Состояние и ближайшие перспективы развития рынка флэш-карт

Семен Валькенштейн

Эволюция всех накопителей информации независимо от классов происходит по трем основным направлениям: наращивание емкости носителя, увеличение производительности и снижение себестоимости. Не стали исключением и карты памяти. В их стане наблюдается трансформация устаревших форматов в новые, более компактные и быстрые: MMC в RS-MMC, MS в MS Duo, а формат SD обрел модификации SD mini и microSD. Причем новые типы карт памяти способны работать на разных напряжениях и нацелены на широкую область применения, не ограничивающуюся только лишь цифровыми фотокамерами, для которых изначально эти носители, собственно, и разрабатывались. В свою очередь производители цифрового оборудования тоже постепенно переходят на новые стандарты, отказываясь от служивших верой и правдой в течение последних лет форматов в пользу более технологичных решений. При этом сфера применения флэш-памяти постоянно расширяется. Еще казалось бы недавно сотовые телефоны со встроенными кардридерами считались диковинкой, а сегодня это вполне обыденное явление. К тому же, если раньше флэш-память была технологическим союзником накопителей на базе жестких магнитных дисков и использовалась в них в качестве быстрого кэша, то теперь она превратилась в их конкурента: уже сегодня на рынке можно встретить образцы надежных, быстрых и бесшумных "винчестеров" - гибридных или даже целиком базирующихся на энергонезависимой памяти. Применение флэш-памяти в дополнение к традиционным жестким дискам позволяет снизить количество обращений к винчестеру, уменьшить энергопотребление системы и увеличить ее быстродействие. В случае, когда речь идет о ноутбуках или других портативных устройствах, питающихся от аккумуляторов, установка гибридного накопителя также означает увеличение времени автономной работы. Кстати, по слухам, наличие в конфигурации ноутбуков такого вот гибридного жесткого диска является обязательным условием для нормальной работы будущей операционной системы Windows Vista. Согласно прогнозам аналитиков компании In-Stat, такие новые носители информации на базе флэш-памяти уже к 2013 году могут существенно потеснить традиционные накопители на жестких магнитных дисках, отвоевав не менее 50% сегмента мобильных ПК. Переломный момент, по мнению специалистов In-Stat, может наступить уже в 2010 году при условии сохранения темпов ежегодного падения цен и роста средних объемов носителей на базе флэш-памяти.

Больше форматов хороших и разных

Ветераном сегмента носителей на базе флэш-памяти является формат CompactFlash, которому вот-вот стукнет 12 лет. Однако несмотря на посягательства со стороны конкурентных разработок, он продолжает удерживаться на плаву и с завидной регулярностью наращивает емкость носителей: на сегодняшний день существуют модели объемом до 12 Гб (т. е. среднегодовой прирост для карт СF составляет 1 Гб). Размеры карт данного формата не претерпели существенных изменений и составляют 42,836,43,3 мм, а характерной их чертой является наличие 50 соединительных контактов на торцевом разъеме. Область применения CompactFlash из-за спецификаций и всеобщей тяги к миниатюризации заметно уже по сравнению с прочими форматами, однако он по-прежнему востребован в сегменте носителей для профессиональных фотокамер.

Формат Memory Stick появился в 1998 году как следствие жесткой маркетинговой политики корпорации Sony, которая, обладая "победительской" философией, стремится всем и всюду навязывать собственные стандарты. Первые образцы необычных карт памяти от Sony обладали габаритами 21,5х50х2,8 мм, однако впоследствии они претерпели ряд изменений, вслед за чем появились форматы MS Duo, MS Pro и MS Hight Speed, а также различные комбинаторные сочетания данных форматов. Традиционная черта карт MemoryStick - неоправданно высокая розничная цена носителей по сравнению с альтернативными продуктами.

Увы, далеко не всем форматам карт памяти удалось прижиться на рынке. Так, SmartMedia, который в свое время поддерживали камеры Olympus, уступил место xD-Picture Card, ныне продвигаемого компаниями Olympus и Fuji. Геометрия корпусов карт xD вписывается в рамки 20251,7 мм.

Зато лучше всего благодаря популярности в кругах пользователей прижились форматы MMC и SD. MultiMedia Card появился на рынке в 1997 году с легкой руки инженеров SanDisk и Siemens, которые позиционировали свою разработку как "убийцу" CompactFlash. В 2002 году были созданы две модификации этого формата: High Speed MMC (HS MMC) и Reduced Size MMC (RS-MMC), ключевыми особенностями которых являлось более высокое быстродействие и меньшие габариты, соответственно. Ну а совсем недавно, после утверждения спецификации MMC System Specification Version 4.0, были созданы еще 2 модификации - MMC+ и MMCmobile, ставшие очередным шагом по пути увеличения производительности и уменьшения размеров носителей.

SD (SecureDigital) был выпущен в 2000 году все той же неугомонной компанией SanDisk (правда на этот раз с другими партерами в лице Matsushita Electronic и Toshiba), стремившейся разработать карту памяти унифицированного стандарта, в равной степени отвечающего нуждам потребителей всех классов бытового оборудования со встроенными кардридерами. В основу SD был положен формат MMC, у которого позаимствовали некоторые конструкторские и архитектурные особенности. В дальнейшем под влиянием глобальной минимизации были созданы ультракомпактные модификации формата SD: miniSD и microSD.

Согласно данным еженедельника "Компьютер Price", наиболее предлагаемым форматом на рынке карт памяти является SD. Причины этого следует искать в существовании многообразия устройств с поддержкой SD, а также в стремительном падении цен на носители, которое иначе как обвалом и не назовешь: в период с февраля по июль 2006 года стоимость гигабайтных карт SD снизилась вдвое, вплотную приблизившись к порогу окупаемости. Следом за SD пока что по-прежнему уверенные позиции удерживает CF, однако в ближайшем будущем этому формату пророчат утрату существенной доли рынка и окончательный уход в специализированную нишу профессиональной фототехники. Вполне вероятно, что его место займет ближайший конкурент - формат MMC.

Как видно из прилагаемых к статье графиков, наиболее востребованными и активно предлагаемыми на рынке вне зависимости от форматов являются 512-мегабайтные и гигабайтные носители. При этом с точки зрения ценовой ситуации наиболее выгодно на сегодняшний день вкладываться в SD и MMC, стоимость которых упала "ниже плинтуса" и, по мнению аналитиков, будет снижаться еще какое-то непродолжительное время, пока над производителями и продавцами не нависнет угроза убыточности бизнеса. Неприятные тенденции уже дают о себе знать: по итогам 2005 года объем сбыта носителей информации на базе флэш-памяти в денежном выражении вырос на 50%, тогда как в количественном скакнул вверх аж в несколько раз. Правда, наиболее существенный обвал затрагивает носители верхнего диапазона емкости, тогда как менее вместительные продукты, которые и так близки к своей себестоимости, подешевели не столь уж значительно. Средняя же емкость карт памяти увеличивается пропорционально росту "мегапиксельности" современных цифровых камер.

NOR or NAND?

Одной из ярко выраженных тенденций последнего времени на рынке флэш-памяти является существенное снижение доходов производителей микросхем NOR и, напротив, рост прибыли, получаемой производителями NAND-чипов. Еще в начале прошлого года доли чипов NAND и NOR на мировом рынке флэш-памяти были практически равными, однако по итогам года NAND-память заняла порядка 55% в объеме реализованных чипов.

Напомню, что архитектура NAND имеет ряд преимуществ, включая большее число циклов перезаписи, более высокое быстродействие и, потенциально, больший максимальный объем по сравнению с NOR. Эти объективные преимущества не могут не сказаться на положении дел в индустрии. Согласно прогнозам аналитиков компании Semico, в ближайшие годы рынок флэш-памяти NAND ожидает бурный рост. В настоящий момент наибольшее число чипов NAND продается в сегменте карманных МР3-плееров (на это расходуется порядка 37% от общего объема произведенных в мире микросхем). Не менее активно NAND-память используется в цифровых камерах (25%), USB-драйвах (17%) и мобильных телефонах (14%). Согласно исследованиям American Technology Research, в 2006 году суммарная емкость произведенных NAND-чипов превысит показатели прошлого года на 200% и достигнет 640 терабайт.

Четко улавливая то, в какую сторону дует ветер, игроки рынка флэш-памяти стремятся переориентировать свой бизнес в нужное русло. Весной текущего года корпорации Intel и Sony, собрав под свои знамена Hynix Semiconductor, Micron Technology и Phison Electronics, объединились в новую рабочую группу под названием ONFI (Open NAND Flash Interface), которая взяла курс на упрощение и ускорение интеграции NAND-памяти в бытовую электронику и создание унифицированного интерфейса. По смелым прогнозам участников альянса спецификации этого интерфейса будут представлены уже во второй половине 2006 года и существенно упростят жизнь разработчиков ПО. Параллельно с формированием союза сторонников NAND-архитектуры в специализированные СМИ просочились слухи о том, что Intel, отдавая предпочтение NAND, стремится избавиться от бизнеса по производству флэш-памяти NOR. В конце мая эти домыслы были категорически опровергнуты исполнительным директором Intel Полом Отеллини. Правда, судя по всему, соответствующему департаменту корпорации все же предстоит реорганизация с целью повышения эффективности его работы. На сегодняшний день безусловным чемпионом рынка NAND-чипов является Samsung Electronics с долей порядка 50%. К ключевым игрокам также относятся компании Toshiba (19%) и Hynix (16,8%). В России рынок поставщиков носителей на базе флэш-памяти (не путать с перечисленными ранее производителями самой флэш-памяти), по сути, поделен между двумя его лидерами Transcend и Kingston.

Некоторые прогнозы авторитетных аналитиков звучат, прямо скажем, не слишком оптимистично и противоречат текущему положению вещей. По мнению сотрудников агентства Gartner, к концу 2006 года на рынке может образоваться дефицит чипов NAND, а главным виновником этого события называется компания Apple и ее мегапопулярный плеер iPod Nano, обновление модельного ряда которого грядет в последнем квартале. Еще не анонсированный официально выпуск iPod Nano с объемом памяти от 10 до 12 Гб чертовски волнует аналитиков Gartner, опирающихся на объемы продаж предыдущих поколений iPod, которые действительно в кратчайшие сроки стали брендом "номер один" в сегменте MP3-плееров. В свою очередь специалисты компании Hynix Semiconductor полагают, что стоимость чипов NAND к концу года снизится вдвое, причем фаза активного падения цен завершится к осени, после чего динамика колебаний стоимости стабилизируется. Это означает, что всем, кто еще не успел "вписаться" в ситуацию и приобрести стремительно дешевеющие карты памяти следует поторопиться, поскольку после приостановки летнего обвала цены могут немного поползти вверх.

Новинки индустрии

В апреле текущего года законодатель мод на рынке флэш-памяти - корейская компания Samsung Electronics - сообщила о разработке новой карты памяти формата MMCmicro. По утверждениям производителя, новинка является наиболее компактной (12x14x1,1 мм), быстрой и вместительной (до 2 Гб) картой памяти для портативных устройств: при скорости записи данных 7,12 Mb/s и чтения 7,38 Mb/s она способна работать, используя напряжение питания 1,8 В и 3,3 В. Новые носители позиционируются для использования в мобильных телефонах и коммуникаторах с обилием мультимедийных функций. Параллельно усилиями инженеров Samsung разработана так называемая трехмерная технология упаковки чипов, применение которой должно способствовать уменьшению габаритов микросхем памяти и снижению издержек на их производство. Предложенная методика основана на использовании специального метода обработки пластин WSP (Wafer-level Stack Package), который позволяет добиться более высокой плотности упаковки чипов флэш-памяти по сравнению с технологией многочиповых микросхем MCP (Multi-Chip Package). МСР подразумевает использование проводников, проходящих сквозь горизонтальные зазоры размером в несколько сотен микрон, и вертикальные зазоры размером в несколько десятков микрон для соединения чипов. Метод WSP предусматривает прохождение проводников через отверстия в несколько микрон внутри чипа, что, по мнению инженеров Samsung, позволит уменьшить площадь и толщину микросхем. Новая технология предусматривает использование в конструкции микросхем чипов NAND.

В свою очередь компания Micron Technology вышла на новый для себя рынок, представив чипы Fusion Memory ("объединенная память") и очутившись лицом к лицу со своими ближайшими конкурентами - M-Systems и Samsung Electronics. Новая технология Managed NAND от Micron представляет собой комбинацию флэш-памяти NAND с контроллером карт MMC. Предполагается, что чипы новейшего формата найдут применение в многофункциональных портативных устройствах. Максимальная скорость передачи данных Fusion Memory от Micron составляет 52 Mб/с. Массовое производство и выпуск устройств, совместимых с Managed NAND, начнется в 2007 году. У Samsung есть в портфеле продуктов аналогичная технология под названием OneNAND, которая предусматривает объединение в одном чипе ячейки NAND-памяти, SRAM-буфера и логического интерфейса.