1999年以來光纖通訊的發展受到Ethernet需求的鼓舞而如日中天。不只是光纖零組件，光纖通訊晶片的市場也一片熱絡，長久在此領域耕耘的製造商終得揚眉吐氣。在同樣的通訊領域範圍中，愈靠近光纖通訊發展的業者，其毛利率愈加(圖一)。在後勢看好的情形下，各晶片製造商無不奮力改進，在製程、產品源擴展及產品高速化上更下功夫，企圖擴展更大的版圖。

《圖一　2000年第二季各通訊相關業者毛利率比較》

SONET競爭白熱化，以CMOS低價化為必要手段

Internet對流量需求的大幅增加，自然直接反應在充當主幹角色的光纖傳輸網路設備SONET上。SONET在所有Internet IC的種類中，在1999年的市場規模居次，但因平均單價和CAGR高於10M/100M Ethernet而居第一。尤其是在更高速的OC-192，將漸成市場主流，成長率更是傲人(表一)。

《表一　SONET晶片之市場規模預測》

SONET的成長除了依靠光纖網路的積極佈設之外，DWDM(波長多工多工器)的積極引進也是一大助力。DWDM使一條光纖能夠傳輸數十倍到數百倍的流量。電信自由化使光纖幹道持有者得以將備用的光纖(dark fiber)租給固網業者，也是促使SONET成長快速的動力。

為配合光纖高速的傳輸能力，通常SONET的晶片都是由特定製程所製造，如Bipolor、BiCMOS或FaAs。但在泛用的CMOS製程逐漸進入0.18㎜之後，改使用便宜的CMOS製程已漸成為可能。另一方面SONET晶片的供應商通常都是IDM，這些公司都和SONET設備製造商建立良好的合作關係，其他對手並不容易進入。但是在CMOS製程漸成可能，再加上市場規模瞬時放大，市場反應較快的專業IC設計公司，較容易找到晶片代工來源，以較低價和更具彈性的設計打入市場。於是部分專業IC設計公司可在SONET的市場競爭力愈來愈強，神似在當年進軍Ethernet的市場一樣，如Vitesse、AMCC、PMC-Sierra等。

依照SONET的市場規模，目前以OC-48最大，但OC-192則在成長率上領先。部分業者已將OC-192視為最具關鍵性的市場，如Vitesse和NewPort已在2000年春季宣布CMOS製程的OC-192傳收器。NewPort在2000年夏則被Broadcom所併購。AMCC則在同一時間和MMC合併。這些動作皆在延伸產品線至其他領域，如Broadcom從LAN跨足到WAN，或相互彌補產品線的漏洞，如AMCC和MMC之合併案，顯現出市場競爭激烈的程度。Vitesse的動作也十分積極，屢有併購行動(圖二)，並使其成為SONET IC的最大供應商，打敗昔日的盟主Lucent(表二)。SONET的開發業者已經積極在製程上尋求既便宜又具優越性能效益的製程，如CMOS或SiGe(圖三)可望成為台灣晶圓代工業注入新的商機。

《表二　SONET晶片供應商排名》

《圖二　Vitesse推展版圖甚為積極》

《圖三　SONET用IC使用之製程趨勢》

10G-bit Ethernet速度追上SONET，創造網路業界進入電信業機會

在2000年5月的Tele communications雜誌美國版所刊出的2000年十大通訊技術當中，10-Gigabit Ethernet是當中獲選的一個項目。Ethernet在90年代以後，幾乎平均每四年速度便成長約10倍。1990年使用雙絞線的10M Ethernet版本標準化；四年之後100M的Ethernet標準亦底定。而使用光纖為傳輸媒介的1G級Ethernet也在1998年確定標準，緊接著雙絞線的1G Ethernet亦為可行。Ethernet速度的快速成長，得利於網路時代來臨對頻寬的強烈需求，以及業界間彼此激烈的競爭所導致。IT產業下的任何技術或產品本就依循此準則，並不令人意外。但是網路業界邁入10-G Ethernet的確具有劃時代的革命性意義(表三)。

《表三　10Gb Ethernet交換器市場》

傳統上電信通訊領域存在著網路業者難以逾越的鴻溝。電信市場一向是屬於封閉性質，由數家通訊巨擘所壟斷。他們能有此能耐，依靠的乃是長久累積的實務經驗所能提供的高速極高可靠度的技術和服務。事實上，網路業者也沒有適當的著力點切入此市場，直到Ethernet速度逼近SONET/SDH水準，方有最起碼的機會。

Ethernet 相當成功的網路產品

Ethernet自80年代初期開始正式商品化以來，即是被視為相當成功的區域網路標準(表四)。並...匹敵技術。Ethernet的成功大致尚可歸功於其靈活的彈性；在傳輸介質方面，從過去厚重的同電纜進化至現在最常用的雙絞線，乃至於未來的光纖；在拓樸方面，可有...和路由器等，可依實際的需要，給予最佳化的設計；在速度方面，從1Mbps、10Mbps、1Gbps...中小企業到大企業不同的需求。除了充分的彈性之外，拓樸的簡單化使設備的構成單純，促使各方業者競相投入，激烈競爭的結果，使得零組件和設備價格急遽下降。

《表四　網路界面卡出貨量預測》

Ethernet可算是少數半導體產品中能同時讓最低階和最高階共存，實是網路多元化結果的表徵。有的業者選擇了利基市場或中低階產品，雖無法享受最高利潤，卻可迴避高度的技術競爭。以台灣業者為代表。有些業者鎖定最具挑戰性的產品，追求Ethernet的極限，以美系業者為代表。在Internet等網路應用刺激網路頻寬大幅擴增的情況之下，Ethernet逐漸由M級推進至G級，乃至於10G級，傳輸介質業已由雙絞線前進至光纖。Ethernet進軍至10G級，可算是跨入一個劃時代的新紀元，因為其速度已經相當於電信光纖傳輸設備SONET/SDH的OC-192(約9.95Gbps)等級，使得Ethernet得以擺脫區域網路的侷限，跨入電信通訊的新領域。歸功於美系前瞻性業者的開天闢地，使Ethernet的發展空間無線寬廣，自然鼓舞了居於跟隨者角色的台灣業者，堅定永續經營的意志。

10G-bit Ethernet成本為SONET的1/4，2004年數十倍美元市場潛力

Internet帶動的資料傳輸流量成長高於語音，使得另外一個重要的契機是網路業界的資料通訊技術可以立刻移植到電信系統上，尤其是新興固網業者全新的骨幹網路，可以逕採用網路業者的解決方案。既有的電信業者則可利用以步建完成但未使用的光纖(Dark Fiber)，配合10G Ethernet技術來從事新的服務，不需變動到既有的設備。

下一個問題是網路業者如何說服電信業者轉用10G Ethernet，其最大的籌碼便是極低廉的成本。依據Lucent的說法，10G Ethernet的價格只有同等級SONET/SDH的1/4而已。以同一界面的設備而言，10G Ethernet的價格約為6萬美元，但是SONET/SDH竟索價25萬美元；不止於此，10G Ethernet設備的佔用面積還小於SONET/SDH，對於機房的建設成本亦有抑制的效果。SONET/SDH的高單價源由於對高信賴度的考量，其設計是以25年連續運轉為基準，能通過溫度乃至於地震的測試。Cisco以為10G Ethernet的成本優勢在於所運用的管理機能，雷射模組和傳輸媒介以及資料傳送時脈設計上所取得。Lucent甚至不諱言2004年以後，10G Ethernet的市場將不亞於SONET/SDH。某市場分析公司指出，10G-bit Ethernet每埠的價格約為1G-bit Ethernet每埠價格的8.3倍；換言之在相同的速度下，使用10G-bit Ethernet的成本將比1G-bit Ethernet節省17%。IDC估計2004年時，10G-bit Ethernet的市場約為10億美元，Dataquest則預測36億美元。

不過，10G-bit Ethernet雖然在成本上佔有優勢，並非就無懈可擊。IDC便指出10G-bit Ethernet欠缺SONET所擁有的連結管理能力，遂無從追蹤連結的錯誤。業界已有數個提案，將數位表袋(wrapper)內含在10G-bit Ethernet的訊號框內，便可解決此問題，唯需額外增加成本和複雜度。Nortel並不認為10G-bit Ethernet可憑其成本優勢顛覆電信架構，可是卻可視為LAN、MAN和WAN網路整合的利器。Nortel依然視POS(Packet Over SONET)為點對點連結的最佳解決方式，10G-bit Ethernet則適用於突發性流量網路。

WWDM和序列串接兩種選擇共逐通訊方式標準

10G-bit Ethernet標準係用HSSG(Higher Speed Study Group)制訂，後移交IEEE802.3ae工作小組，仍有若干重要規格尚未確定。在現有的G-bit Ethernet中，係依據不同的傳輸距離訂定不同的傳輸材質。如1000BASE-SX適用220/275/550公尺傳輸距離，使用光纖；1000BASE-T利用雙絞線，只可傳輸100公尺。10G-bit Ethernet係以利用對象的不同先行訂定傳輸距離，如大樓內部的通訊距離訂為300公尺，都市內為10公里，都市間則為40公里，尚未確定使用哪一種光纖(單模或多模)。在傳接模組上(PMD)的傳送方式則在WWDM(寬波長分割多工)和序別通訊方式兩種選擇上有所爭議。

WDN是在一條光纖上，利用波長的不同，傳送多工的訊號。傳統上，在海底光纜上使用DWDM(Dense-WDM)，波長間隔密度較高，可一舉使用16重多工。在10G-bit Ethernet上並不適合使用成本較高的DWDM，業界傾向使用波長間隔較大的WWDM，4多重工的訊號方式，遂可改用較低速的OEIC，逕利用CMOS犯用製程即可，可以提早商品化的時程。不過部分業者則看好序列串接方式的潛力。現階段序列串接方式成本較高的原因是因速度較高，傳接器通常得使用GaAs或Bipular等製程，不像速度較低的WWDM可使用CMOS。但是在Vitesse和AMCC等推出CMOS製程的序列串接傳接器之後，情況已大為改觀。WWDM最大的問題是零件數目較多，Broadcom在2000年春發表10G-bit Ethernet傳接器單晶片，內含四個傳接器核心，可一併傳收4組頻道(或波長)的WWDM。

雷射種類和波長選擇分歧大

下一個問題是雷射光源的選擇，情況比傳運方式更加複雜(表五)。雷射的波長有850nm、1310nm和1550nm等三種，雷射種類依價格的高低依序為VCSEL、FP和DFB等，當然價格愈高，傳輸距離愈長，85nm波長的VCSEL是使用在G-bit Ethernet的典型代表，沿用在10G-bit，在成本上佔有優勢，最適合用在大樓內的短距離傳輸。但另有業者以為850nm在傳送過程中訊號吮號過大，只能傳送100公尺，倒不如使用可達300公尺的1300m,來的更好。至於1550nm向來是SONET常用的波長，距離超過40公里，需出力大的冷卻機能亦不適合。

《表五　IEEE802.3ae所提出的傳收模組方案》

IEEE802.3ae所訂在2000年3月才會完成標準化底定的工作。業界為客戶展開的測試預計在2000年底前展開，Nortel、3Com、Foundry和Extreme Networks可望在2001年第1季先行推出產品。

受制於型態的特殊性，電信業向是台灣業界久攻卻難有作為的領域。10G-bit Ethernet的竄起雖也是跨足電信業的另一個切入點，唯台灣網路業界的技術層次現階段仍有難以踰越G級的實力，故短期內並不容易在這方面有所表現。但是網路高速寬頻化還是會持續進行下去，光纖化是必然的走向。台灣業界在光零組件上的機會將會愈來愈明顯。特別是網路進軍電信業之後，低價的潮流勢難抑止，台灣業界可施展的空間將會更大。國際網路大廠已有和國內零組件業者合作的計畫，正在積極進行中。

網路時代的來臨不只能顛覆傳統的產業經營型態，由10G Ethernet為例，印證了它也能打破電子產業領域的隔閡和技術的障礙。