在龐大多媒體影音、數據資料服務驅動下，終端使用者對於高頻寬、高傳輸速率的10GbE的需求也水漲船高，而為能與光纖乙太網路一較高下，晶片業者開發的方案極力突顯低功耗、低成本與低開發難度優勢，此外講求安全性能的乙太網路晶片也將大舉進攻市場。
全球半導體產業景氣下滑已是不爭的事實，但部分熱門應用市場仍持續成長，如每秒傳輸速率達10Gbit/s乙太網路(10GbE)。為帶回第一手10Gb銅纜乙太網路現況與未來趨勢的報導，日前走訪矽谷兩家乙太網路晶片供應商Solarflare與Vitesse。
高傳輸量/速度需求加速10Gb乙太網路崛起
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| 圖1 Solarflare市場行銷副總裁Bruce Tolley表示，10GBASE-T可望成為下一代必須處理大量多媒體應用網路的基礎，Solarflare提供的產品已準備迎接此一趨勢。 |
由於資料中心(Data Center)、企業網路領域對於大量多媒體串流傳輸、Web2.0、儲存區域網路(SAN)、伺服器虛擬化等需求興起，終端用戶對於頻寬、儲存容量和可靠度要求增加，正驅使10GbE成為新一代市場主流。Solarflare市場行銷副總裁Bruce Tolley(圖1)分析，頻寬/行動用戶數增多、豐富多媒體內容、社交網路(Social Networking)、三合一(Triple Play)服務、隨選視訊(VoD)、網路電視(IPTV)、DVB-H、線上購物、企業電子商務(B2B)等，將加速資料中心對於10GbE的需求升溫。
此外受惠於虛擬化伺服器市場崛起，多樣化的虛擬伺服器對於多核心伺服器中央處理器(CPU)、頻寬需求更加殷切，而為提升CPU效能，須提高儲存輸出/輸入(I/O)，尤其在聯合眾多伺服器的區塊儲存(Block Storage)和檔案儲存(File Storage)時更顯重要，另外如金融服務市場數據服務講求低延遲、高訊號傳輸率，加上叢集運算(Cluster Computing)、高效能運算(HPC)有更快速的運算速度要求，在在突顯10GbE對於提升聯網效能的重要性。
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| 圖2 Vitesse執行長暨總裁Christopher R. Gardner認為，寬頻接取為驅動閘道器和家庭網路轉換至GbE的最大力道，而價格將會是加速企業與電信網路轉換至GbE最大動力。 |
隨著乙太網路傳輸速率升級至10Gb，電信業者也投入相關的通訊設備投資(CapEx)，亦加速10GbE設備數量持續增長。Vitesse執行長暨總裁Christopher R. Gardner(圖2)預估，2008年GbE埠數將由近一億五千萬埠，成長至2011年破二億五千萬埠大關，年複合成長率(CAGR)達21%；而10GbE埠數將由2008年不到一百萬埠，爬升至2011年逼近二百五十萬埠，CAGR更高達38%。
由於資訊娛樂已從過去的單向傳輸轉變為多點溝通，相對的也驅動頻寬、傳輸速率與儲存容量的擴增。Tolley強調，未來資料中心將朝低功耗、10GbE、伺服器虛擬化、網際網路小型電腦系統介面(iSCSI)、更有效率聯網、傳輸量管理、電子商務交易等功能發展，晶片業者勢必面臨更多的技術挑戰，若要擴大既有市占，提供兼具低成本、低功耗及低開發門檻的方案將成為市場致勝關鍵。
三「低」乙太網路晶片才是王道
銅纜與光纖乙太網路因分別在成本與耗電量占有優勢，市場上可說勢均力敵，使得現階段市面上所推出的10GbE方案相當多元且紛歧，主要的四大10GbE標準為10BASE-SR、10BASE-LR、10BASE-CX4以及直接附加銅纜(Direct Attached Copper)(表1)，前二者為光纖乙太網路；後二者為銅纜乙太網路。
表1 複雜的10GbE方案現狀 |
| 類型 |
媒介支援 |
最大傳輸距離(公尺) |
跳線面板支援/連接 |
| 10BASE-SR |
新OM3多模光纖 |
300 |
有 |
| 10BASE-LR |
NewIBX4 |
15 |
無/InfiniBand連接 |
| 10BASE-CX4 |
安裝或新單模光纖 |
10,000 |
有 |
| 直接附加銅纜 |
特殊類型的銅纜：
新專利Twinax |
7～8.5
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無/視業主
非結構化纜線 |
2006年6月，10GBASE-T銅纜乙太網路標準正式底定後，銅纜和光纖乙太網路的戰火也隨之加劇。相較於光纖乙太網路，雖然銅纜乙太網路成本低三成左右，深具價格競爭力，不過銅纜乙太網路最為人所詬病就是耗電量偏高的問題，亦成為阻礙其發展的最大絆腳石；另一方面，光纖乙太網路技術也正在快速演進，其平均功耗較銅纜乙太網路低三至四倍，目標市場同樣鎖定在資料中心、網路伺服器、儲存網路等領域，面對光纖乙太網路的來勢洶洶，為力拱銅纜乙太網路成為市場主流，2008年多家晶片供應商如Solarflare、博通(Broadcom)、Vitesse及Aquantia等無不卯足全力推出低功耗10GBASE-T銅纜乙太網路晶片，並希望藉此搶占10GbE市場的大餅。
日前，Solarflare發表最新10BAES-T實體層(PHY Layer)晶片SFT9001，該晶片內建節能技術智慧能源(SmartEnergy)，能提供數種電源模式(Power Mode)，藉此提高乙太網路能源使用效率，號稱閒置功耗僅270毫瓦，動態功耗為5.9瓦。此外該方案並透過專利的動態功率縮放(Dynamic Power Scaling)技術，在長傳輸距離仍可達成低功耗性能，Tolley補充，新產品採用與台積電合作的低功耗65奈米製程開發，及藉由球柵陣列(BGA)封裝技術，達成低功耗與小尺寸優勢。
因應這波節能風潮，乙太網路晶片供應商Vitesse也在2008年初推出用於乙太網電子設備的節能解決方案EcoEthernet，包含SparX、SimpliPHY和G-RocX，據悉當下行鏈路全面使用這些晶片方案時，最高能夠節省80%的電力。上述三種晶片均支援兩項Vitesse專屬的節能技術ActiPHY與PerfecReach，前者藉由自動節能模式可以偵測出網路設備上沒有使用的乙太網埠，然後降低這個埠的電量，或者將這些埠調整到待機狀態；後者為一套智慧演算法，能根據電纜的長度主動調節所需的功率級。
為搶得市場先機，銅纜乙太網路晶片商除了戮力調降晶片的耗電量，也試圖簡化客戶建置與設計門檻，以加快擴大銅纜乙太網路的市占率。例如Solarflare新開發的10BAES-T實體層晶片，可支援多速率乙太網路，實現對100Mbit/s、1Gbit/s及10Gbit/s的支援，因此能夠向後相容於現有的基礎架構，能使資訊科技(IT)經理人可以將既有的乙太網路快速升級為10GbE，以保障用戶現有的基礎建設投資。
Gardner認為，電信業者布建乙太網路服務的最大難題為在網路架構轉變過程中，須支援既有、新興與未來不同的傳輸技術，包括媒體接取控制(MAC)、同步光纖乙太網路匹配器(EoS Mapper)、同步光纖網路(SONET)、光傳送網匹配器(OTN Mapper)、傳送多協議標籤轉換-傳輸檔案匹配器(MPLS-TP Mapper)等，Vitesse則提供上述電信業者網路端對端(End-to-end)服務建置所需的完整晶片方案，滿足一次購足的需求。
安全性乙太網路需求醞釀成形
綜合市調機構Infonetics、IDC、RHK和Vitesse數據資料預估，2009年乙太網路晶片市場(涵蓋MAC、轉換器、PHY)規模將可達10億1,400萬美元，CAGR達20%。如此迷人的市場商機，吸引晶片業者大舉投入資金，研發出更高附加價值的乙太網路方案。
其中，由於多數的知名企業用戶或多或少遭遇過阻斷服務攻擊(DoS)的經驗，其利用特殊的傳輸量去識別網路弱點，為消弭此一弊端，各類DoS技術也應運而生。看準安全性乙太網路晶片的後勢潛力，Vitesse於於2008年12月也趁勢推出兩款分別為支援十六埠與二十四埠、講求安全性能的乙太網路轉換器產品SparX-Ⅱ VSC7401/05。
Gardner指出，駭客是藉由改變管理資訊，去窺探企業網路流通量以達成竊取封包資料目的，此一漏洞通常與轉換器有很大相關，透過轉換器配置加密和鑑定(Authentication)功能將有助於解決問題。另外，有鑑於中小企業網路對於十六埠、二十四埠乙太網路無網管型(Unmanaged)與第二層全管理轉換器的需求量居高，Vitesse則開發針對兩類埠數的轉換器SparX-Ⅱ VSC7401/05。該兩款產品藉由Vitesse自行研發的內容察覺處理器(VCAP)解決企業乙太網路安全性與服務品質(QoS)缺陷。VCAP可提供同步(Synchronous)乙太網路、連續確認訊息(CCM)與快速故障復原，在偵測到駭客入侵時能在毫秒間啟動保護轉換器機制，並藉由CCM達成操作、管理與維護(OAM)要求。在全球乙太網路布建持續擴大的同時，Gardner評估，安全性乙太網路晶片的需求亦將大幅上升。