音樂手機記憶體大評比 微型硬碟與NAND快閃磁碟各擅勝場

2005-11-07
隨著多媒體手機領域對於高容量記憶體的需求逐漸成長,於個人電腦市場成功滿足高容量記憶體需求的旋轉式機械硬式磁碟機(HDD),如今重新製作成微型硬式磁碟機(簡稱為微型硬碟)...
隨著多媒體手機領域對於高容量記憶體的需求逐漸成長,於個人電腦市場成功滿足高容量記憶體需求的旋轉式機械硬式磁碟機(HDD),如今重新製作成微型硬式磁碟機(簡稱為微型硬碟),並在音樂手機市場與NAND及MLC(多層式儲存格)NAND互爭記憶體主流方案的地位。  

選擇適合此市場的記憶體解決方案時,究竟需要評估哪些關鍵領域?令人訝異的是,性能並非其中之一。對視訊流一類的多媒體應用而言,性能雖是關鍵性項目,但對音樂播放卻是例外。微型磁碟的讀寫速度雖然優於快閃磁碟,兩者卻都能符合音樂播放的性能要求。  

不過,下列四大關鍵領域的相互比較,足以用來判斷微型硬碟或NAND快閃磁碟,是否較適合吸引音樂愛好者的手機,此四大領域分別是:尺寸、耗電量、可靠性與成本。  

隨設計潮流尺寸微小化  

微型硬碟較為龐大,即使是最小的微型硬碟,還是比快閃記憶體體積來得龐大。對MP3播放裝置而言,尺寸問題不如對音樂手機來得重要,且後者逐漸轉為刮鬍刀一般薄、而且不可思議地精巧。比方說摩托羅拉的RAZR折疊式手機,便代表了超薄手機的設計極致,折疊時僅有13.9公釐厚,開啟時更薄。  

如圖1所示,高容量MLC NAND快閃磁碟的體積僅有12×18×1.4公釐,而目前最小的微型磁碟為24×32×3.3公釐,也就是0.85吋的微型磁碟,還較標準MLC NAND快閃磁碟體積大了8倍,1吋微型磁碟則大了25倍。此種體積上的差異尚未考量到插入磁碟用的插槽,因此實際上將耗費更多空間。除了尺寸限制外,硬碟解決方案還得另增NOR晶片來儲存作業系統程式碼,進一步佔用更多空間、成本進而提高。MLC NAND快閃磁碟能儲存資料與作業系統程式碼,以利執行系統開機,由於無須另增NOR晶片,進而減少了記憶體佔用空間。最後,硬碟無法以多晶片封裝(Multi-Chip Package,MCP)型式堆放,快閃磁碟卻可以。透過MCP型快閃磁碟與堆放在同一封裝的其他記憶體裝置(如SDRAM),就能以一個晶片提供完整的記憶體系統,而無須佔用額外空間。  

電池壽命為音樂手機關鍵  

微型磁碟在啟用時平均消耗1000mW的電力,為快閃記憶體耗電量的50倍。電池壽命為音樂手機的關鍵性因素,音樂手機除了充當MP3播放裝置外,仍須提供多種重要功能,此類手機除了須能存取內部儲存的重要資料,並做為傳統電話以「隨時」接聽撥打電話-有時是在緊急時刻,且常無替代電源可用。使用者當然不願手機因為沒電而無法使用。  

適應頻繁操作及溫度變化  

微型硬碟以移動(旋轉)式零件構成,無法耐受巨大撞擊(比如手機常從平均1至1.5公尺的高度掉落)。儘管微型硬碟經證明具備了MP3播放裝置所需的堅固性,卻無法耐受手機常見的頻繁操作。  

此外,微型硬碟在極端溫度下無法運轉,快閃磁碟卻能在攝氏-40度至85度的範圍內運作(不妨想像在陽光普照的炎熱日子,不小心將手機遺留在車上,或是陷入暴風雪之中的情況-此時僅會發現微型硬碟已經過熱或被結凍住。另一方面,記憶卡具有在高溫下與極端環境後仍能順利運轉的經驗,比如說飛機失事與掉入洗衣機內攪動後仍可使用)。  

目前價格平衡點約是2GB  

容量超過2GB的微型硬碟,能提供低於NAND與MLC NAND快閃磁碟的每位元結構成本,及更優異的每位元持增成本,此類高記憶體容量以高階MP3播放裝置為目標,還掌握手機市場中真正熱愛音樂的使用客群。快閃磁碟與微型磁碟的價格平衡點約是2GB。此容量正好在音樂手機目前的儲存需求之內,預期將能滿足喜好音樂的大多數人。到了2006年時,此損益平衡點預計將提高至4GB,2008年時則為8GB。  

達成音樂手機的性能需求  

讓我們不妨一起深入檢視音樂手機的使用情況,瞭解一般使用者對記憶體的需求。快閃記憶體在可靠性與耗電量方面,顯然是優於微型硬碟的解決方案。  

如上所述,快閃硬碟(每秒讀取率5MB)與性能較高的微型硬碟都能輕易達成音樂手機的性能需求。音樂播放雖是主要記憶體容量的消耗來源,卻僅需相當低的讀寫性能,而無線網路的MP3標準位元率,可能不超過每秒128KB,所以如表1所示,僅需每秒16KB的讀取率。  

假設是表2所示的標準使用情況,音樂手機的記憶體容量需求為700MB上下。MLC NAND快閃磁碟在記憶體容量和成本上都符合這些需求,然而,微型磁碟唯有在2GB以上的更高容量時才符合。此容量為高階MP3播放裝置所需,但隨著對記憶體容量的需求漸增,損益平衡點亦跟著成長,對一般使用者的需要而言,MLC NAND將成為更具吸引力的解決方案。  

表3簡述了微型硬碟與MLC NAND快閃解決方案的差異處,顯然可見微型硬碟是高容量手機播放音樂時的優異解決方案,然而,MLC NAND卻是音樂手機的較佳選擇。  

(本文作者為M-Systems手機事業群市場行銷部總裁)  

(詳細圖表新通訊56期10月號)  

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