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漫談無線區域網路晶片市場現狀
 

【作者: 鄧友清】   2001年09月01日 星期六

瀏覽人次:【5832】

2000年可以說是無線區域網路市場急速成長的一年,較1999年大幅成長了88%。消費市場成長幅度會如此大的原因主要有兩項:一為IEEE 802.11b傳輸速率提昇至11Mbps,已經可以與傳統乙太網路媲美;二為產品的單價急遽下降,如D-Link的無線網路卡在美國零售市場甚至於可到70美元的價格。


在無線區域網路產品中扮演非常重要的角色的首推『晶片模組』,除了性能好壞直接關係產品效能之外,設計方式也與產品所能夠提供的基本功能有關。由於『晶片模組』約佔整個無線區域網路產品一半成本,擁有晶片模組量產技術就相當擁有無線區域網路產品的利基命脈,所以成為各廠商矚目的焦點。但是晶片模組的技術門檻高,切入不易;因此有些廠商採取併購的方式(如Cisco併購Radiata)或與其他公司合作(如Agere買Philp的RF Chips)等等方式進入市場,以期在晶片市場能夠佔有一席之地。


《圖一 Wi-Fi Logo(資料來源:SOURCE:WECA,2001)》
《圖一 Wi-Fi Logo(資料來源:SOURCE:WECA,2001)》

無線區域網路各標準的晶片現況

目前在無線區域網路的標準主要有二:HomeRF與IEEE802.11b。由於802.11b佔市場近八成比率,相對的HomeRF較不被注意。也由於802.11b在未來幾年頗被看好,因此以繼承802.11b之姿態出現的802.11g、下一代5GHz的高速無線區域網路802.11a,因而受到了許多注目。以下將針對802.11b、802.11g、802.11a這一系列規格的晶片市場現況做介紹。


(表一) 無線區域網路主要晶片廠商產品比較(工研院經資中心;2001/08)

晶片廠商

Agere

Atheros

Intersil

Systemonic

推出802.11b

u

u

u

未來有計劃

推出802.11g

u

u

u

u

推出802.11a

2001Q4

u

2001Q3

u

特色

晶片效能普遍為系統廠商所認同,但價位較高。

獲Intermec、Proxim、TDK、 Xircom等公司的背書使用。以兩顆CMOS Chip完成的晶片組。

產品約佔市場佔有率6成,具有靈活的創意與強力的技術。

廠商可以順利解決不同地區必須配合不同的RF問題,造福了OEM廠商。


IEEE 802.11b

IEEE 802.11 Task Group b於1999年末確定IEEE 802.11b標準,只定義了DSSS(DSSS;Direct Sequence Spread Spectrum)調變的傳輸方式,即所謂『直序展頻』。它將原來1個位元的訊號,利用10個以上的位元來表示,使得原來高功率 、窄頻率的訊號,變成低功率、寬頻率。另外一方面,802.11b傳輸速率最高可達到11Mbps,頻段則採用2.4GHZ免執照頻段。


IEEE 802.11b的另一個名稱--Wi-Fi。來自於無線區域網路廠商成立的無線乙太網路相容性聯盟(WECA;Wireless Ethernet Compatibility Alliance)組織。WECA組織對於符合該組織認證,經互通性測試核可的IEEE 802.11b規格產品,發給「Wi-Fi」的產品認證,因而IEEE 802.11b產品又稱為Wi-Fi。(圖一)


在晶片方面,目前以Intersil的Prism Ⅱ.Ⅴ、Lucent的晶片組為市場大宗,皆屬成熟技術。市面上最普遍的晶片首推Intersil的PrismⅡ.Ⅴ,據Dataquest統計,約佔市場佔有率6成;但Intersil不以此為滿,反而精益求精,並於今年五月初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,在晶片中頻穩定的情況下,不需加買任何產品,可以成功的降低目前晶片組材料成本5~7美元,使得晶片組成功的朝更低價方向前進。


而Agere的晶片組中, 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,我國環隆電器為其最主要的OEM 廠商;目前客戶群包括了Toshiba、Compaq、Apple、Dell、NEC、IBM等。這兩家廠商在未來在2.4GHz的發展方向皆為『將整個模組整合成一顆晶片』,以期達到成本的降低。


IEEE802.11g

由於下一代規格IEEE 802.11a與目前的Wi-Fi規格,頻段與調變方式不同使得其互相之間不能夠相通,所以已經擁有Wi-Fi設備的消費者可能不會在802.11a設備問世之後就立即購買;因此,過渡時期的規格在這一段時間就顯得重要。


IEEE 802.11g就是為這段過渡時間所發展的規格,它建構在既有的IEEE 802.11b實體層與媒體層標準基礎上,選擇2.4 GHz頻段、傳輸速率可達22Mbps以上,所以其未來發展令人注意。分別有兩家公司向 IEEE 802.11g工作小組提出不同看法,一家為Intersil,以OFDM為通訊技術、傳輸速率理論值可到54Mbps、實際值30~40 Mbps為訴求;另一家為TI,以PBCC為通訊技術、傳輸速率理論值可到22Mbps、實際值則可達到10~13 Mbps。目前 IEEE 802.11g工作小組對Intersil的解決方案有較大的興趣,Intersil勝出的機率也較TI大許多。


在802.11g的晶片方面,Intersil推出名為Turbo的晶片組,可將OFDM與CCK做在一起,OFDM部分可達到36Mbps、CCK部分可達到11Mbps,使用者可以在2.4GHz的頻段自由選擇是要使用11Mbps或36 Mbps、或是在較近的距離使用36Mbps在較遠的距離使用11Mbps。


IEEE802.11a

IEEE 802.11a被視為下一代高速無線區域網路規格,以OFDM為調變技術、傳輸速率54Mbps、5GHz頻段。這樣的高速設備使得無線技術更受市場重視。目前在晶片模組上以Atheros最廣受注意。


Atheros成立於1998五月,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。產品是以兩顆CMOS Chip組成的5GHz無線區域網路晶片解決方案。此模組不只將PA整合進去,還將一般晶片有的VCO、SAW Filter、Flash、RAM拿掉,使得其成本大為降低;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。以目前的狀況看來,Atheros的晶片組產品似乎將在近期5GHz的市場扮演重要的角色;這個晶片組並已獲得Intermec、Proxim、TDK、 Xircom等公司的背書使用。


另外,一家於1999年在德國成立的晶片設計公司Systemonic ,亦推出了5GHz的解決方案──HiperSonic。HiperSonic 是非常具有彈性的一個5GHz晶片解決方案,除了MAC、Muti-Protocol Baseband Processor、Memory等元件之外;最值得一提的是其內含名為H01的Muti-Protocol Baseband Processor,速率高達60Mbps之外,還可以與不同的RF 相連。HiperSonic造福了OEM廠商,使得廠商可以順利解決不同地區必須配合不同的RF問題;在未來,HiperSonic將再有與2.4GHz的RF配合使用的能力。


就目前來說,Systemonic的HiperSonic為出現的晶片模組中,最為OEM 廠商設想的,也可以看出它在產品創意、銷售策略異於其他晶片廠商。因此當今年7月初這項技術樣本問世時,市場掀起一陣波瀾,甚至有分析師認為這項產品將破壞原本的無線區域網路晶片市場分配狀況;但事實將是如何,仍需時間觀察。


5GHz的晶片市場將會比2.4GHz的晶片市場熱鬧許多,挾著下一代高速無線區域網路的光環、具有高毛率的特點,使得5GHz的晶片市場成為許多晶片廠商覬覦的對象;如Cisco、Agere、Intersil、Intel等皆表示要發展相關晶片,並已訂出產品推出時程。


展望

在無線區域網路晶片市場中,我們可以預見5GHz時代來臨,無線區域網路晶片市場將不再會是一個寡占市場;系統廠商將對晶片組有更多的選擇方式,並且有更多的議價空間。


另外一方面,未來幾個月無線區域網路系統產品市場將有幾個現象:802.11b產品價格大幅下降、802.11a與802.11g產品將逐漸出現市場、將有Dual-mode的產品出現(802.11b+802.11g或802.11b+802.11a)、802.11g將先用在家庭影音傳輸上、802.11a將先打企業市場牌等等。


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