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ADSL Modem芯片组解决方案现况与趋势
 

【作者: 紀昭吟】2000年05月01日 星期一

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四月初多家芯片厂商纷纷宣布推出ADSL相关解决方案,其方向大多朝单芯片以及兼容多种标准发展。Orckit与Fujitsu所合作推出的KeyWave,将模拟(Analog Front End;AFE)整合入数字部分形成单一芯片,目前已通过测试并不至降低传输速率;另外在多种标准兼容的芯片解决方案上,Lucent在月初的DSLcon Spring 2000 Show中发表其WildWire,使用单一芯片可同时支持V.90、DSL Lite以及Full Rate三种标准。


ADSL全球用户目前约为130余万,根据Dataquest针对系统产品出货量所作的预测,1998-2003年的年复合平均成长率(CAGR)将近95%。在全球系统产品需求增加的状况下,国内在Modem产品上一向占有全球重要的地位,因此观察芯片组的如何发展以增加多种功能,或如何整合多颗芯片以降低成本,都是系统产品厂商必须注意的走向。以下就芯片组现况、未来整合方向,以及系统产品所增加的功能做一未来发展分析,并提供ADSL芯片组全球市场成长状况供欲投入的厂商参考。


芯片组解决方案现况/整合方向

ADSL Modem的系统方块图如(图一)所示。数字讯号由Line Driver进入ADSL Modem,经由CODEC执行模拟/数字转换、滤波及PGA等功能后,进入DMT Engine执行DMT解调变,再进行FEC(Forward Error Correction)以降低Bit Error Rate,最后进行ATM Framing,然后经由System Interface进入PC或其他接取产品;除此之外,MCU系负责控制ATM Framing以及DMT Engine,因此未来倾向将这三部分的整合。在内存方面,Flash作为相关协议、Code的储存,DRAM作为运算暂存区,而SRAM则大多内建在MCU内。



《图一 ADSL Modem系统方块图》
《图一 ADSL Modem系统方块图》

目前ADSL芯片整合的现状如(图二)所示。大致上,不含内存在内最高整合程度含Line Driver、CODEC、DMT+ATM+MCU共3颗,一般整合程度则视MCU是否会整合进去而定,为4至5颗。由于同是数字CMOS制程,因此MCU的整合应是必备的;Line Driver因为是高压,用CMOS无法达到要求的效能,是目前最难整合的部分;Mixed Mode的CODEC部分也是较难整合,因为会有干扰的问题,不过目前Motorola已经将CODEC部分整合进数字CMOS部分。



《图二 ADSL Modem芯片组整合现状》
《图二 ADSL Modem芯片组整合现状》

整体来说,CODEC及Line Driver以外的数字部分都可整合为单芯片;由于数字部分可藉由制程微缩及良率提升而降低成本,因此未来Line Driver占ADSL芯片组成本的比重将会上升,而目前电通所正进行Line Driver的整合,预计未来将是ADSL芯片组价格下降的主因之一。至于在CODEC方面,由于所占芯片组的成本不高,目前为了整个系统的稳定与效能,勉强把CODEC整合进来在现阶段并不是非常恰当,ADSL芯片组的发展现在尚属初期阶段,高度的芯片整合也会降低未来的弹性。


其他功能的发展

除了芯片的整合外,某些功能由于将成为产品的重要应用,因此在未来会以硬件的形式做进芯片组之中。


1.增加VOIP功能

在VOIP的解决方案上,目前可采两种方式,初期应是外接一个语音的Codec,长期而言可以将其整合在ADSL芯片组的CODEC功能中,以达到降低成本的目的。


2.软件ADSL Modem的发展

软件ADSL是将数字部分如FEC、ATM Framing交由CPU来处理,原理类似软件模拟调制解调器,因此在硬件部分则不支持,用以降低芯片的成本。在CPU效能不断的提升下,愈来愈多的数字处理功能将会以CPU来执行,不过现阶段在CPU成本高于ADSL Modem成本的考虑下,软件ADSL Modem的产品发展仍须一段时间。


3.G.Lite与Full Rate兼容

G.lite与Full Rate在制造上的差别仅在于Full Rate使用Powerful DSP,标准上的差异并不大。然而目前Chip厂商为了以后用户升级上的考虑,因此大多走向生产两个标准都兼容的芯片组。


ADSL Modem芯片组市场机会分析

由于系统产品的成长,全球ADSL芯片组的产值在1999年约为4,150万美元,而1999至2004年的CAGR预估为36%,如(图三)所示。’99年ADSL IC出货前几名的厂商里,ADI占有24%的市场、Lucent占有18%、Globespan占有15%、Alcatel占有14%。



《图三 Worldwide ADSL chip solution shipments》
《图三 Worldwide ADSL chip solution shipments》

结语

目前我国在ADSL Modem的投入厂商初期还是以过去生产模拟调制解调器的厂商为主,虽然国内在全球模拟调制解调器的产量上维持在50%左右的占有率,但由于关键零组件掌握在国际大厂手上,因此国内厂商一方面在芯片组的来源上无法自主,一方面成本上无法控制。


在宽带接取产品市场新兴的阶段,国内厂商应及早投入关键零组件的开发,以避免重蹈模拟调制解调器的生产模式。由于ADSL芯片组市场的竞争,价格下滑使得芯片整合成为短期主要的产品策略,如何以国内系统出货逐渐占有全球广大市场的优势,与国内系统业者维持联盟关系,将是国内欲进入宽带产品关键零组件厂商所需注意的。


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