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随着英特尔新一代915/925芯片组大批量上市，全球一级PC厂商已使千兆以太网功能成为商业平台和消费者平台中新型PC的标准配置。这一PC市场的变化将对以太网交换机和接入网市场产生巨大的升级需求，预计2005年至2008年将是千兆以太网交换机需求迅速增长的几年。据Dataquest近期报告预测，2004年至2008年间千兆以太网交换机市场将会以11.5%的年复合增长率增长，到2008时将达到32亿美元。千兆以太网端口的发送量将会在2007超过1亿端口。其中，中国（包括台湾地区）将是增长最快的市场。 康明翰：“千兆以太网市场的形成和发展是一个产 业链共同努力的结果，其中包括芯片方 案供应商、设备供应商、服务提 供商和最终用户。” 除PC端的需求驱动外，由于看好千兆以太网市场的大好前景，半导体厂商纷纷加大在该领域的投入，推出更高密度的千兆以太网控制器和PHY芯片，比如48端口千兆以太网控制器、8端口千兆PHY等芯片，这使得每千兆端口的成本大大下降，从而驱动以太网交换机向更多千兆端口或10千兆端口迁移。飞思卡尔半导体公司网络与运算系统部高级业务发展经理常玉林表示：“当千兆端口的价格小于1.6倍10/100端口的价格时，千兆以太网市场开始被接受，而当千兆端口价格小于1.2倍10/100端口价格时，千兆以太网市场就会取代10/100M成为市场主流。”在端口价格不断下降驱动下，预计今年将是千兆以太网进入主流市场的一年。 从千兆以太网的应用来分，目前的主要应用可以分为：电信设备间、数据中心、企业路由器、SOHO、分支路由器、刀片服务器以及中小型企业应用。博通公司网络基础设施副总载Ford Tamer提示，“未来城域网接入、IP DSLAM、3G IP基础设施以及EPON都是千兆以太网设备厂商值得关注的新兴应用。” 虽然如此，杰尔系统大中国区副总裁康明翰认为：“目前千兆以太网的主要市场仍是企业应用领域。”该领域也是交换机设备厂商目前关注的主要市场，所以我们首先要分析企业网交换机的升级需求及其典型配置，然后再决定需要选择什么样的平台方案。 企业交换机的典型配置 在以太网向千兆以太网迁移的过程中，交换机的配置也将发生变化，在市场对主流配置的需求上，各厂商的看法略有差异。 飞思卡尔的常玉林表示，对于员工人数少于200人的中型和小型企业，采用带2个或4个千兆以太网端口的快速以太网交换机已经足够，目前典型的配置是24/48 端口的10/100M可堆叠以太网，加上几个千兆上行端口。对于大型企业，总宽带需求将会超过10G，并需要更高的可堆叠能力和更高的上行带宽。 博通和杰尔同意飞思卡尔关于中小型市场的观点，对于大型企业，他们进一步详细的表述为典型配置将是24GE+2x10GE、24GE+4x10GE、48GE+2x10GE、48GE+4x10GE或8x10GE。 Ford Tamer：“未来城域网接入、IP DSLAM、 3G IP基础设施以及EPON都是千兆以太 网设备厂商值得关注的新兴应用。” 此外，在功能方面，康明翰补充说：“对于大型企业来说，必须更多地考虑网络的可靠性，因此它必须支持L3交换机功能，并且需要有防病毒扫描功能。比如思科公司目前非常关注网络安全问题。对于中型企业，同样需要关注可靠性和安全性。虽然它的网络配置比大型企业要简单，但是它对灵活性有较高的要求，因为中型企业要考虑到以后的扩展，所以容易配置的网络对中型企业非常重要。对于小型企业，成本是他们最关心的，所以配置一定要非常简单，通常L2交换机对他们很适合。最新的现象是小型企业对L2+功能的交换机需求增加。” 但是，Vitesse公司在对中小型企业的配置分析上与以上的几个公司不同，他们认为由于价格已足够低，应该完全用GE交换机代替FE交换机，因此他们推存的配置为：SOHO，5/8端口GE L2+交换机 (无需网管或 web-managed)；中小型企业，8/16/24端口 GE L2+ 交换机 (web-managed 或全网管)。 该公司以太网产品部总经理Simon Keeton说道：“总的来说，目前大家最关注的是安全性、融合业务和网络管理。对于融合业务，VOIP是SOHO/SMB和大型企业都关心的热门应用。 主流技术趋势 “VLAN、L4交换、IPv6、智能处理器以及物理层技术是以太网交换机制造商应该关注的几个重点。” 飞思卡尔的常玉林指出。 杰尔的康明翰则表示，在高速以太网发展中，出现了MPLS、IPv6、安全性、无线交换机等前沿技术。相对来说MPLS和无线交换技术现时已经得到应用，而IPv6还要有一段路程要走，需要整个产业链的配合。至于安全性则应该辩证的看待，过于安全则肯定复杂，追求简单则安全性难以保证，所以要在相应的组织讨论并形成标准后才会有发展。无线技术和人类的生活息息相关，应该得到发展，但是由于技术上还不成熟，也需要时间的投入。 在器件的技术趋势方面，Vitesse的Keeton评论道：“对于SOHO/SMB市场，千兆以太网IC将会向更低成本和集成必要的一些功能发展，比如集成安全和VOIP功能，减小功耗同样也是该市场的一个重点。对于大型企业，则是要增加安全和融合业务。未来千兆以太网IC关键的性能包括安全、流量过滤以及QoS等功能。” 在半导体工艺方面，博通的Ford Tamer表示，“千兆以太网芯片将采用90纳米和65纳米工艺、倒装芯片封装、集成内存、并将会进一步集成更多的元件。” 最后，杰尔的康明翰指出：“整个市场的形成和发展是一个产业链共同努力的结果，其中包括芯片方案供应商、设备供应商、服务提供商和最终用户。” 主流供应商产品及特点 目前在企业级交换机市场的主流控制器和PHY芯片供应商包括：博通、杰尔、Marvell、Vitesse以及飞思卡尔半导体等公司。以下将分别对他们的主流产品及特点进行介绍，以供OEM选择最佳的平台。 一、美国博通（Broadcom）公司 博通已发送超过12亿端口以太网芯片，因此互操作性、业务和售后支持都非常成熟。目前主流的产品有：对于SMB市场是BCM5324，它是首款集成百兆PHY的24端口快速以太网单芯片交换机，并集成2端口千兆以太网MAC。是目前该类市场上集成度最高的产品。 针对大型企业网的是BCM5695千兆以太网交换芯片，它可支持12个千兆以太网端口。公司将其交换芯片的访问控制列表的入口数目由8k增至64k来支持新技术，如IPv6。此外，博通将会主推的产品还包括最新推出的StrataXGS III 系列控制器，其中一款旗舰产品BCM56504在单芯片上集成24个GE端口+4个10GE端口。该系列产品专门针对大型企业需要的安全性、线速IPv6和WLAN特性进行了设计，使之能满足企业未来发展的需求。StrataXGS III 系列具有多层全双工72Gbps的包处理架构。它可用于企业、服务提供商和网格计算领域。 博通的产品能支持2-7层处理能力、三重播放的QoS、线速、IPv6、MPLS、深度内容侦测、ACL、百万级IP路由表、低成本、集成安全性、WLAN、VOIP等功能。 Broadcom表示也在关注企业网客户之外的市场，希望能在城域网市场上增加使用者。为了这个目标，它已经在StrataXGS II交换芯片中加入了对MPLS的支持。 二、杰尔系统公司 杰尔系统通过收购高密度千兆太网交换芯片厂商Terablaze Core和专长于PHY芯片的Massana公司，去年在千兆市场有了一些列大的举措，并会将该市场作为今年的一个重要市场。 去年第四季，杰尔推出了系列ET4K高密度交换芯片。ET4000是支持24个10/100/1000Mbps以太网端口和4个千兆SerDes端口的单片交换芯片，而ET4100相比前者更增加了2个10Gbps以太网端口。最值得一提的是ET4101，它是业内首个单芯片48端口千兆交换芯片,支持48个10/100/1000Mbps以太网端口、并配有4个千兆SerDes端口和2个10Gbps以太网端口，堪称业界目前在企业级密度最高的千兆以太网交换芯片。 在物理层芯片方面，杰尔同样推出了一款高密度的千兆产品。ET1081是一款八端口的千兆物理层芯片，由于采用了Massana公司在用DSP实现PHY方面的独有技术，因此它具有比基于硬件的方案功耗低且可调的特点，每端口功耗小于500毫瓦。从以上这些高密度的千兆芯片来看，大型企业交换机是杰尔主攻的市场。 在以太网接口芯片方面，杰尔的主要产品有单口物理层芯片ET1011，主要应用于计算机主板和南桥配合、家庭用小型交换机、以及作为交换设备的上联端口；ET1310，是集成千兆MAC和PCI-E总线的单芯片方案，主要应用于最新的采用PCI Express总线构架的计算机主板。 三、Marvell公司 Marvell是客户端千兆以太网LOM（LAN-on-Motherboard）市场的主要供应商，同时，它也是企业千兆交换芯片市场的供应商。特别是在PHY芯片方面，以CMOS工艺生产物理层芯片是Marvell最重要的核心技术与优势。“我们的Alaska产品占有75%以上的千兆以太网PHY市场。该产品除具低成本、小尺寸、高性能和高端口密度外，还支持一些独特的功能，比如虚拟线缆测试（VCT）和对线缆组件进行诊断等。”Marvell公司以太网产品市场经理Jason Knickbocker表示。其PHY产品被英特尔与思科等大公司所采用。 Marvell目前最高密度的千兆PHY的是8口单芯片――88E1180，但是他们主推的是4口的千兆PHY。Knickbocker解释说：“我们认为目前集成8端口的千兆PHY从价格上来说没有竞争性，除非采用90nm的工艺，且需要大批量生产时才有实用价值。” 在千兆以太网控制器方面，Marvell目前集成度最高的产品是24端口千兆交换芯片。该Prestera EX包处理器交换方案具有线速和多层交换能力，提供多业务交换、路由和流量分类、可扩展的路由表等多种功能，并具有20Gbps可堆叠能力。最近，Marvell还为其EX系列增加了支持IPv6的产品――EX116（48FE+4GE）和EX126（12GE）。但Prestera EX系列是2003年推出的产品，Marvell近年在企业级千兆市场的新品推出速度不如主要竞争对手快。 四、Vitesse公司 Vitesse公司通过收购网络芯片供应商Cicada公司，加强了它在千兆以太网芯片市场的竞争力，特别是在物理层芯片技术上的竞争力，现在Vitesse已能提供完整的解决方案。新推出的千兆产品俨然就是集成了MAC、PHY、缓存以及CPU的单芯片交换机。 对于SOHO/SMB市场，该公司的主流产品是SparX。现在已上市的两款产品有5口和8口L2千兆以太网控制器，并集成PHY，“它就是一个单芯片交换机。”keeton说道，“它可减少100个外围器件，并将电路板的面积减小50%，每端口的电耗小于600mW，制造商设计一个5口或8口的千兆交换机仅需要二层PC板。它专门针对成本敏感的SOHO和SMB市场设计。此外，它还消除了对外部CPU和内存的需求，因为它集成了交换芯片、MAC，缓存以及8051兼容处理器，因此它减少了总体系统成本。” 对于大型企业市场，该公司主推HawX 系列10/100/1000 Mbps可管理交换机，它用24GE+2X10GE方案取代目前流行的24FE+ 2GbE交换机方案。目前集成度最高的产品是VSC7306，为24GE+2x10GE单芯片交换控制器，不集成PHY。 在物理层芯片方案，该公司目前主推4口千兆PHY。 五、飞思卡尔公司 由于看好千兆以太网市场，特别是千兆以太网在企业接入网和家庭接入网市场的前景，飞思卡尔于去年高调进入以太网市场，并特别强调其以太网控制器与其PowerQUICC处理器配合可为用户提供更好的性能和一站式的服务。 MC6X28以太网交换控制器家族是该公司第一款针对灵活的网络管理市场的产品，它支持单机和可堆叠方案，包括四个产品。每款产品均具有24个FE端口和4个千兆以太网端口（2个用于上行链路，2个用于堆叠），支持L2交换、VLAN，优先和排队等。其中MC6928和MC6828支持L4多现场分级和DiffServ流量管理功能，MC6828还支持L3 级IP交换。 为配合已被用户广泛使用的PowerQUICC处理器，MC6x28专为PowerQUICC 处理器进行了优化，从而使带千兆端口和可堆叠的10/100以太网交换机能达到最佳的性能。