千兆以太网技术在解决带宽瓶径问题上的应用前景预测

随着千兆以太网(Gigabit Ethernet)层级的网络芯片问世,预计将很快普及到企业及一般消费性市场的网络环境中,而网络使用者也可望告别缓慢的资料下载,提升网络工作效率。网络设备厂商认为,未来5年内企业用户,甚至是一般用户都将随着骨干网络提升,随之升级局域网络带宽,而千兆以太网则是目前所见最经济、效益最佳的解决方案之一。

目前,要享受到网络带来的好处,带宽不足仍是首要突破的瓶颈；对此,包括网络系统与半导体芯片的从业者都正加紧开发的脚步,力争在新一轮竞争中取得市场的领航地位。在网络带宽需求迫切的情况下,网络设备从业者普遍认为,千兆以太网正从企业主网络向局域网络(LAN)转移,包括大型企业集团以及中小型公司都已经陆续采用千兆以太网局域网络,以加快企业对内对外信息的传递速度。

对企业而言,一旦可以采用现有的网络基础建设提升带宽,对企业减少成本以及竞争力提升都将大有助益；支持第五类铜线传输的千兆以太网网络芯片大量推出,将有利于企业在短时间内以更低成本提升网络带宽,这也是半导体厂商加紧投入开发千兆以太网网络芯片的因素,芯片厂商事实上已经预测到5年内千兆以太网的市场发展规模。

根据美国国家半导体的估算,2001年全球千兆以太网网卡的出货量将接近千万片。根据这个预测数字看,千兆以太网价格发展曲线快速下滑将严重侵蚀10/100Mb网卡的市场,也会因此促使网络设备厂商加紧投入千兆以太网产品开发。

2001年是千兆以太网元年

随着千兆以太网芯片及网卡的价格不断下滑,何时能取代目前的10/100Mb网卡,成为下一代主流规格,已经成为市场关注的焦点。有厂商指出,2001年可能是千兆以太网应用元年,从技术、标准来说都已经相当成熟；同时随着价格下滑,市场需求也正快速增加。

以服务器与台式计算机所用的千兆以太网网卡来说,目前市场售价已经低于50美元,与售价在30～40美元之间的10/100Mb网卡相较,两者价差已经缩小至10美元左右。而随着市场需求的持续增长,预期未来两者的价差还将进一步拉近至2～3美元之间。

在产品性能持续提升与价格不断探底的情况下,厂商预期,包括网卡及交换器在内的千兆以太网相关产品,极有可能于2002年下半年度取代目前的10/100Mb,成为市场的主流标准(图1)。

千兆以太网芯片厂商指出,事实上,目前千兆以太网已经出现在市场中。以目前出货的服务器来说,多数都已经内建千兆以太网网卡；而在交换器方面,包括思科及惠普等网络设备厂商,目前最抢手的交换器,也都是具备千兆以太网端口的产品(24×10/100Mb+2×1,000Mb)。

从目前市场发展的情况看,相关厂商推测,2002年上半年度将是千兆以太网相关产品全面推出的时间点,包括完全支持千兆以太网规格的交换器及网卡都将大量问世；经过约半年时间的市场宣传与教育推广后,预期从2002年下半年开始,千兆以太网相关产品将进入成长期。厂商预计,随着千兆以太网价位愈来愈逼近10/100Mb同类产品,届时企业用户将会转向采购千兆以太网产品,10/100Mb则将逐步退出市场(图2)。

此外,除了服务器已开始内建千兆以太网芯片外,从2002年起包括台式机及笔记本,也将由高端机种率先引入千兆以太网规范,预料到2002年下半年,市场中绝大部分的台式机与笔记本都将采用千兆以太网技术。

中国千兆以太网先从网络节点着手

在中国,目前千兆以太网相关产品市场都还处于起步阶段,包括服务器、网络交换器及电信设备等市场,存在大量采用千兆以太网技术的领域。熟悉市场动态的厂商认为,由于中国市场幅原辽阔,网络基础建设工程不但规模庞大,同时建设周期很长,因此在引入千兆以太网技术的进程上,可能会稍微落后于世界其它地区。

厂商预测,2002年下半年起,中国用户才会逐步将服务器及网络系统中的重要节点,升级到千兆以太网规格。而要从2003年开始,在中国市场销售的台式机及笔记本,才会开始采用千兆以太网技术。

对正在考虑建设信息系统的信息管理人员(MIS)来说,虽然未来千兆以太网价格仍有下滑空间,但厂商建议,基于未来使用需求及升级成本的考虑,现在就应该把千兆以太网纳入采购项目之内,以避免未来再次升级时所形成的资源重复浪费。

宽带市场是千兆以太网商机所在

虽然中国在引进千兆以太网技术进程上会些微落后,但却拥有无穷的市场商机潜力,其中最令人瞩目的就是中国的宽带市场。与欧美先进开发国家相较,中国得利于开发较晚,许多新盖的建筑都已经预先铺设第五类铜线(CAT-5),因此得以采用较DSL与Cable Modem更为先进的千兆以太网技术。未来在这些预置以太网络建筑内工作或居住的用户,只要将网络卡升级至千兆以太网规格,或是购买支持千兆以太网功能的计算机,就能享受到比10/100Mb还要快速10倍的网络应用体验。

从过去网络产品的世代交替过程来看,相信千兆以太网的应用在产业标准已经确立后,将会大量应用在学术网络、校园网络,以及需要大量带宽的再生器、路由器、交换器、集线器与服务器间信道。

在企业的成本考虑上,千兆以太网解决方案能保障部份企业在网络建设上的投资,无须再花费大笔预算换新光纤管线。以网络配线系统为例,目前企业多半采用CAT-5e UTP线材布线,CAT-5e的传输速率接近1Gbps,其价格比cat-6 UTP线材低三分之一,虽然CAT-6 UTP线材的传输速率可达到2.5Gbps,但是在网络产品趋势明显表明未来两、三年内局域网络将会以千兆以太网为主流的情形下,延用CAT-5e将可以兼顾到节省资本支出及提升带宽的目的,支持CAT-5的千兆以太网网络芯片推出,可说是完全解决企业在线路升级方面的困扰。网络设备厂商估计,未来5至7年千兆以太网将会维持局域网络的主流地位(图3)。

至于过去外界认为千兆以太网使用CAT-5缆线传输容易产生噪声及串扰现象,新一代的芯片设计都加入回波、串音消除功能,并加入自适应均衡、高精度模拟数字转换、前向误码校正等技术,让网络传输品质最佳化,不会受到误码干扰。在技术、成本、市场因素都已排除的情况下,追求更大带宽的需求将带动千兆以太网的起飞。

结束语

虽然目前千兆以太网网络设备的价格仍较高,但网络芯片厂商认为从产品性能价格比来看,已经达到企业用户乐于接受的程度,并且网络设备厂商也表示,从千兆以太网网卡来看,产品价格约是市场上顶级10/100Mb网卡的两倍,但是在一般32位 PCI环境下,性能提升5倍,64位 PCI环境更可达到10倍,因此对商业用户或一般用户市场都相当有吸引力；此外,它也具备向后兼容设计,可同时支持10/100/1,000Mb的网络芯片推出的情况下,将有助于企业用户在采购时选择千兆以太网,达到阶段性升级的目的。

总的来说,千兆以太网已经在市场上占有一席之地,并渐成市场主流。面对新一轮的市场角逐,只要加紧与高端网络芯片厂商的合作及采用其先进的千兆解决方案,加速新产品的开发,宽带网络设备厂商将大有作为。

作者: 林敬祖

有线通讯部亚太区市场经理

美国国家半导体公司

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