矽谷傳真:Gigabit Ethernet交換器IC將成為主流K.H.

2004-03-23
Agere在2003年8月購併Gigabit實體層(PHY)業者Massana之後,又再度在2004年1月宣佈購併Gigabit晶片業者TeraBlaze,未來將可整合Gigabit實體層技術及TeraBlaze的技術,提供高度整合的Gigabit解決方案,預計2004年下半年就會有整合Gigabit交換器與多埠Gigabit實體層的解決方案問世。
Agere在2003年8月購併Gigabit實體層(PHY)業者Massana之後,又再度在2004年1月宣佈購併Gigabit晶片業者 TeraBlaze,未來將可整合Gigabit實體層技術及TeraBlaze的技術,提供高度整合的Gigabit解決方案,預計2004年下半年就會有整合Gigabit交換器與多埠Gigabit實體層的解決方案問世。  

根據IDC預估,GbE(Gigabit Ethernet)交換器ASIC/ASSP市場總營收在2004年將超過5億美元,在2007年將攀升至8.5億美元,這也是為何Agere要快速在半年之間相繼購併兩家公司的原因,而這對於GbE交換器IC的產業又會有什麼樣的影響呢?  

根據全球通訊服務業者資本支出的力道來看,2004年資本支出將達到1,631億美元,成長率為4%,比起2003年的負成長,讓網路通訊市場嗅到復甦的一絲味道。在通訊設備的銷售上,預計2004年將達911億美元,年成長率為4%,這亦是網路通訊產業復甦的先期指標。  

所以隨著企業投資支出的增加、網路通訊設備廠商陸續採取ASSP晶片、有線區域網路從Fast Ethernet漸漸轉移至GbE以及GbE交換器晶片價格持續滑落等趨勢來看,GbE交換器晶片將成為下一個明星的產品。  

ASSP晶片將順勢而起  

目前全球前十大廠商在有線區域網路晶片的佈局分成ASSP與ASIC兩種,主要原因是當區域網路晶片發展初期,由於網路設備廠商有客制化的需求,因此ASIC在GbE與10 GbE交換器IC能夠在此市場獲得一定的青睞,不過,隨著低價以及採用標準型晶片的設備廠商愈來愈多的情況下,使得ASSP能夠順勢而起。  

以GbE交換器市場的下游設備廠商來看,除了Cisco、Foundry與Extreme是使用ASIC的GbE交換器晶片為主之外,其他廠商如 3Com、Nortel、HP與Netgear都是以ASSP為主(表1)。根據估計,ASSP佔總GbE交換器晶片市場約在30~40%左右,不過 2004年底將會提高至70%以上,2005年更可高達90%以上,因此ASSP在GbE交換器晶片的地位將日形重要。  

根據IDC的研究顯示,GbE交換器在2003年表現亮眼,佔了26.9%的有線區域網路市場,總值為1億4,152萬美元。由此可知大多數全球企業開始將現有的區域網路架構轉移到更快的GbE網路。  

為何GbE交換器晶片會進入桌上型電腦呢?最主要原因當然是企業本身未來幾年必定會進入串流媒體與VoIP的時代,這些應用都會相對地帶動GbE交換器晶片進入用戶端甚至家庭端。此外,隨著設備廠商大量採用ASSP的結果以及晶片整合的趨勢,使得晶片價格得以下降。  

根據MIC的預估,隨著GbE交換器應用將從企業核心進入用戶端,未來Switch-on-a-chip甚至LAN-On-Motherboard的普及率都將進一步提升。因此,2004年GbE交換器ASSP晶片將可超過6.5億美元,成長率達50%以上,至2007年亦將超越9億美元。大體來說,從 2002年至2007年GbE交換器ASSP晶片的複合成長率為28.7%,比起整體區域網路ASSP晶片的複合成長率為10%,高出許多。  

Broadcom與Marvell現為GbE交換器晶片兩大霸主  

PHY是負責資料的傳送與接收,MAC是處理Layer 2功能以及轉換原始位元到乙太封包(通常MAC都整合入Switching IC),至於Switching IC則是整合交換結構與封包處理器。  

基本上來說,GbE交換器晶片有整合Switching IC與PHY晶片(ASSP)與單獨PHY晶片再配合自己的ASIC (Switching IC)等型式。  

在1999年,Broadcom與Marvell時就已經推出整合Switching IC與PHY晶片的GbE交換器解決方案,但是當時價格仍舊太高,加上伺服器都是以10/100M乙太網路晶片為主,因此並不能引起當時設備廠商的青睞。不過,隨著2002年PC廠商強力推動GbE交換器晶片內建至主機板之後,逐漸醞釀讓整合晶片成為主流趨勢。  

主要原因當然是10/100M乙太網路晶片的低價競爭,使得許多廠商努力將產品推往至利潤較高的GbE交換器晶片上,由於Broadcom與Marvell投入的較早,因此能夠順勢地在GbE交換器晶片取得領先的地位。  

如今在GbE交換器ASSP晶片市場,現由Broadcom與Marvell兩大廠商所佔據,而Vitesse則是提供ASSP的Switching IC,英特爾與瑞昱則是提供PHY晶片。  

至於Agere由於長期都是以ASIC市場為主,因此透過購併TeraBlaze的舉動有助於Agere推動邁入高成長率GbE網路市場。也就是藉由 TeraBlaze與TruePHY技術所建構的強大組合,將Agere從ASIC推向ASSP市場,如此未來才能與Broadcom與Marvell形成金三角。  

在台灣廠商的部分,主要有瑞昱、威瀚、九暘與聯傑等4家廠商在GbE交換器晶片扮演火車頭的角色。  

為了能夠快速與原有客戶配合,其產品設計採用腳位相容策略,而在價格壓力下,則漸漸從0.18微米製程轉移至0.13微米,期望在未來晶片廠商之中獲得較好的價格地位。  

GbE交換器市場成長仍有障礙尚需克服  

雖然說GbE交換器具有效能較強、功能較多的優勢,但是導入的時程依舊相當緩慢。除了更新硬體的步調趨緩之外,最重要的是GbE交換器售價依然偏高,企業普遍認為現有設備足以使用,且無法證明採用之後會有明顯的效能提升,自然就不願意導入。  

不過,隨著設備廠商陸續推出低價GbE交換器,而伺服器廠商也不斷推出內建GbE網卡機種,使得企業在工作流量持續加大的同時,更有意願選定2004年景氣恢復時候能轉換至GbE交換器等級的產品。不過,先決條件是景氣真地能夠如期復甦。  

而在晶片廠商部分,由於整合多埠Gigabit PHY的散熱問題一直困擾半導體廠商,因此IC設計廠商多半提供MAC搭配PHY的解決方案。但是對於Broadcom與Marvell來說,這個問題對他們來說,剛好是其與其他晶片廠商優劣勝負的關鍵,因此對於台灣廠商來說,未來何時能夠提供低價、低腳數與高埠數的解決方案,將是台灣與其他IC設計廠商未來是不是能夠進一步從10/100M推展至Gigabit層級的關鍵之一。  

2004年將是GbE交換器晶片價格快速下跌的一年  

從Agere的企圖來看,GbE交換器晶片將成為網通半導體廠商下一個值得注目的產品,雖然整體而言,Agere能在10/100M乙太交換器晶片市場佔有重要的地位,但是隨著台灣IC設計業者持續壓低價格,加上下游設備與PC業者的配合之下,使得Agere不得不透過購併的方式取得Gigabit Ethernet技術。  

從產品技術的觀點來看,Gigabit PHY晶片將左右GbE交換器晶片的推出時間、速度與價格之競爭力的關鍵。因此晶片廠商必須強化自身在Gigabit PHY上之能力,這也是Agere於2003年8月購併Massana的原因,因此才有後來以TruePHY技術為基礎推出Gigabit乙太網路單埠元件,此款由0.13微米製程所打造的ET1011是業界耗電最低的實體層元件。  

從應用市場的角度來看,在2003年底英特爾繼迅馳成功之後,計劃啟動另一波網通領域的推廣計畫,希望將Gigabit超高網路傳輸標準應用,從伺服器推向桌上型電腦。這也是Agere最主要的企圖心之一。畢竟,由市場的大小來看,桌上型電腦的出貨量遠大於伺服器,如何能夠掌握GbE交換器晶片的脈動,將是晶片廠商等待2年之後,必須面對的挑戰。  

以廠商競爭的角度來看,有線區域網路晶片的應用市場漸漸從原先的網路卡之設備廠推展至PC市場,這也是英特爾與Marvell合作的主要原因,只要能掌握下游的應用市場,則對於有線區域網路晶片廠商來說,才能獲得銷貨的保障。未來只要有晶片廠商能夠提供低價的GbE交換器解決方案,則惠普或戴爾等大廠將會把部分產品採取能夠提出最低價的晶片廠商。  

此外,短期之內,Broadcom與Marvell兩大廠商的地位還不易被Agere的購併案而產生大變化,雖然Agere的購併的確讓其功力大增,但是何時推出GbE交換器的產品才是最大的重點,何況到時候,整體的GbE交換器市場會變成什麼態勢都還很難說,因此對於廠商之間排名是否會重新洗牌,仍待觀察。  

總之,GbE交換器晶片成為主流的趨勢將不變,至於會有哪些廠商嶄露頭角,再過半年相信會看得更清楚,不過,可相信的是,2004年將是GbE交換器晶片價格快速下跌的一年,這對於網通市場來說,沉寂3年之後,又是廠商大展身手的機會。  

(本文作者現正於美國矽谷從事產業研究)  

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