《圖一　全球無線區域網路市場統計及預估》 資料來源:Source：In-Stat；工研院經資中心整理 2002/03

《圖二　全球無線區域網路晶片市場統計及預估》 資料來源:Source：In-Stat；工研院經資中心整理 2002/03

關鍵的晶片組在無線區域網路產品中扮演非常重要的角色，除了性能好壞直接影響產品效能之外，晶片的設計也與產品所能夠提供的基本功能有關，如以Dual-Mode的晶片開發Dual-Mode的產品，就較以兩個不同標準的晶片設計組合成Dual-Mode的產品簡單容易許多。由此可見晶片組在無線區域網路產品中扮演著靈魂的關鍵角色，以下也針對無線區域網路的晶片組發展予以探討。

無線區域網路標準發展

在進入主題之前，先要為大家探討在無線區域網路產業中，扮演著階段性角色的標準及其發展方向。

無線區域網路中有許多標準，如HomeRF、802.11、802.11b、802.11g、802.11a、HiperLAN2等等。這些標準最主要的區隔在於速度不同及頻段分處2.4GHz與5GHz(圖三)。事實上，也由於無線區域網路有如此多的標準，因此市場中逐漸出現多標準及橫跨兩個頻段的產品，如整合兩個不同頻段(Dual-Band)的產品，或是相同頻段但整合不同標準(Dual-Mode)的產品。

在這麼多的標準中，目前最重要的主流標準為802.11b，2000年佔無線區域網路產品總產量之83%，擊敗以家庭為主要市場的對手HomeRF1.0，成功的奪得主流地位；因此802.11b的下一個階段將會向那個標準發展，成為市場重要的議題。

《圖三　無線區域網路標準發展》 資料來源:Source：工研院經資中心

目前各個產業對於無線區域網路標準市場的未來發展方向看法不盡相同，由(圖四)、(圖五)及(圖六)中可知，一些預測中心，如In-Stat與Dataquest 在對未來的標準發展有截然不同的看法。In-Stat認為，5GHz的產品因廠商之力推，今年起將有較大的量，Dual-Band的產品將扮演從2.4GHz產品移轉到5GHz產品的重要推手。Dataquest則以兩種不同的觀點論述未來的無線區域網路市場發展，第一種情況是以現況預測無線區域網路市場各標準發展；第二種情形則802.11a之傳輸距離太短之問題可改變、且能夠順利被量產、在歐洲及日本之法規問題可解決的前提下之市場預測。由這些統計數字，可知In-Stat對5GHz的產品發展比較樂觀；Dataquest則認為在某些前提下，5GHz的產品的發展會被抑制，且對Dual-Band的產品較為看好。

就目前的市場態勢而論，論斷誰將是802.11b之後的主流標準尚且太早。但將有幾個影響未來發展的因素是值得觀察：

1.技術面：

802.11a的距離問題是否能在今年度解決，未來Intersil與Cisco合作推出之802.11g晶片在速度及距離上是否都能夠符合預期。

2.廠商面：

A. 802.11a、802.11g、Dual-Mode、Dual-Band晶片價格是否合理。

B. 802.11a、802.11g、Dual-Mode、Dual-Band晶片與系統產品是否可順利在今年底前大規模量產。

3.法規面：

IEEE聯盟為了合乎802.11a在歐洲地區頻段與傳輸功率規定不同，因而推出的補助標準--802.11h ( 性能類似802.11a；僅多了Transmit Power Control與Dynamic Frequency Selection功能 ) 產品是否可以順利在2002年年中量產。

4.消費者面：

A. 企業是否會因傳輸品質問題(2.4GHz之頻段干擾問題未來將日益嚴重)先行考慮引進802.11a。

B. 802.11g、Dual-Mode及Dual-Band產品之價格落差是否很大。

5.公眾無線區域網路面：

公眾無線區域網路市場是否會先行採用Dual-Band(2.4GHz/5GHz)的產品，以利在外之商務旅客使用802.11a之產品。

無線區域網路標準眾多，造成廠商與消費者產生押寶心態，這對雙方皆不是好事。但從長期發展觀之，2.4GHz的頻段未來會因使用者越來越多，干擾問題將日益嚴重，市場最終仍會朝向5GHz發展，只是究竟是何時市場標準主流將轉移到5GHz頻段，這且要觀察以上這些因素推力與拉力之間究竟有多大。

《圖四　無線區域網路各標準產品產量比率預測》 資料來源:Source：In-Stat；工研院經資中心整理

《圖五　無線區域網路各標準晶片產量比率預測(假設條件一)》 資料來源:Source：Dataquest；工研院經資中心整理

《圖六　無線區域網路各標準晶片產量比率預測(假設條件二)》 資料來源:Source：Dataquest；工研院經資中心整理

無線區域網路晶片發展

在1999年時，無線區域網路市場並不受到大家的注意，因此上游晶片市場由Lucent與Intersil兩家寡佔，晶片市場利潤極高，如Intersil毛利高達50%。後來，由於無線區域網路系統產品市場有了高度的成長，帶動上游晶片市場的高度成長吸引許多晶片廠商投入，如Radiata、Atheros等等。時至今日，雖然大部份宣稱有無線區域網路晶片技術的廠商仍然未擁有量產技術，但投入的廠商已多達二十餘家，十分驚人，也可以預見在2002年下半年，在晶片廠商量產技術逐漸成熟後，晶片市場將有一陣劇烈撕殺。

以下介紹幾家具有代表性的廠商及產品。

Atheros

Atheros成立於1998年5月，是由一些史丹福與3Com的RF與訊號處理專家組成的公司，一開始就將其目標市場放於5GHz的無線區域網路晶片市場。Atheros最為被人津津樂道的產品首推其以兩顆CMOS Chip組成的5GHz無線區域網路晶片解決方案(圖七)。此晶片組不只將PA整合進去其中一個晶片中，還將一般晶片有的被動元件如VCO、SAW Filter、Flash、RAM拿掉，使得其成本大為降低(一個模組在量產之下只需35元美金)；除此之外，可在Turbo模式下可將速度調高至72Mbps，這項功能亦是其他廠商所望塵莫及的。

《圖七　Atheros AR5000 IEEE 802.11a WLAN Chipset》 資料來源:Source：IC Insight

Agere

Agere為從Lucent獨立出來的一家子公司，其非常擅長DSSS技術；在802.11b制定之時與Intersil合作扮演推手的角色。Agere的晶片在無線區域網路產品中佔舉足輕重的地位，市佔率為全球第二，僅次Intersil。

Agere的晶片中，RF Chips是購自Philip，其餘Baseband、MAC晶片則由自己生產。Agere的產品多直接提供給系統製造商，以提供成品的方式直接交易，我國環隆電氣為其最主要的代工廠商；目前客戶群包括了Toshiba、Compaq、Apple、Dell、NEC、IBM等。

Intersil

Intersil為目前晶片市場中市佔率最高的，依據Dataquest的統計在2000年約佔無線區域網路晶片市場60%。目前於市面上最普遍的晶片為Intersil的PrismⅡ.Ⅴ(802.11b規格)(圖八)，但Intersil並不滿足於現狀，於2001年五月初Intersil宣佈其新一代的晶片組PrismⅢ已開始製作樣本。PrismⅢ的設計主要是拿掉原來PrismⅡ.Ⅴ晶片組中的IF Stage與Filter部份，即以零中頻的方式設計製造晶片，可以成功的降低目前晶片組材料成本5~7美元(圖九)。

《圖八　Intersil Prism Ⅱ.Ⅴ WLAN Chipset》 資料來源:Source：Intersil

《圖九　Intersil Prism Ⅲ WLAN Chipset》 資料來源:Source：Intersil

而Intersil的野心並不只於此，與 TI競爭802.11g規格得到雙贏的結果後，目前與Cisco合力開發802.11g的產品，期望能在市場掀起其另一個旋風。另外，在802.11a 部分也有了新的產品Prism Indigo問世。

Envara

Envara為一家以色列的晶片設計公司。2001年七月底Envara於日本宣佈其將有一組5GHz的晶片組，預計在2002年第四季量產推出。產品為一種名叫WiND的晶片組，最大的特點是利用dual-band RF 的方式將802.11b與802.11a做在一個晶片組上，為一組Dual-Mode的晶片組。Envara僅利用兩顆CMOS晶片；其中一顆做MAC與baseband、另一顆則做dual-band RF。此模組的RF部分為Envara公司最驕傲的地方，並且已經申請專利；雖然使用CMOS製程，但利用其Zero-Loss Front-End(TM) RF解決法，使得其RF可以比一般的RF省300mW，約15%~20%的電力；此解決方案預計將售30美元。

其實目前投入無線區域網路晶片市場的廠商約有二十餘家，礙於篇幅無法予以一一介紹，但由目前各廠商的發展，我們會發現這些晶片廠商之產品主要方向為產品加值、低價與SOC三個方向(圖十)。

《圖十　無線區域網路晶片發展方向》 資料來源:Source：工研院經資中心

一、晶片加值

晶片廠商若有效在晶片上加上特別的功能，可吸引系統廠商購買它的產品。目前一般加值晶片的做法有四：一為以低耗電為訴求；另一為以Dual-Mode(多標準、同頻段)方式設計晶片；一為以Dual-Band(不同頻段)方式設計；或以增加QoS(Quality of Service )的功能做為加值方式。

由於RF中的Power amplifier為系統產品中耗電最大的零組件，甚至能損耗電池70%的電力；有效降低Power amplifier耗電將可減輕使用者需頻頻充電之困擾，因此一些廠商在開發晶片時將低耗電的設計列為重點，如IceFyre、Envara。

另外，Dual-Band(2.4GHz/5GHz)或Tier-Band (2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz)的晶片組可讓系統廠商在設計開發雙頻段或參頻段產品時不需再克服頻段不同造成共處之技術問題，可有效減少廠商開發產品時間；目前Envara、Synad之晶片產品設計亦朝Dual-Band(2.4GHz/5GHz)方式，Spirea則朝向參頻段的設計。相同的，Dual-Mode與Tier-Mode的晶片產品也是為了縮短廠商設計及製造相關產品的時間，開發出來的晶片。

未來在家庭網路中，為了有效傳輸影像及語音，QoS會是網路產品重要的一個議題。因此Cirrus logic這家晶片廠商，特別在其無線區域網路晶片的MAC層中增加QoS功能，以吸引以家庭網路為主要目標市場的廠商購買。

二、低價

有效的降低晶片價格有兩個好處，第一對晶片廠商而言，會有較多的利潤；第二在面臨其他廠商競爭時，有較大的降價優勢。一般晶片廠商讓晶片低價做法有三：

1.以便宜的製程製造晶片

利用便宜的製程製造晶片，也是目前晶片廠商降低成本的手法之一，最常使用的方式即是以CMOS製程製造晶片組，可較傳統以SiGe(矽鍺)、GaAs(砷化鎵)便宜許多，各類半導體製程之八吋晶圓平均價格見(圖十一)；如Atheros即以CMOS製程製作晶片。

2.致力減少晶片數量

減少晶片數量可有效減少晶圓製造成本，部份廠商即以此為主要發展方向，如Intersil的PrismⅡ.Ⅴ較Prism Ⅱ減少了一顆晶片，成為四顆晶片；PrismⅢ又較PrismⅡ.Ⅴ減少了一顆晶片。Intersil與Lucent的未來產品策略皆為朝單晶片發展，以期將晶片成本降至最低。

3.利用零中頻的技術開發

晶片採用零中頻的技術可有效減少被動元件的數目，進而達到降低成本的目的，如Intersil Prism3使用的零中頻技術製造晶片可讓成本減少約5~7美元。

《圖十一　各類半導體製程之八吋晶圓平均價格》 資料來源:Source：ICE 2000

4.SOC

SOC(System on Chip)為各類晶片產品所致力的目標，Bergana 推出整合RF、Baseband、MAC的SOC 晶片，也算為了無線區域網路晶片市場樹立了一個里程碑。

結語

綜括來說，無線區域網路晶片市場已跳脫從前以標準做為區隔的思考方式，朝向多元化發展；如以 Dual-Mode、Dual-Band、Tier-Mode、Tier-Band等等方式設計晶片。此外，晶片的製程也擺脫以往局限在矽鍺製程的包袱，而朝向更低價的COMS製程前進。由此看來，未來系統廠商在購買晶片時，將有更多的選擇性，廠商可尋求更為目標產品量身定做的關鍵晶片，縮短產品開發時程。