磁盘效能水平。

《图二 Agere RC6500LP读取信道芯片》

这些新型功率管理、数据传输率以及封装特色，强化读取信道组件在讯号完整度与整合方面的优势。该产品具备更优异的讯号噪声比，故能支持更高空间的密度设计。运用改良式的程序代码设计降低错误的增生比，使芯片的SNR效能得以改进，带来更高的数据储存容量。Agere研发各种精密的算法，配合一套新型10位数据编码接口提升系统效能，这种接口现被应用在许多高密度磁盘驱动器，用来改进整体数据的质量。读取信道IC的错误侦测、改良后的数字讯号过滤以及可调式均衡器等技术，让磁盘驱动器能在充斥噪声的环境中侦测到强度非常微弱的数据讯号。

SNR磁盘让磁盘驱动器制造商能在提高储存容量以及运用低成本读取头及媒体之间，取得最佳的平衡点。Agere是业界第一家发表支持垂直录制技术读取信道IC（read-channel IC supporting perpendicular recording）的厂商，这项技术能改良硬盘机的空间密度，将数据以垂直方向录在储存磁盘上，取代传统的纵向（longitudinal）模式。这种技术将支持各种需要大量数据的应用，例如数字多媒体与先进计算机操作系统，让未来的硬盘机设计能达到每平方英吋100Gb以上的空间密度。

随着业界持续迈向更高的芯片整合度，读取信道组件已成为Agere储存系统单芯片（SoC）设计的核心，将更多磁盘功能整合至单一组件中。以顾客需求为导向的SoC设计团队，致力降低半导体空间、提升可靠度、支持成本更低的封装技术、以及改进功耗与噪声。Agere的单芯片SoC方案支持Serial ATA接口，例如它能提供比竞争厂商的双芯片Serial ATA桥接方案更高的数据传输率以及更低的耗电率。

锁定行动平台市场的前置放大器组件

行动储存系统所采用的前置放大器组件，其耗电率通常与数据传输率成正比。因此，在设计储存系统专用前置放大器的模拟电路时，考虑的目标就是为顾客提供最佳的省电性与讯号完整性效能，满足各方面的行动需求，其中包括造型规格以及磁盘旋转速度。透过这种模式，硬盘机系统设计业者可运用单一IC开发各种不同效能等级的产品。

Agere前置放大器产品建置中心的一项创新技术，就是采用0.25微米硅锗（SiGe）制程技术，针对特定电流下的晶体管运作频率提供4比1的改良比率。更高的频率，结合更小的组件尺寸，带来更低的电容，让前置放大器具有更高的带宽与更低的整体耗电率。

硬盘机专用前置放大器IC解决方案

PA7500是业界第一套采用0.25微米制程与硅锗材料的硬盘机前置放大器IC。Agere已向各大磁盘驱动器制造商推出TrueStore前置放大器IC的工程样本，提供一套高带宽、低功耗、低成本的解决方案，协助业者开发各种桌上型与高阶平台专用储存装置。

《图三 Agere PA7500硬盘机前置放大器IC》

0.25微米硅锗半导体制程能减少生产过程中的制程步骤，降低成本以及生产的前置时间。新型硅锗制程让前置放大器达到1.7Gbps的「写入」速度，比采用其它制程技术的方案提供更低的成本与耗电率。

PA7500的讯号完整性设计以及高速写入模式，不仅改进硬盘机的良率更延长读写磁头的寿命。当磁盘驱动器「读取」磁盘驱动器盘片上的讯号时，前置放大器负责放大极微弱的模拟讯号，然后再传送至读取信道IC加以数字化。前置放大器亦会将读取信道中的数据讯号予以放大，让磁盘的读写头能将数据「写入」盘片。

Agere的前置放大器提供平衡式的差动式（differential）写入功能，降低写入－读取的耦合效应，协助延长日趋灵敏的读写头寿命。前置放大器大幅降低读取的分压点过冲（bias overshoot），当硬盘机系统在切换功率与模式以保护磁盘读写头免于遭到电压过载的破坏时，经常会面临这种过冲现象。此外，这些前置放大提供高弹性的编程空间，让硬盘机制造商拥有充裕的弹性，量身打造读取电流的波型，以提升读写头与媒体的整体效能。

结论

Agere Systems 努力成为三个关键半导体市场的技术领导者：高密度储存、无线与PC通讯以及多重服务网络。工程师针对这三个领域研发各种处理与设计方面的专业技术，让他们开发出在价格、效能、功耗以及整合度等方面皆达到优化的解决方案，满足顾客的需求。

Agere的储存IC设计团队致力满足高速成长市场的多方面需求，涵盖企业储存系统的终极效能、桌上型系统的高整合度以及行动平台对于低功耗、小体积解决方案的需求。（作者任职于Agere Systems）