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网络链接的下一步:控制、无线与多媒体
硅谷点将录-Echelon、Atmel、Cirrus Logic

【作者: 歐敏銓】2002年07月05日 星期五

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因特网的出现,让全球各地的计算机都能链接起来,也开创了所谓的知识分享、智能权力的新信息时代。只要具备TCP/IP编译处理的软、硬件能力,就能成为这一开放网络上的一份子。


这是一股开放的力量,势不可挡,全球科技也得顺势而为。以通讯市场为例,系统、终端厂商过去各拥标准,造成不同区域各有自己的一片天空,若不透过台面上的合约让系统互通,旅行用户就没办法进行「漫游」。这件事情现在看起来已是非常荒谬,随着OSI协议入主通讯领域与宽带环境的成熟,「漫游」合约将成为废纸,广告中的「国际电话请拨“00X"」也将成为一段过渡的通讯史。


另一个值得关切的发展,即是网络链接的下一个阶段。


网络节点决定影响力

就如3COM创办人Robert Metcalfe曾说过的:「网络的影响力与网络节点的数量成正比」,目前拥有、分配到IP地址的节点,仍然限于以大量信息处理的PC终端,或少数高档的手持设备,但这些只是当今电子世界中一小环节,还有太多的电子设备仍孤零零的立在某个角落,等待主人靠近去亲自操作。


这涵盖了消费性与工业电子的广泛领域,其需求则是以控制为主,例如家电用品,或保全、电力、灯光等系统,而这些节点的数量远比局域网络(LAN)的信息节点来得多,其影响力与市场商机也可以想见。


台湾向来以信息生产、加值见长,对于网络发展的下一阶段,也就习于以PC的应用模式来套招,不是各自仿真所谓信息家电(IA)或家庭网络的可行性产品,就是等待大厂(Wintel)来规范定义。殊不知这个领域可以有更多元的思考方向,也仍有许多具竞争性的配套技术应该掌握。以下将介绍Echelon、Atmel、Cirrus Logic这三家硅谷厂商,各有其与众不同、值得参考的市场策略。


控制网络商机无限 - Echelon

《图一 Echelon副总裁Michael R. Tennefoss:信息网络与控制网络有其分水岭,LonWorks平台则是专为电器设备开发的网络控制系统。》
《图一 Echelon副总裁Michael R. Tennefoss:信息网络与控制网络有其分水岭,LonWorks平台则是专为电器设备开发的网络控制系统。》

你或许还不知道Echelon这家公司,但你应该没有错过本月在韩国釜山所举办的数场世足对抗赛吧。在这座足以容纳上万人的巨蛋式大球场中,日夜皆能灯火通明、四季皆能提供最舒适的比赛温度,这自然得靠散布全场665个灯光、空调等设备来完成,而如此庞大的远程控制网络,正是透过Echelon的LonWorks系统架构来操控。


成立于1998年的Echelon,十多年来所致力的,即是开发LonWorks这套自动化网络控制系统。此一出发点与我们所熟知的信息、通讯和消费性3C市场有很大的差异,该公司可以说是从工业应用的角度切入,而在这个领域中,对于自动化的分布式网络控制早已有严格的要求,例如铁路局交通管理系统,或新兴建筑大楼的保全、灯控、门禁等系统,有的甚至已订定相关的产业标准,如美国ASNI的控制网络协议规格EIA-709.1、欧洲的加油站自动化控制标准、汽车ABS系统标准等。


LonWorks即试图包容以上各种规范,整体架构相当庞大而完整。Echelon副总裁Michael R. Tennefoss 指出,LonWorks并非是Echelon所专属的技术,而是一套开放性的标准平台,已纳入EIA 709.1, 709.2, 709.3的标准中,有意开发者皆可以自由从网络上付费下载来运用。但Echelon无疑是这套规范的最主要推动者,并已开发出各项设计、安装、侦错及维修等软、硬件解决方案。


在3C领域的厂商企图将网络商机延伸到更广泛的家电产品,而纷纷为自己提出家庭网络新蓝图背书时,Echelon挟其工业控制专家的名号,也准备抢进这个市场。Michael认为信息网络与控制网络有其分水岭,采用LonWorks平台可轻易建置家庭、企业甚至是都会区域的电器设备网络控制系统,若需要与Internet的信息相结合,则可以透过该公司与Cisco合作开发的i.LON网络服务器来进行链接。他强调LonWorks的规范是遵循OSI七层协议来设计制定,因此能与Internet无碍的沟通,而Echelon则可提供二至六层的相关解决方案。


在硬件核心的部分,是由Neuron芯片来担纲,它是一颗内嵌三颗8-bit处理器的微控制器,分别处理媒介(Media)、网络及应用程序,同时内建内存及一般用途的I/O埠,若有特殊需求,亦提供开发商外挂Flash的解决方案。目前Neuron的生产是由Toshiba及Cypress两家公司负责(Motorola也曾生产过,但在2001年中停产)。


如果这个模式可行,试想单单是一个城市的所有路灯,若都装上一颗Neuron来调节明暗,例如在感应到路人时才亮起,以节省电力消耗,那要多少的Neuron才能实现?而伴随Neuron而生的商机更大,应用者往往还需要许多配套的开发工具、应用程序,以及收发器等硬件接口。


Michael表示,目前在欧美已有多家大型事业采用,而在Echelon年初发表的财务报告中,去(2001)年电子产业仍一片惨淡时,该公司第四季的营收比起前(2000)年同季还要成长了147%,这也难怪本次采访时,看到规模已算不小的Echelon大楼旁还在大兴土木,Echelon大厅中则摆放着未来扩建后的缩小模型,除了办公人员的设计研发空间外,还有一些大型的建筑控制系统,准备为客户做最具说服力的临场控制示范。


依Echelon的LonWorks平台架构展现出的实力,其发展气势逼人、后势看涨,甚至可望成为下一波网络链接时代微软的最大劲敌。但令人费解的是,对于所有参与访问的亚洲电子媒体来说,对其品牌仍是相当的陌生。


至于该公司所主张的控制网络与信息网络井水不泛河水的说法,笔者也不尽认同,若进一步剖析控制系统,精密的厂房制程是一回事,但在家电网络的环境中,只会是几个极简单的指令,并无太大的神奇之处,只要在早已处处可见的微控制器中增加IP处理功能,要让家电升级到智能网络的一环中,应该不如想象中困难,或许这也正是家电生产重镇的亚洲国家并未特别留意此一成熟平台的原因之一吧。


为组件整合找出路 - Atmel

《图二 Atmel副总裁B. Jeffrey Katz:SoC以硬核堆栈的ASIC做法为主,但同时并存PLD的可程序逻辑区块,可以满足客制化的特殊应用需求。》
《图二 Atmel副总裁B. Jeffrey Katz:SoC以硬核堆栈的ASIC做法为主,但同时并存PLD的可程序逻辑区块,可以满足客制化的特殊应用需求。》

相较于Echelon,Atmel在电子业界可说是名头甚响,但由于其事业也做得很大,在市场定位的形象上反而较不清晰。


Atmel的产品销售可说是遍及3C及工业、军事等所有电子相关市场,在产品在线则涵盖非挥发性内存NVM(43%)、ASIC/ASSP(28%)、标准及安全MCU(19%)、RF(10%)。由于Atmel仍坚持设持、制造、封测的IDM一体生产模式,因此可感受到其满足工厂产能的压力,而必须为其产品铺陈更佳的销售策略。


打「游击战」不如打「整体战」,Atmel因具备系统芯片所需要的多项关键组件技术及制程能力,在当前SoC犹如产业明灯的时刻,若能迎合市场的需求,正是一本多利的最佳策略,因为对Atmel来说,卖掉一颗系统单芯片的同时,也为公司的嵌入式NVM、MCU或PLD组件找到了出路,正是何乐而不为呢?


因此该公司正推出“Spec-to-Silicon”的号召,强调以ARM为核心的系统单芯片解决方案。目前业者对SoC的最佳设计之道看法不一,大致上不脱可程序逻辑组件与ASIC两大做法,依Atmel的设计结构来看,它试图包容这两大方向,以硬核堆栈的ASIC做法为主,但同时并存PLD的可程序逻辑区块,以满足客制化的特殊应用需求。


Atmel副总裁B. Jeffrey Katz表示,此做法可以让设计的复杂性降低,而且是从设计之初即降低了风险,但同时兼具可程序化的弹性。其实Atmel是少数具备可程序逻辑组件及技术的厂商,而这项产品的开发优势已为市场肯定,目前正逐步蚕食ASIC的市场,但Atmel对此市场的拓展显得保守,看来只退居守成的定位,仅是扮演自家SoC产品中的一角。


但SoC毕竟只是一个广泛性的名词,什么都可以做、都想做的话,也可能什么都做不到,因此Atmel仍需要选定一些特定的领域做开发,也可做为成功案例的示范。


Atmel看好的高成长产品包括:USB、Mini PCI、Compact Flash、802.11 a/b combo等,除此之外,该公司还提出两大潜力市场,一是安全芯片,一是SmartRF,而这些产品都会是该公司SoC发展的主要诉求。


其中SmartRF特别值得一提,它也是一套无线局域网络的传输技术,但相较于时下热门的802.11a/g/b或Bluetooth,SmartRF的传输速率在100Kbps以下,也就是速度较低,但传输距离极远,在一公里内仍为有效范围。Atmel正欲主导此项技术成为业界标准,并坚信仅管在两大红牌的夹杀之下,SmartRF的特性仍然有其发展的一片天。它适用于短距离、低速率需求的应用,如鼠标、键盘等,但进入此市场势必与蓝芽正面厮杀,为区隔市场,或许可切入更在乎成本、需要更低耗电、简易安装的无线家电控制系统,例如温控传感器、警报系统、无线互动玩具或POS系统等等。


虽然业者仍未普遍将SmartRF视为无线传输的新选择,但Atmel已依此技术以SoC方案开发了一系列的产品,强调以SiGe制程整合RF技术,以更少组件、低耗电、低成本等特性来切合特定无线链接的需求。而这一网络控制的无线传输定位,正和前述的LonWorks控制技术可以互相搭配,但MCU也是Atmel的专长之一,因此两者要在网络控制市场携手的机会看来并不大。


值得观察的是,无线传输技术要能成熟,首先是要成为公开标准,再有重量级组件、软件、系统厂商的背书,才有可能形成一种产业气势,但这仍不能保证成功,至今已见太多欲振乏力的例子,SmartRF要能脱颖而出,除了技术可行性外,仍有太多事得去做。


无线多媒体的实现 - Cirrus Logic

《图三 Cirrus Logic副总裁Brian Heuckroth:Cirrus打算一扫过去层层堆栈的音响器材背后错综复杂的配线窘况,让这些影音多媒体也能无线传递。》
《图三 Cirrus Logic副总裁Brian Heuckroth:Cirrus打算一扫过去层层堆栈的音响器材背后错综复杂的配线窘况,让这些影音多媒体也能无线传递。》

在这次拜访的厂商,最为生动活泼的,自然非Cirrus Logic莫属。该公司以消费娱乐性的数字影音市场为定位,在该公司的会议室兼展示室中,大屏幕电视、环绕音响、Set-top Box,乃至于MP3等各类可携式播放设备,琳璃满目,一应俱全。


Cirrus在数字音效的市场无疑居于领导地位,但相较于将随宽带而兴起的网络多媒体市场,音效市场的成长空间就显得狭碍许多。而这也是Cirrus积极拓展影像及无线传输方案的主要动力。


趁去(2001)年产业景气低迷之际,Cirrus逢低并购了四家公司,分别是专注于商业音效网络技术的Peak Audio、DVD图像处理器和A/V芯片方案的LuxSonor、无线家庭网络技术的ShareWave,及MPEG-2影像录制技术的Stream Machine,进而让Cirrus成为名符其实的数字娱乐技术的完整解决方案供货商。


数字多媒体与传统模拟影音的角力仍在家庭中进行着,但是数字化的趋势已经相当清楚,问题只是数字产品的种类繁多、技术的更迭快速,家庭用户得伤脑筋何者才是最佳选择。Cirrus表示目前确实仍处于产品功能定位的发展期,DVD、PVR、STB等各种产品都可能会互相整合,因此在此过渡期间,提供软件升级的弹性成为保障投资的重要策略。


除了为数字影音提供高效率、高质量的处理能力外,Cirrus更打算一扫过去层层堆栈的音响器材背后错综复杂的配线窘况,让这些影音多媒体也能无线传递。


目前WiFi的802.11无线传输方案红透半边天,但其应用仍不脱企业或SOHO的信息传递。Cirrus指出,家庭娱乐对无线方案的要求与企业应用差异甚大,在多媒体宽带内容的传递上,家庭无线网络要求更低的操作复杂度、更多元的设备(Non-PC)链接性、讯号传输不受干扰,以及最重要的服务质量保证(QoS),而这些都非11b、11g及11a的规范内容,此等需求得靠11e来达成。


Cirrus副总裁Brian Heuckroth表示,该公司是11e规范的重要推动者,该公司的Whitecap2即是以11e为基础所提出的加值技术,能为家庭无线传输提供值得信赖的服务质量。Cirrus在802.11的芯片技术上,主要提供MAC部分的解决方案,目前仍主推具有多媒体处理能力的11b MAC芯片,预定从今年第四季开始,会推出第一款11e ready的产品,在之后的11b/g及11a/b/g等方案中,11e都会是基本的配备功能。


以无线来传输高画质、大屏幕的动态影像,似乎是家庭娱乐的崭新阶段,但在Cirrus的现场展示中,它已经能漂亮的做到了,即使是服务器同时传送大笔数据,也看不出明显的传输延迟。限于11b的带宽,目前仍只能同时跑得动一台DVD播放,但已可算是相当有突破性的成就。比较可惜的是,对于这些突破,台湾厂商或媒体的了解似乎并不多,以台湾在WLAN系统端设计、出品的实力,未见Cirrus的来台大力推动,这就令人费解了。


小结

上期谈骨干网络的基础技术,本期则介绍了终端、区域应用的可行方案;前者属于资本密集产业,后者则偏重可行性的创意经营,但一是活水源头,一是芸芸众生,谁还真不能少了谁。


Atmel打出SmarRF,可谓勇气可佳,但其合纵连横的实力如何,仍待观察;Cirrus主导11e,看来会是稳健而漂亮的一步棋,但不论影音或无线传输的市场,虽然显现大步起飞的荣景,可也正是兵荒马乱的时局,没有三两三,还真难不被市场给淘洗掉。但最值得台湾业者省思地却是Echelon的LonWorks平台做法,也就是跳脱单一产品的设计框架,而能以更广泛的、系统化、产业性的经营方式来做产品规划,这或许是台商跳出流血杀价的无止境循环的一条明路。


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