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尋求新出路 Wi-Fi靠攏60GHz

2011-01-21
Wi-Fi技術推出以來,經過多年的發展,市場已達到顛峰,加上Wi-Fi晶片的ASP迅速下滑,年成長率也開始走下坡,為突破此困境,再創新商機,Wi-Fi聯盟鎖定高傳輸速率的60GHz技術,成為802.11ad規範。不過目前60GHz晶片商為數不多,未來可能掀起一波購併風潮。
隨著無線區域網路(Wi-Fi)技術的成熟,市場也逐漸趨於飽和,為更擴大既有市場範疇,Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)繼2010年7月公布用於車用通訊環境的802.11p規範後,更於同年10月推出架構在802.11a/g/n上的Wi-Fi Direct,試圖搶攻藍牙(Bluetooth)市場。有鑑於消費者將大量高畫質(HD)影音內容帶入家庭,數位家庭的落實也導致家用網路傳輸速度須不斷提高,因而讓Wi-Fi聯盟將目光移到60GHz,以期利用該技術的高傳輸速率,有所突破。

ASP下滑速度快 2011年Wi-Fi年負成長

全球五大家電廠商持續推出內建Wi-Fi技術的電視機產品,Wi-Fi新規格如Wi-Fi 11n、Direct雖不斷推出,卻仍無法刺激市場成長,原因在於Wi-Fi產品單價迅速下跌,從Wi-Fi晶片大廠雷凌與瑞昱在11n淨利與毛利的成長力道大不如前也可嗅出警訊,種種因素皆導致Wi-Fi市場產值無法與過去相比。

圖1 資策會MIC產業顧問兼 副主任張奇預估,2011年全球通訊設備產值成長8%,其中台灣達新台幣1兆7,237億元,較2010年成長32%。
資策會產業情報研究所(MIC)預估,從2010年開始,Wi-Fi產業整體產值即出現負成長,約為-8%,預估2011年Wi-Fi產值約為新台幣723億元,年成長率微幅攀升,為-5%,分析Wi-Fi成長率持續下滑的因素,資策會MIC產業顧問兼副主任張奇(圖1)表示,主要原因為各家廠商開始削價競爭,導致Wi-Fi平均銷售價格(ASP)下滑速度相當快,即使全球五大家電大廠持續推出Wi-Fi電視機產品,使Wi-Fi出貨量有一定的成長,但卻無助於產值的提升。此外,Wi-Fi新規格如Wi-Fi 11n、Direct雖不斷推出,卻仍無法刺激市場成長,更何況Wi-Fi產品單價下跌快速,從雷凌與瑞昱在11n淨利與毛利獲利力道衰減也可一窺端倪,種種因素皆導致Wi-Fi市場產值下探。

隨著景氣的復甦,2010年無線通訊領域中,包括WiMAX、長程演進計畫(LTE)、藍牙與其他無線個人區域網路(WPAN)技術在市場產值上皆有不錯的表現,如藍牙與WPAN合併的產值為新台幣185億元,預估2011年可達新台幣219億元的規模,年成長率為18%;連近期市場不斷被看衰的WiMAX用戶端設備(CPE)加上WiMAX手機的產值也將成長,預期可從2010年的新台幣336億元成長至2011年的新台幣490億元,年成長率逼近為46%,預估2011年WiMAX用戶數可增至一千八百萬戶。但身為台灣無線通訊產業火車頭的Wi-Fi,成長率卻未因景氣回升而有新的突破。

相較Wi-Fi市場的持平發展,張奇卻相當看好英特爾(Intel)近期主推的Wi-Di技術,該技術鎖定無線顯示器(Wireless Display)的應用,並計畫全面內建於個人電腦中,他進一步表示,有鑑於目前個人電腦與電視機互通須額外加裝連接器,而英特爾認為若個人電腦皆內建Wi-Di,即可無線傳輸影音資料至電視機中播放,將可省去連接器與纜線的成本,且更易於使用。

延伸既有版圖 60GHz為首選

為求下一步的發展,技術相當成熟的Wi-Fi,攜手WiGig,欲藉由60GHz頻段提升Wi-Fi傳輸速率至Giga等級,WiGig 1.0規格已於2010年底推出,亦即802.11ad,2011年初將推出2.0版本。預料WiGig新規範輪番登場,將創造Wi-Fi市場的另一波高峰。

圖2 海華科技無線通訊研發處產品行銷部處長李彥銳 表示,WiGig晶片是由既有的雙模Wi-Fi晶片與60GHz組成的雙晶片架構。
海華科技無線通訊研發處產品行銷部處長李彥銳(圖2)指出,聯網電視如Google TV與蘋果(Apple)TV的發展,帶動影音資料傳輸的需求,而為取代有線技術,現有Wi-Fi約100Mbit/s的傳輸速率勢將不敷使用,再加上若經過壓縮,影像恐會失真。以60GHz頻段發展出來的技術,動輒可達4Gbit/s以上的傳輸速率,讓Wi-Fi聯盟眼睛為之一亮,因此Wi-Fi聯盟已將60GHz頻段視為下階段發展的重要技術,並成立工作小組,進而推出802.11ad規格。

Wi-Fi聯盟針對Wi-Fi技術的未來發展,規畫了兩個藍圖,其一為與其他無線技術整合;另一為依循新應用如聯網電視,提升Wi-Fi的吞吐量。而要提高Wi-Fi傳輸速率,60GHz不失為一條好途徑,其中,WiGig為應用60GHz頻段所提出的新技術。其1.0規格已於2010年底推出,亦即802.11ad,2.0版本則可望於2011年初推出。

有鑑於超寬頻(UWB)因頻段未開放而發展失敗,WiGig使用各國幾乎皆已開放的60GHz頻段,因此可避免重蹈UWB覆轍。李彥銳強調,可將WiGig作為UWB的變形,原因在於,WiGig與UWB皆鎖定短距、高傳輸速率的應用,即使目前Wi-Fi將WiGig歸類於資料的傳輸,而非傳輸影音檔案,但可預期WiGig未來也將用於影音資料的傳輸,屆時,影音資料將不須經過壓縮即可傳送,提供消費者更好的觀賞經驗。

事實上,考量2009~2010年Wi-Fi的市場發展已遇瓶頸,因此廠商繼整合其他技術如全球衛星定位系統(GPS)、藍牙、調頻(FM)後,正設法進一步擴大Wi-Fi市場版圖,因此已見廠商以應用為出發點,紛紛開發出如點對點(P2P)傳輸的Wi-Fi Direct、具備高速傳輸速率的WiGig以及英特爾提出的Wi-Di等不同的技術。

60GHz晶片商奇貨可居

  由於60GHz頻段中的無線技術少,再加上可大幅提高資料傳輸速率,Wi-Fi聯盟已宣布將60GHz頻段視為Wi-Fi下階段發展目標,甚至也傳出藍牙技術聯盟(SIG)也將目光焦點鎖定60GHz,計畫發展新技術。不過,現在真正於市場推出60GHz晶片產品僅SiBEAM與Wilocity,既有Wi-Fi廠商在粥少僧多的狀況下,欲快速補齊60GHz技術,恐引發一連串購併事件。

目前Wi-Fi技術採用2.4GHz與5GHz頻段,但為大幅提高資料傳輸速率,開拓更多應用市場,60GHz將為較佳的選擇,雖然5GHz頻段的Wi-Fi技術(802.11ac)也具備較大的頻寬速度,但傳輸影音資料時仍須經過壓縮,而60GHz發展出來的802.11ad則毋須壓縮即可傳送,因此也較受廠商青睞。李彥銳表示,於2011年消費性電子展(CES)全球首次實際現場展示的60GHz接取點(Acess Point)產品,是與Wilocity、創銳訊共同合作,其中,Wi-Fi採用創銳訊產品;60GHz所用是Wilocity晶片產品,以封裝方式將兩顆晶片組成單晶片,而由海華科技製作為模組與終端產品。

事實上,Wi-Fi朝60GHz頻段發展已成既定事實,全球主要Wi-Fi晶片供應商也須面臨新的投資布局,李彥銳指出,從2.4GHz或5GHz頻段要跳到60GHz頻段的技術發展門檻相當高,除了許多高頻技術待解外,廠商也須投入新的研發人力,因此尋求其他廠商的合作是最快的方式。不過,現階段僅SiBEAM與Wilocity具備60GHz晶片研發能力,而創銳訊已率先與Wilocity合作,SiBEAM晶片效能佳,但成本相對也較高,未來是否另有Wi-Fi廠商與其合作,尚待觀察。

圖3 左起為安捷倫電子量測事業群應用工程部專案經理吳智凱、協理陳俊宇、專案經理蘇千翔
分析目前Wi-Fi廠商60GHz市場的布局,以及Wi-Fi與60GHz兩顆晶片架構將走到系統單晶片(SoC)的發展,李彥銳表示,除了創銳訊及Wilocity的合作已成形外,博通預計以既有的藍牙研發小組進行60GHz晶片的研發;邁威爾(Marvell)亦選擇合作模式。Wi-Fi廠商針對興起的60GHz市場仍有是否值得投入資源自行開發的疑慮,因此合作或購併事件皆可能發生,而60GHz的廠商為跨足Wi-Fi市場也可能選擇購併Wi-Fi晶片商。至於台灣Wi-Fi晶片大廠雷凌與瑞昱,則由於技術發展步調較國外廠商慢,因此目前尚未有60GHz技術的研發計畫。安捷倫(Agilent)電子量測事業群應用工程部協理陳俊宇(圖3中)表示,近期高通(Qualcomm)收購創銳訊後,預期創銳訊與Wilocity的合作關係也將一併移轉至高通。

據了解,高通購併創銳訊之後,也引發另一宗購併案件的加速浮上檯面。2010年10月開始不斷出手購併的博通,傳出看上雷凌已久,雙方於2010年11月起展開接觸討論,原預計2011年3、4月拍板定案,但由於高通購併創銳訊,打亂博通布局,因而可能促使博通加快收購雷凌的腳步。不過,雷凌科技對於上述消息予以否認,而博通在截稿前對此市場猜測並未有任何說明。

60GHz市場剛起步

安捷倫與羅德史瓦茲(R&S)對於60GHz頻段技術已推出測試儀器產品支援,羅德史瓦茲業務部業務協理盧迦立表示,過去60GHz、微波等技術皆為軍方所使用,而該公司也是從軍用市場起家,因此,除了頻譜分析儀、訊號分析儀等儀器外,支援全頻段(Full Band)的CMW500也可支援Wi-Fi的測試。安捷倫電子量測事業群應用工程部專案經理蘇千翔(圖3右)指出,近幾年Wi-Fi的發展四大趨勢包括行動化、顯示器資料傳輸、個人電腦路由器與車用市場,而利用60GHz,Wi-Fi傳輸影像封包時毋須經過壓縮,成為其很大的市場競爭優勢,不過另一方面,由於傳輸速率快,使用範圍也僅10公尺,再者產品價格居高不下,因此60GHz技術將鎖定在利基市場。

然而,事實上,WiGig規格發展原意並不以傳輸影音資料為目的,而是強調無線匯流排的應用,欲打破目前個人電腦內部架構。蘇千翔表示,雖然WiGig鎖定無線匯流排的應用,但其高傳輸速率與不須壓縮檔案即可順利傳輸的特性,未來WiGig最終仍將被用於傳輸影像檔案,而在數位家庭市場中,將較不強調高畫質傳輸的Wi-Di更易於脫穎而出。而安捷倫現有的訊號處理器,搭配升/降頻器即可支援60GHz相關技術的測試。除了高速的應用外,60GHz在低速的應用也逐漸被發掘,陳俊宇指出,低速的60GHz可用於生命探測儀器的開發、遠距監控等,且低速60GHz無需授權金即可使用。

此外,無線通訊技術皆需要射頻(RF)晶片,深耕射頻晶片研發的Anadigics,對於以60GHz為基礎的Wi-Fi發展仍持觀望態度,Anadigics寬頻射頻產品事業部資深總監Joseph Cozzarelli表示,該公司並未計畫投入802.11ad技術發展,原因為目前在4G市場,Anadigics已有相當大的發揮空間與市場規模,待60GHz技術市場起飛,該公司才會考慮進軍。Anadigics台灣區業務協理陳彥良補充,由於目前第三代通用序列匯流排(USB 3.0)5Gbit/s的傳輸速率已超越Wi-Fi,因此Wi-Fi走向60GHz不失為增加現有無線技術傳輸速率的方法,不過WiGig能衍生多大的市場,以及可產生多大的市場價值,都是未來Anadigics是否投入市場的考量。李彥銳則表示,60GHz畢竟是新技術,估計2012年才會出現較龐大的應用市場,也是目前Wi-Fi廠商決定投入發展與否的一大因素。

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