2000年可以说是无线区域网路市场急速成长的一年,较1999年大幅成长了88%。消费市场成长幅度会如此大的原因主要有两项:一为IEEE 802.11b传输速率提升至11Mbps,已经可以与传统乙太网路媲美;二为产品的单价急遽下降,如D-Link的无线网路卡在美国零售市场甚至于可到70美元的价格。
在无线区域网路产品中扮演非常重要的角色的首推『晶片模组』,除了性能好坏直接关系产品效能之外,设计方式也与产品所能够提供的基本功能有关。由于『晶片模组』约占整个无线区域网路产品一半成本,拥有晶片模组量产技术就相当拥有无线区域网路产品的利基命脉,所以成为各厂商瞩目的焦点。但是晶片模组的技术门槛高,切入不易;因此有些厂商采取并购的方式(如Cisco并购Radiata)或与其他公司合作(如Agere买Philp的RF Chips)等等方式进入市场,以期在晶片市场能够占有一席之地。
![《图一 Wi-Fi Logo(数据源:SOURCE:WECA,2001)》](/art/2001/09/011201497636/p1.gif)
《图一 Wi-Fi Logo(数据源:SOURCE:WECA,2001)》 |
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无线区域网路各标准的晶片现况
目前在无线区域网路的标准主要有二:HomeRF与IEEE802.11b。由于802.11b占市场近八成比率,相对的HomeRF较不被注意。也由于802.11b在未来几年颇被看好,因此以继承802.11b之姿态出现的802.11g、下一代5GHz的高速无线区域网路802.11a,因而受到了许多注目。以下将针对802.11b、802.11g、802.11a这一系列规格的晶片市场现况做介绍。
(表一) 无线区域网路主要晶片厂商产品比较(工研院经资中心;2001/08)
晶片厂商 |
Agere |
Atheros |
Intersil |
Systemonic |
推出802.11b |
u |
u |
u |
未来有计划 |
推出802.11g |
u |
u |
u |
u |
推出802.11a |
2001Q4 |
u |
2001Q3 |
u |
特色 |
晶片效能普遍为系统厂商所认同,但价位较高。 |
获Intermec、Proxim、TDK、 Xircom等公司的背书使用。以两颗CMOS Chip完成的晶片组。 |
产品约占市场占有率6成,具有灵活的创意与强力的技术。 |
厂商可以顺利解决不同地区必须配合不同的RF问题,造福了OEM厂商。 |
IEEE 802.11b
IEEE 802.11 Task Group b于1999年末确定IEEE 802.11b标准,只定义了DSSS(DSSS;Direct Sequence Spread Spectrum)调变的传输方式,即所谓『直序展频』。它将原来1个位元的讯号,利用10个以上的位元来表示,使得原来高功率 、窄频率的讯号,变成低功率、宽频率。另外一方面,802.11b传输速率最高可达到11Mbps,频段则采用2.4GHZ免执照频段。
IEEE 802.11b的另一个名称--Wi-Fi。来自于无线区域网路厂商成立的无线乙太网路相容性联盟(WECA;Wireless Ethernet Compatibility Alliance)组织。 WECA组织对于符合该组织认证,经互通性测试核可的IEEE 802.11b规格产品,发给「Wi-Fi」的产品认证,因而IEEE 802.11b产品又称为Wi-Fi。 (图一)
在晶片方面,目前以Intersil的Prism Ⅱ.Ⅴ、Lucent的晶片组为市场大宗,皆属成熟技术。市面上最普遍的晶片首推Intersil的PrismⅡ.Ⅴ,据Dataquest统计,约占市场占有率6成;但Intersil不以此为满,反而精益求精,并于今年五月初宣布其新一代的晶片组PrismⅢ已开始制作样本。
PrismⅢ的设计主要是拿掉原来PrismⅡ.Ⅴ晶片组中的IF Stage与Filter部份,在晶片中频稳定的情况下,不需加买任何产品,可以成功的降低目前晶片组材料成本5~7美元,使得晶片组成功的朝更低价方向前进。
而Agere的晶片组中, RF Chips是购自Philip,其余Baseband、MAC晶片则由自己生产。 Agere的产品多直接提供给系统制造商,以提供成品的方式直接交易,我国环隆电器为其最主要的OEM 厂商;目前客户群包括了Toshiba、Compaq、Apple、Dell、NEC、IBM等。这两家厂商在未来在2.4GHz的发展方向皆为『将整个模组整合成一颗晶片』,以期达到成本的降低。
IEEE802.11g
由于下一代规格IEEE 802.11a与目前的Wi-Fi规格,频段与调变方式不同使得其互相之间不能够相通,所以已经拥有Wi-Fi设备的消费者可能不会在802.11a设备问世之后就立即购买;因此,过渡时期的规格在这一段时间就显得重要。
IEEE 802.11g就是为这段过渡时间所发展的规格,它建构在既有的IEEE 802.11b实体层与媒体层标准基础上,选择2.4 GHz频段、传输速率可达22Mbps以上,所以其未来发展令人注意。分别有两家公司向IEEE 802.11g工作小组提出不同看法,一家为Intersil,以OFDM为通讯技术、传输速率理论值可到54Mbps、实际值30~40 Mbps为诉求;另一家为TI,以PBCC为通讯技术、传输速率理论值可到22Mbps、实际值则可达到10~13 Mbps。目前 IEEE 802.11g工作小组对Intersil的解决方案有较大的兴趣,Intersil胜出的机率也较TI大许多。
在802.11g的晶片方面,Intersil推出名为Turbo的晶片组,可将OFDM与CCK做在一起,OFDM部分可达到36Mbps、CCK部分可达到11Mbps,使用者可以在2.4GHz的频段自由选择是要使用11Mbps或36 Mbps、或是在较近的距离使用36Mbps在较远的距离使用11Mbps。
IEEE802.11a
IEEE 802.11a被视为下一代高速无线区域网路规格,以OFDM为调变技术、传输速率54Mbps、5GHz频段。这样的高速设备使得无线技术更受市场重视。目前在晶片模组上以Atheros最广受注意。
Atheros成立于1998五月,是由一些史丹福与3Com的RF与讯号处理专家组成的公司,一开始就将其目标市场放于5GHz的无线区域网路晶片市场。产品是以两颗CMOS Chip组成的5GHz无线区域网路晶片解决方案。此模组不只将PA整合进去,还将一般晶片有的VCO、SAW Filter、Flash、RAM拿掉,使得其成本大为降低;除此之外,可在Turbo模式下可将速度调高至72Mbps ,这项功能亦是其他厂商所望尘莫及的。以目前的状况看来,Atheros的晶片组产品似乎将在近期5GHz的市场扮演重要的角色;这个晶片组并已获得Intermec、Proxim、TDK、 Xircom等公司的背书使用。
另外,一家于1999年在德国成立的晶片设计公司Systemonic ,亦推出了5GHz的解决方案──HiperSonic。 HiperSonic 是非常具有弹性的一个5GHz晶片解决方案,除了MAC、Muti-Protocol Baseband Processor、Memory等元件之外;最值得一提的是其内含名为H01的Muti-Protocol Baseband Processor,速率高达60Mbps之外,还可以与不同的RF 相连。 HiperSonic造福了OEM厂商,使得厂商可以顺利解决不同地区必须配合不同的RF问题;在未来,HiperSonic将再有与2.4GHz的RF配合使用的能力。
就目前来说,Systemonic的HiperSonic为出现的晶片模组中,最为OEM 厂商设想的,也可以看出它在产品创意、销售策略异于其他晶片厂商。因此当今年7月初这项技术样本问世时,市场掀起一阵波澜,甚至有分析师认为这项产品将破坏原本的无线区域网路晶片市场分配状况;但事实将是如何,仍需时间观察。
5GHz的晶片市场将会比2.4GHz的晶片市场热闹许多,挟着下一代高速无线区域网路的光环、具有高毛率的特点,使得5GHz的晶片市场成为许多晶片厂商觊觎的对象;如Cisco、 Agere、Intersil、Intel等皆表示要发展相关晶片,并已订出产品推出时程。
展望
在无线区域网路晶片市场中,我们可以预见5GHz时代来临,无线区域网路晶片市场将不再会是一个寡占市场;系统厂商将对晶片组有更多的选择方式,并且有更多的议价空间。
另外一方面,未来几个月无线区域网路系统产品市场将有几个现象:802.11b产品价格大幅下降、802.11a与802.11g产品将逐渐出现市场、将有Dual-mode的产品出现(802.11b +802.11g或802.11b+802.11a)、802.11g将先用在家庭影音传输上、802.11a将先打企业市场牌等等。