闪速存储器将成为明日之星

闪速存储器（flashmemory)是1987年由日本东芝（Toshiba)首先研发成功，再经由美国英特尔(Intel)发扬光大。虽然于市场上的历史仅数年而已，然而，其每年市场需求量几乎均以倍数增加。尤其近几年来，随着诸多配合条件的成熟，全球半导体业界及信息通信应用厂商皆相当看好此产品之市场，简而言之，闪速存储器已颇具存储器1C明日之星的势态。

闪速存储器是1987年由日本东芝首先研发成功

闪速存储器属非挥发性类别

存储器可分为挥发性存储器（volatilememory)及非挥发性存储器（non-volatilememory)，闪速存储器属于后者，为可用电气擦拭之非挥发性存储器。非挥发性存储器是在断电后或未安装电池的情况下，存于此存储器之资料亦不会消失。如一般所熟知之硬盘机，即为非挥发性存储器之一种，至于动态随机存取存储器(DRAM)则属挥发性存储器。

闪速存储器的特性，大致可归纳为以下几点：第一为由单一晶体管构成存储器单元。其写入是根据热电子注入原理，工作原理与EPROM(可抹除式可编程只读储存器)相同。

第二个特点是闪速存储器可抹除之最小单位为区块。也就是说，闪速存储器并非一个字节一个字节的抹除及写入资料，而是一个区块一个区块，或以整颗1C为单位擦写。此单位区块之大小依各厂工艺设计之不同而大小不一，最小可为32字节，最大则为前述之整颗1C。

由于抹与写是根据不同的原理，因此闪速存储器的第三个特点便是若要更新旧资料，需要先抹再写。擦除的时间各厂产品略有不同，但大都在毫秒级(ms)，至于写入之速度则较擦除快上千倍左右，为微秒级(μs)。

基于闪速存储器之特性，加上近年来业界于生产技术上的突破发展，闪速存储器无论从成本上或使用上的方便性考虑，皆优于目前所使用的一些如EPROM等存储器。事实上，目前市场上已出现以闪速存储器取代其他存储器及器件的趋势。

以闪速存储器取代EPROM

实际上，闪速存储器与EPROM有许多相似之处，功能也大抵相同。但从使用方便性来看，EPROM便远不及闪速存储器之受欢迎。

具体而言，以用于个人电脑主机板BIOS的EPROM为例，EPROM最为人垢病的地方，在于若客户要求更改或擦除存放于其中的资料时，必须将EPROM自主机板一一移出，再以紫外线照射擦除，所耗费之处理时间相当可观。而闪速存储器则直接于主机板上便可进行电气擦除的动作，无须移出主机板。

当然，除方便性外，成本是否较现有产品低廉，更是厂商在决定是否采用闪速存储器时的重要考虑。从晶圆的制造成本来看，目前闪速存储器仍较EPROM贵，但是差别并不是太大。再者，若以工艺加工之后期成本”来考虑，也就是晶圆制造完成后的包装部分成本加以比较，闪速存储器之成本较EPROM便宜颇多。

从整体来看，闪速存储器之制造成本较为低廉。有鉴于此，再加上前述使用上的方便性，目前许多大厂已舍弃EPROM而生产闪速存储器，主机板厂商也多已采用闪速存储器来取

Reprom。

以闪速存储器取代DRAM及的SRAM

除可取代非挥发性存储器外，在挥发性存储器方面，闪速存储器也有相当好的机会，如取代SRAM。甚至，据厂商表示，有人曾大胆预测，若DRAM在更小的蚀刻工艺技术无法持续降低成本的话，闪速存储器也有可能取DRAM的大部分市场而代之，届时闪速存储器很可能将占有一半以上存储器市场。姑不论此可能性有多高，以下将就体积、速度及成本三方面对闪速存储器及DRAM、SRAM进“行比较。

就体积而言，闪速存储器之体积较DRAM小，SRAM则为闪速存储器之4至6倍。

读写速度方面，由于闪速存储器为非挥发性存储器，而DRAM为挥发性存储器，基本上，其写入的方式并不同，自然在速度上便有所差异。目前DRAM、SRAM所采用之写入方式之速度较快，至于闪速存储器写入方式须受软件的控制，因此写入速度较慢，此方面闪速存储器的发展较有限；但在读的速度方面，则非常有希望经由逐渐的发展达到与DRAM、SRAM相同的水平。

除体积、速度外，另一项闪速存储器要面临的是成本因素。以目前每位元的相对成本而言，闪速存储器仅略低于SRAM>但为DRAM的3倍，以1MDRAM为例，则比1M闪速存储器便宜5.6美元，根据厂商表示，此种局面可能要至1997年时才会有所改观。

也就是说，若再过两年有进一步发展，有效降低成本，并克服其速度上与使用上的瓶颈，则闪速存储器于市场上的广泛应用程度将超越SRAM，且几乎可与DRAM媲美。除此之外，在1C存储器卡市场，闪速存储器亦有很大的取代潜力。

闪速存储器应用层面广泛

根据Dataquest的预测，闪速存储器由于其应用层面相当广泛，市场平均每年增长率高达74%，至1997年，可达到30亿美元的销售额。其中，4兆位(Mb)闪速存储器之销售额估计将占4.6亿美元。

以现在形势来看，闪速存储器已俨然具备成为存储器市场主流之势态。无论于个人笔记本型电脑、公司大型储存设备、工业标准的磁盘IDE、SCSI、PCMCIA介面、半导体大型存储子系统、仪表记录、游乐器、PC的磁盘代用品等，都可看见闪速存储器的踪迹。

闪速存储器应用之广泛，几乎已能完成设计者任何要求的任务。诚如有些厂商表示，闪速存储器虽然仍未具备所谓完美存储器的条件(如非挥发性、位更新能力等），但凭着有利的价格与技术条件，却有可能为人类将来的生活创造更多元丰富的一面。

根据台北市电子零件公会所整理的资料显示，在1992年3.1亿美元的全球闪速存储器市场中，信息为其最大的使用领域，市场规模为1.3亿美元，占整体闪速存储器市场之42%；通信、消费性、工业及国防的使用量大致相当。

到1997年，闪速存储器市场规模预期将扩大为28亿美元，届时，信息领域的应用增加也仍将为最快，为1992年的13倍，达16.8亿美元；通信、消费性及工业应用领域闪速存储器的增加分别为6倍、7倍和8倍；而国防领域的应用市场增加较慢，不及两倍。

1M闪速存储器多用于BIOS

与全球市场对于闪速存储器广泛运用的情况相较，台湾市场对于闪速存储器的运用则并非如此多样化。台湾1993年闪速存储器市场总销售值约在1，923万美元（5亿台币）左右，主要使用在信息领域产品中的笔记本型电脑内，多由美商大厂，如英特尔(Intel)、超微(AMD)供应，至于以1Mb闪速存储器为生产主力的台湾厂商，其产品则多由台湾主机板厂商应用于个人电脑BIOS上。

至于其他的用途虽有，但是用量很小，旺宏电子策略产品行销部经理蔡东和表示，目前1M闪速存储器的应用方面，所能看到的是应用于个人电脑BIOS上，且趋势越来越明显。

蔡氏指出，以前是在有需要的时候，厂商才会用到闪速存储器，若不需要，就不会以闪速存储器取代其他存储器产品，因此以前于个人电脑内使用闪速存储器的比例，可能仅占全部个人电脑之20至30个百分点。

现在由于厂商之间的杀价竞争，使闪速存储器价格越来越低，与原先所使用之EPROM存储器价格已相去不远，而且由于闪速存储器擦除重写上的方便性，主机板厂商衡量的结果，认为如资料须修改两次以上，使用闪速存储器的成本便较使用E-PROM为低。

因此，即使并非真正必要用到闪速存储器，主机板使用闪速存储器的比例已节节上升。厂商多以闪速存储器取代EPROM，蔡东和指出，目前可能已提高至40至50个百分点，且明年可能会再继续增加。以台湾身为个人电脑王国而言，其市场潜力无穷，事实上，这也是台湾闪速存储器厂商所凭藉的优势。

闪速存储器厂商优势

矽成积体电路股份有限公司总经理韩光宇表示，台湾闪速存储器市场目前主要仍由外商支配，至于台湾厂商的优势则在于接近使用者，除销售外，他们尚可向客户提供技术支援。再者，由于是在台湾生产，因此供应台湾厂商的交货期相对而言便较短，比较容易控制。

旺宏电子蔡东和亦表示，在与海外厂商的竞争中，台湾厂商的最大优势为，台湾厂商的最大客户群便在台湾本土。

至于在制造成本上，蔡氏说，对台湾而言，由于闪速存储器的生产为一门新技术，仍有许多地方尚未成熟，有待突破。

因此，各家厂商的制造成本并不一样，而一旦这些瓶颈得以突破，在制造成本上，台湾绝对会比美国、曰本大厂为低。

鉴于以上所提到的优势，及闪速存储器的市场前景看好，近年来已陆续有台湾厂商投入闪速存储器的生产，多为生产1M及4M低密度闪速存储器，计有旺宏的1M、4M产品，矽成的1M产品，以及华邦的256K、1M产品,其中尤以旺宏电子现阶段最具代表性。

旺宏研制闪速存储器

旺宏电子股份有限公司为台湾第一家发展闪速存储器的厂商，由于其公司定位便是以生产非挥发性存储器，如掩膜只读存储器及EPROM为主，因此于评估并认可闪速存储器同为非挥发性存储器家族一员，并具雄厚的发展潜力后，于1991、1992年左右便决定开始从事闪速存储器产品的生产。

该公司的蔡东和表示，旺宏闪速存储器之设计技术完全由该公司自行一研发而成，虽与日本NHK有所合作，成立技术联盟，但并不如外界想当然的由日本方面提供技术，事实上反而是由旺宏技术输出至日本。

在双方合作计划中，设计部分主要是由旺宏负责，日本方面则派有工程师驻厂于旺宏，与旺宏共同进行此生产计划。旺宏整体半导体产品的研发经费约占营业额之10%左右。

其闪速存储器设计部分于1992年底便已准备就绪，真正批量生产却是于1993年底与1994初左右才开始。之间相隔一年的原因，主要是由于闪速存储器为该公司全新的产品，因此在生产上有许多技术困难需要克服，以期成品率能达至一定水平。此外，旺宏电子也花了相当长的时间在生产的测试、品质的验证及专利资料的搜集上。

蔡东和特别指出，旺宏闪速存储器产品的特色，为具有自动擦除及自动写入功能。一般的闪速存储器若要进行抹除及写入，使用者必需逐一对所要进行的动作下指令，而旺宏的芯片则毋须如此麻烦，仅需一个指令，闪速存储器便会自动进行一连串的抹除、写入动作。

生产能力方面，至1994年底，每月将可生产1M闪速存储器50万至60万颗，4M的生产能力亦与1M产品差不多。目前旺宏的营业额仍是以掩膜ROM所占比例最大，其次为E-PROM，再其次才为闪速存储器。现时，闪速存储器占旺宏营业额部分仍相当小，不过在未来可望逐渐提升。

目前，旺宏闪速存储器的市场主要为台湾，1M闪速存储器多应用于个人电脑BIOS上；4M产品的用途便不太固定，有的是用于存储器卡上，有的则是用于其他如通信产品方面。外销地区则有美国、新加坡、韩国等地，内外销比例大约为4:1。

该公司将其所有产品的市场方向定为：美国占三分之一，欧亚占二分之一，日本占三分之一；闪速存储器的市场结构比例也会朝此目标迈进。以现阶段来看，蔡氏说，目前旺宏于美国方面有不错的销售渠道，亚太地区情况亦不错，于日本的销售成绩也渐见成果，惟欧洲地区因对产品规定颇多，是较为棘手的区域。未来如果能在欧洲方面有所加强，则闪速存储器之市场结构比例便会较为平均。

论及中国大陆市场，旺宏电子副总经理高启全表示，一如其他产品，旺宏闪速存储器基本上并不对中国大陆做直接的销售，若大陆厂商有此需求，多是透过香港方面购买。整体而言，由于旺宏的产品系列用于电脑产品居多，用于民生产品上的部分较少，因此目前中国大陆对于旺宏产品的需求还不是很大。

高氏表示，现阶段旺宏对于中国大陆的市场开拓计划还很保守，相较于台湾其他公司，大陆市场于旺宏市场结构中所占的比例相当小。旺宏的闪速存储器是在1994年才发表，真正开始有产量是1994年下半年的事情，所以到目前为止，还不敢奢谈在市场上的占有率。

1995年上半年，该公司主要目标在于让客户周知旺宏为一闪速存储器之供应者，尤其是针对电脑产业蓬勃发展的台湾地区，目的是打响旺宏的市场知名度，待此目标达到后，1995年下半年，旺宏便要开始进行占有率的冲刺，目标是于1996及1997年左右能在世界闪速存储器市场占有5个百分点以上。

继1M、4M闪速存储器批量生产后，旺宏将配合市场需求陆续再推出新的闪速存储器产品，目前预计，1995年第一季将推出16M闪速存储器；1995年第二季推出64M产品。

虽说在存储器卡方面，目前市场上使用1M、4M闪速存储器成本价格并不划算，普遍认8M闪速存储器为最佳选择。但旺宏公司仍决定暂停原本定于1995年年初推出8M闪速存储器的生产计划。

蔡东和解释说，一旦将来16M闪速存储器普遍批量生产后，其将会取代用于存储器卡的8M闪速存储器，面对16M闪速存储器的竞争，8M闪速存储器将无招架之力。

在存储器卡高档市场上，8M闪速存储器预计将为16M或未来32M、64M闪速存储器所取代。而另一方面在低档市场上，由于8M闪速存储器容量高、价格贵，因此使用者会因为它的价格及诸多限制而却步，宁愿采用1M、4M闪速存储器。

因此旺宏认为，8M闪速存储器处于低密度及高密度产品的中间灰色地带，被其他密度的闪速存储器取代的可能性相当大。以目前形势来看，旺宏决定暂不生产8M闪速存储器。但该公司最终可能生产8M闪速存储器的时机可能会在后年，届时8M的市场会较为成熟。

目前，市面上已有多家厂商推出16M闪速存储器，如英特尔、超微(AMD)等，另有多家厂商也将在1994年第四季或1995年第一季推出，旺宏亦计划在此时段推出16M闪速存储器。

再者，日前旺宏电子也与工研院光电研究所签订共同开发合约，将共同研制以闪速存储器做储存装置的硅盘机，以进军可携式电脑周边产品市场。

目前世界上硅盘机仅有一家美国公司具有商品化生产能力，此次结合光电所开发磁盘机经验，和旺宏电子研制闪速存储器能力，第一阶段开发曰程预定一年，在1995年6月完成雏形产品。

据光电所表示，即将研发出的硅盘机雏形产品，将具有符合标准的个人电脑存储器卡国际组织规格，拥有错误校正功能，自动记录判别各闪速存储器单元使用次数等特点，同时抗震能力高，将远大于传统的硬式磁盘机。

相应于新产品的持续推出，旺宏电子也已有一套最新的生产能力扩充计划。旺宏电子高启全表示，旺宏将于1995年下半年开始动工兴建8英寸晶圆新厂，1997下半年可完工，届时，主要便是以闪速存储器生产来满足此新厂生产能力。

矽成将推出1M闪速存储器

矽成积体电路股份有限公司于1988年成立于美国，1990年成立台湾公司，目前在美国有80名员工，主要是从事半导体产品的研发及销售；台湾方面员工有将近150人，主要负责产品的制造、销售及部分研发工作，日后将逐渐加重台湾方面研发的比重。该公司并于香港成立一分公司VALERY，负责产品销售及研发。此外，于1994年9月也于中国大陆苏州成立一分公司，名称为“ISSI苏州”，负责矽成产品于中国大陆的销售及研发工作。

目前公司的产品系列主要有SRAM、EPROM、EEPROM、VOICEPROM、闪速存储器及DSP方面的产品等。矽成韩光宇表示，今年营业大概会较去年增加20%，整体研发经费约占营业额之12%。

矽成计划于1994年底至1995年正式批量生产1M闪速存储器，速度在55ns至150ns间，初期产量约在几万颗至十几万颗之间。

韩氏指出，事实上，该公司目前已开始批量生产1M闪速存储器的晶圆部分，只是晶圆批量生产后至最后成品阶段，约仍需经过3个月的时间，所以大概要到1994年12月、1995年1月间才会于市场上看到其产品。

他还表示，以目前的形势来看，矽成所生产的1M闪速存储器，主要应用仍在个人电脑兼部分通信产品，至于地区分布，则是台湾、美国等地。于台湾市场主要是供应个人电脑主机板客户，于美国则为供应通信产品客户。

除上述已于大陆成立之ISSI苏州分公司外，矽成于中国大陆的着力仍不是很大。不过，经矽成内部评估认为，大陆对于矽成目前所生产的产品之需求量将快速增加，大陆市场的潜力不容小觑。

矽成下一阶段将推出2M产品，预计推出时间为1995年的第二季，之后再循序渐进生产4M、8M、16M闪速存储器产品。

除旺宏电子及矽成积体电路外，华邦电子亦有闪速存储器的产品，不过，一般市场上多将华邦之闪速存储,器产品定位为EPROM，也就是说，于功能方面，其与EPROM相近。目前华邦已有生产256K及1M产品，月产量计有30万至50万颗。

以上所报道台湾现有的闪速存储器生产厂商，目前于全球市场的占有率仍是极小部分，世界市场上仍是以英特尔为闪速存储器的最大供应者。

市场竞争激烈价格混乱

闪速存储器经过四、五年的发展，目前已开始进入真正的市场增长期，至目前为止，闪速存储器市场仍是美国两大厂商一英特尔及超微称霸的局面。其中，英特尔约占68.9%，超微则占18.9%，紧跟在后。

曰本方面，其半导体技术相当先进，目前其于市场上的策略为朝高密度产品，如16M、64M及更髙容量批量生产品等发展，在1M、4M闪速存储器市场上，日本厂商并未展现出很大的企图。

整体而言，全球生产闪速存储器的厂商已由1990年的5家，增加至目前已有超过20家，投入闪速存储器的开发及生产。由于竞争厂商的增多，及大厂相继宣布降价，闪速存储器的单价也日渐滑落。

1994年年初，英特尔宣布第一季闪速存储器的出货价格降低31%，而超微也继而宣布降价34%，快闪存储器自此进入低价和大量供货的阶段。

对于闪速存储器降价的情形，旺宏蔡东和进一步说明，以旺宏的1M闪速存储器产品为例，在1994年刚上市时，报价可达3美元多至4美元，但经杀价竞争的结果，目前报价不到3美元，已出现甚至低至2.5美元的报价，价格下降情形相当明显。

1MbW速存储器多由台湾主机板厂商应用于个人电脑BIOS上

此外，4M产品从1994年第三季开始，便有明显的降价，在1994年底的最终数个月间，即出现降价幅度从以往十几美元的报价，滑落至10美元以下。此降低现象与已有众多公司开始批量生产4M闪速存储器似有莫大的关系。

规格急需统一

整体而言，除价格情形混乱外，目前闪速存储器的工业标准及及功能于业界也多是各自为政，无法统一，仅就以工作电压就分别有3伏、5伏特及12伏。

不过，此情形随着英特尔及超微闪速存储器策略的改变，将有所转变。

英特尔与超微的闪速存储器为采用单一5伏电源，现在的策略是希望能与更多的公司形成联盟，订定出一标准规格，如此各厂产品替代性增高，则不但对于使用客户有好处，各闪速存储器厂商也能于市场上挖掘更多的机会。发展形势拭目以待。总而言之，1994年为闪速存储器变动相当大的一年，且此变动情形预计会持续至1995年。

旺宏电子高启全表示，由于供应者增多、批量生产技术成熟，造成闪速存储器价格大幅度下降，因此造成个人电脑业者使用元件习惯有快速大幅的转型，开始大量采用闪速存储，造成市场上闪速存储器需求量大幅增加。而在需求量增加，价格下降的情况下，这两年成为业界进行良性循环一个相当好的时机。

财力较差的小型厂商将可能被淘汰出局，而良性循环的结果，很有可能使闪速存储器于1995年形成较稳定的产销形势，进而与动态随机存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)一样，成为存储器市场上之主流元件。

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