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ADSL Modem晶片組解決方案現況與趨勢
 

【作者: 紀昭吟】   2000年05月01日 星期一

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四月初多家晶片廠商紛紛宣布推出ADSL相關解決方案,其方向大多朝單晶片以及相容多種標準發展。Orckit與Fujitsu所合作推出的KeyWave,將類比(Analog Front End;AFE)整合入數位部分形成單一晶片,目前已通過測試並不至降低傳輸速率;另外在多種標準相容的晶片解決方案上,Lucent在月初的DSLcon Spring 2000 Show中發表其WildWire,使用單一晶片可同時支援V.90、DSL Lite以及Full Rate三種標準。


ADSL全球用戶目前約為130餘萬,根據Dataquest針對系統產品出貨量所作的預測,1998-2003年的年複合平均成長率(CAGR)將近95%。在全球系統產品需求增加的狀況下,國內在Modem產品上一向佔有全球重要的地位,因此觀察晶片組的如何發展以增加多種功能,或如何整合多顆晶片以降低成本,都是系統產品廠商必須注意的走向。以下就晶片組現況、未來整合方向,以及系統產品所增加的功能做一未來發展分析,並提供ADSL晶片組全球市場成長狀況供欲投入的廠商參考。


晶片組解決方案現況/整合方向

ADSL Modem的系統方塊圖如(圖一)所示。數位訊號由Line Driver進入ADSL Modem,經由CODEC執行類比/數位轉換、濾波及PGA等功能後,進入DMT Engine執行DMT解調變,再進行FEC(Forward Error Correction)以降低Bit Error Rate,最後進行ATM Framing,然後經由System Interface進入PC或其他接取產品;除此之外,MCU係負責控制ATM Framing以及DMT Engine,因此未來傾向將這三部分的整合。在記憶體方面,Flash作為相關協定、Code的儲存,DRAM作為運算暫存區,而SRAM則大多內建在MCU內。



《圖一 ADSL Modem系統方塊圖》
《圖一 ADSL Modem系統方塊圖》

目前ADSL晶片整合的現狀如(圖二)所示。大致上,不含記憶體在內最高整合程度含Line Driver、CODEC、DMT+ATM+MCU共3顆,一般整合程度則視MCU是否會整合進去而定,為4至5顆。由於同是數位CMOS製程,因此MCU的整合應是必備的;Line Driver因為是高壓,用CMOS無法達到要求的效能,是目前最難整合的部分;Mixed Mode的CODEC部分也是較難整合,因為會有干擾的問題,不過目前Motorola已經將CODEC部分整合進數位CMOS部分。



《圖二 ADSL Modem晶片組整合現狀》
《圖二 ADSL Modem晶片組整合現狀》

整體來說,CODEC及Line Driver以外的數位部分都可整合為單晶片;由於數位部分可藉由製程微縮及良率提昇而降低成本,因此未來Line Driver佔ADSL晶片組成本的比重將會上升,而目前電通所正進行Line Driver的整合,預計未來將是ADSL晶片組價格下降的主因之一。至於在CODEC方面,由於所佔晶片組的成本不高,目前為了整個系統的穩定與效能,勉強把CODEC整合進來在現階段並不是非常恰當,ADSL晶片組的發展現在尚屬初期階段,高度的晶片整合也會降低未來的彈性。


其他功能的發展

除了晶片的整合外,某些功能由於將成為產品的重要應用,因此在未來會以硬體的形式做進晶片組之中。


1.增加VOIP功能

在VOIP的解決方案上,目前可採兩種方式,初期應是外接一個語音的Codec,長期而言可以將其整合在ADSL晶片組的CODEC功能中,以達到降低成本的目的。


2.軟體ADSL Modem的發展

軟體ADSL是將數位部分如FEC、ATM Framing交由CPU來處理,原理類似軟體類比數據機,因此在硬體部分則不支援,用以降低晶片的成本。在CPU效能不斷的提昇下,愈來愈多的數位處理功能將會以CPU來執行,不過現階段在CPU成本高於ADSL Modem成本的考量下,軟體ADSL Modem的產品發展仍須一段時間。


3.G.Lite與Full Rate相容

G.lite與Full Rate在製造上的差別僅在於Full Rate使用Powerful DSP,標準上的差異並不大。然而目前Chip廠商為了以後使用者升級上的考量,因此大多走向生產兩個標準都相容的晶片組。


ADSL Modem晶片組市場機會分析

由於系統產品的成長,全球ADSL晶片組的產值在1999年約為4,150萬美元,而1999至2004年的CAGR預估為36%,如(圖三)所示。’99年ADSL IC出貨前幾名的廠商裡,ADI佔有24%的市場、Lucent佔有18%、Globespan佔有15%、Alcatel佔有14%。



《圖三 Worldwide ADSL chip solution shipments》
《圖三 Worldwide ADSL chip solution shipments》

結語

目前我國在ADSL Modem的投入廠商初期還是以過去生產類比數據機的廠商為主,雖然國內在全球類比數據機的產量上維持在50%左右的佔有率,但由於關鍵零組件掌握在國際大廠手上,因此國內廠商一方面在晶片組的來源上無法自主,一方面成本上無法控制。


在寬頻接取產品市場新興的階段,國內廠商應及早投入關鍵零組件的開發,以避免重蹈類比數據機的生產模式。由於ADSL晶片組市場的競爭,價格下滑使得晶片整合成為短期主要的產品策略,如何以國內系統出貨逐漸佔有全球廣大市場的優勢,與國內系統業者維持聯盟關係,將是國內欲進入寬頻產品關鍵零組件廠商所需注意的。


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