NAND型快閃記憶體驚人的成長速度跌破眾人眼鏡，也因此吸引全球大廠積極投入，紛紛加碼投資生產。在2006年之後，手機將成為NAND產值的主要成長動力，未來甚至將取代硬碟...
NAND型快閃記憶體驚人的成長速度跌破眾人眼鏡，也因此吸引全球大廠積極投入，紛紛加碼投資生產。在2006年之後，手機將成為NAND產值的主要成長動力，未來甚至將取代硬碟，成為超輕型筆記型電腦的主要儲存裝置。然而即將上演的智財權訴訟，也將成為大廠之間的攻防手段。
NAND型快閃記憶體(以下簡稱NAND)產業魅力驚人，光是2005年全球NAND製造商資本支出，就比2004年成長兩倍。其中，三星電子(Samsung Electronics)、東芝(Toshiba)及海力士(Hynix)等公司無不使出全力，積極加碼投資，最近更是傳出意法半導體(ST Microelectronics)與海力士共同出資於中國無錫興建晶圓廠，部份產能將用於製造NAND。
隨後，英特爾(Intel)及美光(Micron)更宣布合資成立「IM快閃科技公司」(IM Flash Technologies)，預計投入12億美元於NAND。其中英特爾持有49%股份，美光則持股51%，未來雙方將視情況，在3年之中再投資14億美元作為擴增產能之用。為何大廠紛紛投入NAND市場？他們是否只是著眼於iPod Nano的需求？或有更多市場的考量？
根據市場研究機構iSuppli估計，2004年快閃記憶體市場中，NOR型快閃記憶體(以下簡稱NOR)市場產值仍然超過NAND，但是到了2005年NAND在iPod Shuffle與iPod Nano的帶動下，一舉超越NOR。其中，NOR的市場值為65億美元，而NAND的市場值為108億美元。如果翻開2003年對快閃記憶體市場的研究報告可發現，當時研究機構Gartner Dataquest對於2005年快閃記憶體市場值的預測為173億美元，與iSuppli的預估值一樣。不一樣的是，當時Gartner預估NOR的市場值為116億美元，而NAND的市場值為57億美元，然而現在iSuppli的研究報告卻呈現相反態勢。簡單來說，這兩年的變化使得NAND與NOR市場呈現大轉變，就連權威研究機構都難以預估，不得不承認iPod與手機近幾年對於快閃記憶體市場的影響力非常巨大，更改寫了快閃記憶體的發展史。那麼，接下來幾年將會如何？iSuppli所預估的NAND市場產值繼續增加，而NOR呈現停滯不前的態勢(圖1)，是否將會成真？
根據摩根大通銀行(JPMorgan Chase)的研究顯示，2003年全球驅動NAND市場容量提升的應用為數位相機的擴充記憶卡與USB隨身碟，進入2004年時，除了數位相機擴充卡持續影響之外，USB隨身碟與MP3播放機也將容量提升至1GB。2005年由於蘋果電腦推出iPod Shuffle與後續的iPod Nano，都讓NAND的容量快速提升至4GB的水準。
及至2006年，除了iPod Nano將持續影響NAND產值之外，多媒體手機(尤其是照相與音樂手機)將成為下一個驅動NAND成長的動力。當然，在2007年之後，手機扮演的角色將更吃重，NAND的主要應用也將從iPod轉至多媒體手機(圖2)。
NAND未來如果要持續擴大市場與容量，必須往更先進製程與更低製造成本下手。NAND近年來之所以能在提高容量的同時又降低成本，主要原因當然與其製程從2004年的120奈米轉換成2005年的90奈米有很大關聯。根據推算在相同產能的情況下，90奈米比起120奈米的生產力提升了82.5%，如果能再提升至70奈米又可提升60%。
以三星電子來說，其使用70奈米生產NAND的比例是19.2%，預計在2006年將可提升至86.7%，因此2006年NAND將正式進入70奈米階段。至於50奈米，預計廠商將陸續從2006年開始推出，並在2007年至2008年進入量產高峰。
另一個驅動NAND成本下降的主力，是在產品組合中增加MLC(Multi Level Cell)的比例。比較SLC(Single Level Cell)與DDP(Dual Die Package)在每個晶片的製造成本，可發現使用DDP將比SLC的成本減少20%。如果使用QDP(Quad Die Package)更可降低成本35%，可見MLC技術對於NAND製造成本降低的重要性(圖3)。目前根據業界的推論，使用MLC技術的NAND將於2006年第四季正式超越使用SLC技術的產品，所以進入NAND的廠商必須擁有此項技術能力，否則將面臨嚴重的淘汰賽。
NAND廠商為了順利生產，近年來紛紛與智財權(Intellectual Property Right, IPR)擁有者合作或者交叉授權，一方面能夠獲得NAND的IP，另外一方面固定產能也能銷售給IPR擁有者，是一舉兩得的合作。
以三星為例，幾乎已經與所有的IPR擁有者合作，除了東芝之外，新帝(SanDisk)、Lexar Media與艾蒙系統(M-Systems)都期望三星能提供固定產能，這也使得三星與IPR擁有者沒有訴訟上的問題。反之，其他廠商為了快速趕上三星的腳步，只有選擇性的合作廠商，因此未來都有與IPR擁有者爭訟的風險(表1)。例如英特爾與美光雖然合資成立IM快閃科技公司，但是英特爾與新帝先前針對NAND與NOR的交叉授權協議是否可適用於IM公司，未來將有爭議。
東芝與Lexar Media的官司則可以作為借鏡。Lexar Media與東芝本為合作夥伴，1997年雙方共同研發快閃記憶體，且簽署合作研發技術條約。之後東芝轉與新帝合作，2005年1月底Lexar聲稱東芝違反合作條約，將NAND技術洩漏予新帝，遂於美國加州洛杉磯高等法院按鈴提出訴訟，目前看來將由Lexar Media勝訴，將來美光與新帝的訴訟也可能難以避免。
隨著NAND進入快速成長階段，未來IPR問題將影響其未來發展。基本上NAND不像DRAM產業有一個JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)機構能讓不同公司共享技術專利，所以以目前情勢來看，NAND的IPR仍然掌握在少數大廠與專利擁有者手中。
IPR對於NAND產業有兩方面的影響，第一在於設立進入障礙；第二在於IPR將使NAND大廠維持一定的毛利，亦讓IPR擁有者能獲得授權費用。在這兩大前提之下，大廠不太可能將IPR提供給其他DRAM廠商，畢竟NAND大廠不希望NAND變成另外一個DRAM產業。
簡單來說，未來數年內，這些大廠不太可能釋放出製程技術以及相關IPR，因此對於想在短時間內取得進入NAND產業生產門票的台灣業者來說，必須仰賴已進入該領域發展的大廠。如果要自行研發相關技術，時間已經不許可，此外，獨立研發所需資金龐大，這也導致許多大廠都採取策略聯盟方式，獲得交叉授權即可全力生產。
在2005年有許多NAND智慧財產權的官司，案例包括了新帝與意法半導體、東芝與Lexar Media，以及是東芝與海力士。新帝在2004年10月15日向加州法院控訴意法半導體的NAND產品涉及侵害新帝專利，加州法院並於2005年1月根據美國國際貿易委員會(ITC)裁定，願意受理這項控訴案，不過在1月20日加州法院判決意法半導體並未侵權，隨後新帝又提上訴。於10月19日加州法院再次判決未侵權，不過新帝又再次提起上訴。
至於東芝與記憶體卡廠商Lexar Media的官司，則是在2005年1月由Lexar Media控訴東芝違反合作條約及洩漏商業機密，將向東芝求償10億美元以上金額，雙方於2月對簿公堂，3月加州洛杉磯高等法院判決東芝應支付3.81億美元的賠償金予Lexar Media，隨後東芝提起上訴，加州洛杉磯高等法院陪審團於10月進一步裁定東芝除了賠償金外，更須另行支付懲罰性賠償金8,400萬美元予Lexar Media，合計東芝共須支付的賠償金額達4.654億美元，成為加州史上金額最大的IP相關訴訟案件。
海力士自2004年起積極地將DRAM產能轉移至生產NAND之後，目前產能已躍升至全球第二，也由於其產能和良率已有一定水準，使得東芝使出官司嚇阻策略，於2005年9月底向美國國際貿易委員會提出海力士侵權告訴，要求美國發布禁制令，不得進口海力士侵權相關產品。此禁制令由於牽扯到終端產品認定問題，也連帶影響蘋果電腦的市場考量，迫使海力士必須重新考量與東芝交互授權的權利金問題。從這三件官司即可看出，未來幾年之內，廠商為了獲得NAND市場，將會以IPR設立障礙，並以官司來牽制競爭廠商。
事實上，雖然業界普遍認為英特爾與美光合資生產NAND是看中蘋果iPod在未來的影響力，不過根據觀察，由於英特爾積極往手機市場發展甚久，為了增加在手機晶片市場的影響，才是英特爾往NAND發展的主要動力。
簡單來說，未來深具高成長動能的3G手機市場，由於牽扯到與影像與音樂下載，對於儲存記憶體更是有迫切需求，亦即NAND產品絕對是關鍵。未來一旦3G手機市場競爭賽開跑，有了NAND產品就等於有了在市場上角逐的重要籌碼。這才是英特爾投資NAND的重點。就如同英特爾在PC產業，為了力鞏DRAM的某種規格，因而主動投資美光與Elpida加速生產標準型DRAM是同樣道理。
未來在手機市場，記憶體供應商勢必要具備同時提供NOR與NAND型快閃記憶體的能力，而目前同時擁有兩種技術的大廠，恐怕僅有三星而已，因此，目前已經擁有NOR的英特爾，如果想與三星在手機用記憶體市場一較高下，無論在NOR或NAND的供應，絕對是缺一不可。
因此為了加速進入NAND市場，英特爾勢必要尋求其他廠商合作，之所以找上美光，一方面是其在DRAM市場合作已久，此外，合作對象難尋也是原因之一。
例如，海力士已經與意法半導體處於穩定合作狀態，而東芝同樣也與新帝結成聯盟，因此美光成為英特爾唯一的選擇。
此外，從2006年下半年開始，廠商將陸續推出50奈米製程技術，因此英特爾與美光合資的IM公司將分別獲得先進72奈米MLC和50奈米技術支援，對於英特爾未來在產品競爭力上可說是吃了一顆定心丸。
但是三星與東芝會束手就擒嗎？答案當然是否定的。以目前情勢，三星與東芝可能都在2007年將NAND製程技術推進至40奈米，並將使用新進的Inter-cell材料，這將與IM公司在技術上拉開一段距離，迫使IM公司必須更加積極思索下一步的策略。
由於英特爾擁有龐大的資金能力，因此IM公司未來在技術的因應上仍有幾個方向可供選擇，第一是開發軟體與硬體間NOR型式的介面，以改進NAND在速度上的缺點；第二是購併其中一家美國的NAND技術擁有者，以強化IP能力；第三是雇用從東芝或其他公司退休的技術專家，以獲取更多NAND知識。
不過，以英特爾與美光的行事風格來看，採用第二種方式較可能在短期內獲得最大利益，也有助於IM公司的業界地位，並避開許多IP問題。至於第一種方式，在中長期策略上，有其可行性，並強化與三星、東芝之間的差異。
數年前，雖然業界以經認知到NAND將持續成長，但是其成長的速度卻是出乎意料，可見應用市場的力量將是NAND閃亮前景的保證。在2004年之前，數位相機使用的快閃記憶卡是NAND的應用主流，到了2005年之後，iPod帶起一股NAND熱潮，2006年隨著電視手機與MP3音樂手機的起飛，勢必將帶起另外一波快速成長的風潮，三星甚至希望NAND能在2008年成為筆記型電腦中的主流儲存媒體，這些現象都使NAND的未來更被看好。