《图一　微型硬碟走入消费性电子舞台》

CE厂商对于以硬碟机做为储存媒介的接受程度已快速攀高。近几年来，由于硬碟机的磁录密度呈现戏剧性地成长，小尺寸规格（Small Form Factor）硬碟（或称微型硬碟）的发展，以及经济规模的持续改善，让原本局限于使用快闪记忆体储存的可携式消费性电子产品，加速转移至硬碟机科技。根据IDC统计，到2006年时，每五台硬碟机将有一台销售至消费性电子产品市场。硬碟机在CE应用领域的整体市场（total available market；TAM）预期将在2007年达到6800万台，预测复合年成长率（compound annual growth rate；CAGR）为39.5％；如(图二)。

《图二　硬碟机在CE应用领域的商机》

可携式产品带动微型硬碟市场快速扩张

目前小尺寸硬碟最大的成长潜能来自于应用在掌上型设备的1吋硬碟机，例如数位音乐播放器、数位相机、数位摄影机和行动电话等。另一市调机构TrendFocus则预测，未来三年小尺寸硬碟出货量可望达到89.4％的复合年成长率；其中可携式音乐播放器是小尺寸硬碟市场成长最快速的市场领域之一。如(图三)所示，IDC预测，口袋型媒体播放器的硬碟机市场预期将在2007年达到3700万台，而全球市场可望在2008年达到580亿美元销售额。这些硬碟机的市场预测包含了1.8吋的硬碟机，不过1.8吋产品的市场占有率预期将随着1吋硬碟机的储存容量和出货量的提升而下滑。

Apple现在是1.8吋硬碟机音乐播放器这一个市场领域区隔的领导者，不过其他厂商正藉由1吋硬碟机科技跨足这个市场；例如Creative Technology和Rio最近都宣布，其新型的数位音乐播放器均采用1吋硬碟机作为储存媒介。 IDC进一步预期，至少在未来五年内，快闪记忆体在单位GB成本方面，仍将持续远高于硬碟机储存成本，因此硬碟机将成为高容量应用的最佳经济方案。

《图三　采用不同储存媒介之可携式播放器的出货量》

＜资料来源：IDC，2003/5＞

专业摄影师偏好高容量硬碟机以储存其珍贵的作品；目前使用于数位相机的硬碟机是属于抽换式的硬碟机。然而，虽然CF（Compact Flash）和SD（Secure Digital）记忆卡是现在使用最广泛的数位相机储存媒介，但是对于希望将大量相片档案储存到单一个储存媒介的使用者而言，硬碟机低廉的单位GB成本提供更适合的选择。

不论采用抽换式或嵌入式，硬碟机都是数位摄影机的理想储存媒介；由于5GB硬碟机非常接近DVD的4.7 GB容量，因此这种容量熟悉度将成为促使硬碟机在数位摄影机达到普及化的动力。 IDC认为，因为1吋5 GB的硬碟机让使用者能够快速的将数位资料转到PC，未来将成为数位摄影机的理想储存选择方案；如(图四)。

《图四　数位相机/摄影机储存容量之需求演进》

微型硬碟技术挑战

要将硬碟机整合到原本采用快闪记忆体储存的系统内，是一项需要审慎规划及与伙伴厂商共同参与的工作。将硬碟机导入行动设备，将使硬碟机面临一个比PC应用环境或者甚至数位录影机（DVR）更严峻的作业环境。因此，系统制造商与硬碟机制造商必须密切合作，制造坚固且可靠的产品，以获得客户的高满意度。

系统电源架构同样也面对严苛的挑战。硬碟机所需的作业功率比快闪记忆体模组高，不过由于硬碟机在行动设备中并非持续性的作业，因此减缓了功耗的需求。以可携式音乐播放器为例，硬碟机先将音乐档案置入系统缓冲记忆体，然后进入低功率的「待机」模式，直到需要重新新增档案至缓冲记忆体。依缓冲记忆体大小不同，硬碟机在现今的音乐播放器内最高可以维持长达30分钟的待机模式。如此，不论快闪记忆体或硬碟机科技，都能为客户提供一个可行的方案。然而，消费者对于储存容量和电池使用寿命的需求也持续攀升。随着化学稳定（chemical stabilization）和燃料电池（fuel cells）的持续发展，为延长电池寿命提供了新的希望。

电波干扰的排除与震动损害的避免

另一项主要的挑战，就是在可携式设备中硬碟机和主机板必须紧密相邻，而1吋硬碟机在消费性产品系统中则会非常贴近其他晶片，因此热能的产生和散热将成为关键性的课题。此外，硬碟机的电路板会产生电磁干扰（EMI），而这对于其他系统元件的运作将造成相当的影响；在这方面目前已经可采用将电路板接地或将硬碟机加装遮蔽装置，以排除电磁干扰的解决方案。另外，自动化生产线制造流程中，每一个元件的制造皆必须维持在极小的误差容许值内，量产技术应进行评估并确立最佳化，以达到最高良率，包括加强注意避免撞击和静电放电（electrostatic discharge；ESD）。只要建立高效率的设计和制造技术，产品良率和可靠性都将能维持在高水准。

许多内建硬碟机的设备若不慎掉落时，读写头都是维持在储存媒介上，掉落地面所产生的碰撞，会导致磁头撞击储存媒介而使得磁头碎片散落在硬碟机内，并且在储存媒介上留下细微的凹陷，如(图五)。但使用者将产品摔落地面是常发生且无法避免的，因此目前已有技术可让内建硬碟的可携式设备在关机时将磁头移离储存媒介，以确保硬碟机不会因遭受撞击而损坏。如此一来，当不慎掉落时，硬碟机内将不会有任何元件相互接触。此外最新的设计也能避免硬碟因高度震动作所引起的谐波失真（harmonic distortion），透过谐波侦测技术，可自动地使磁头维持在磁轨上以抵销谐波失真。

《图五　当不慎掉落时，磁头会在储存媒介的表面造成细微的凹陷》

市场展望与应用趋势

小尺寸规格硬碟机在CE市场的成功与否，将取决于数位CE设备的成长和小尺寸规格硬碟机的成本结构。预期随着市场的渐趋成熟，CE设备产品领域将可创造更高的销售量与成长。但掌上型设备系统制造商和硬碟机制造商仍必须面对一些挑战，如音乐编码和数位内容智慧财产权管理协定的成长，是迈向双赢途中必须面对的问题；多种储存介面的存在，也突显掌上型储存介面标准化的需要；而标准化的建立将可以降低整合的复杂度和成本。最后，数位媒体业界正在经历前所未有的动荡和改变；快速适应娱乐和媒体市场「新规则」，将是内容供应者、OEM厂商和硬碟机制造商成功的必要条件。

在应用趋势方面，虽然绝大多数的小尺寸规格硬碟机是以个人装置，例如相机和音乐播放器为诉求，不过嵌入式系统设计工程师正积极开发运用高速率、高容量储存设备的商业用及工业用设计。数家大型OEM例如Cisco Systems和Lucent Technologies已开始将小尺寸规格硬碟机嵌入到他们的主机板和刀锋式伺服器（blade server），特别是当成开机硬碟机使用。其他潜在的应用包括印表机、无线医学PDA、测试与量测设备以及汽车装置等。

手机市场之应用潜力无穷

据IDC估计，2003年硬碟机产量超过2亿4300万台，其中92万3000台属于小尺寸规格硬碟机；分析师认为，小尺寸规格硬碟机产量将在今年达到300万台。绝大多数小尺寸规格硬碟机使用于数位相机，和去年在消费性电子产品市场大获全胜的MP3播放器Apple iPod mini。在可携式音乐播放器系统的市场带动下，小尺寸规格硬碟机预期今年将达到300万台。此外行动世界的核心产品──手机，正快速地演进成为强大的多功能平台，让行动使用者免除了携带多种行动设备的重量负担。目前内建音乐播放功能的手机可以储存约8～12首4MB的歌曲。而新一代内建硬碟机的手机（类似内建硬碟机的音乐播放器）则能轻松地储存数千首歌曲、影像或数小时的影片。

无线网路频宽的提升（3G网路）将继续刺激行动设备的额外储存容量需求。高达数GB的local储存能力，让行动手机厂商能够为他们的产品增加受欢迎的高记忆体需求功能。

结语

硬碟储存已成为促进消费性电子设备成长的关键因素，使这些设备能够支援更丰富的功能及应用并储存更多内容。掌上型设备的储存已从PDA内建的快闪记忆体，演进到数位相机的抽换式快闪记忆卡，再进化到MP3播放器的微型硬碟。随着科技的进步，硬碟机制造商已成功地降低成本、尺寸和功率消耗，同时强化小尺寸规格硬碟机的耐用性和可靠性。这些科技发展的成果，将促使更多的消费性产品，甚至未来行动电话应用，将以硬碟机做为其储存的解决方案。

（本文由希捷科技Seagate提供）

延 伸 阅 读	Seagate 发表了容量 5GB 的 1 吋硬碟（ HDD ），这种 1 吋大小的小硬碟未来将大量应用于 MP3 播放器和数位录影机（ DVR ）等可携式电子产品。相关介绍请见「希捷推出容量5GB的1吋硬碟稳定硬碟市场地位」一文。 多加硬碟制造与半导体业者共同成立了制订掌上型设备及携带型家电设备储存介面规格的团体“ CE-ATA ”。 你可在「可携设备储存介面规格团体 CE-ATA在美成立」一文中得到进一步的介绍。 Seagate 将于年底在亚太零售市场销售 1 英吋微型硬碟，目前具体上市时间和价格尚未确定。在「希捷发表1英吋微型硬碟」一文为你做了相关的评析。

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