原创 以太switch和PHY芯片

译自《A Guide to Ethernet Switch and PHY Chips》by The Linley Group, Fifth Edition

以太网市场以技术的快速更新而著称，这也导致供应商市场份额的很大变化。对于以太switches，千兆以太（GbE）出货量依然在快速增长，取代了很多快速以太网（100M）产品，所以尽管面对着Broadcom和Marvell这些现有厂家的强大竞争，新的供应商比如Realteck和Vitesse在这个快速增长的部分还是能够赢得设计。10Gbps以太端口的数量正在迅速增加。Broadcom、Fujitsu、Marvell和Fulcrum正在为了成为领先者而相互厮杀。10GbE PHY市场的竞争更加激烈，因为几个竞争厂家正在为先期站位而拚斗。在某些情况下，大厂家会通过收购初创公司来补充产品线，与此同时，PHY厂家也在继续获取新的融资。新的投资和持续增加的新入者相互混合，使得以太switch和PHY市场更加的血雨腥风。

本报告覆盖GbE和10GbE switch芯片，但是不包括带GbE上行的FE switch芯片。对于PHY产品，包括用于光模块和在线卡的10Gbps Serdes芯片。我们还包括用于补偿光色散的10GBase-LRM PHY。

以太网芯片市场每年的收入超过20亿美金，其中GbE占最大的份额。虽然从FE到GbE的转变已经处于最后的阶段，但是FE器件的市场依然很庞大。因此，我们预计GbE市场在接下来的几年内会继续强劲增长，逐渐替代FE器件。在2008年，10GbE端口的出货量超过了百万大关，目前我们处在这个下一代以太技术的初期阶段。

10GbE的初期需求包括数据中心和GbE的汇聚。将多条GbE链路组合时需要带10GbE上行的汇集交换机；数据中心合并了服务器和存储资源，在其内部，虚拟化技术使得这些资源可以被共享，提高了服务器的利用率。增长的利用率需要更高的I/O带宽，也因此推动了10GbE服务器端口和交换机的需求。

10G以太网也是融合存储和数据网络的长期方案。但是，为了支持存储业务，以太网标准必须为了无差错工作进行提升增强。另外，新兴的FCoE标准定义了在以太通道上传输存储业务。随着一些OEM已经提供混合的系统，FCoE会被迅速配置，这就会增加10GbE的出货量。

除了这些协议的发展，以太网在物理层也在演进。大部分OEM采用可以支持多端口10GbE线卡的SFP+。SFP+还定义了直接附加选项，为数据中心连接机架提供了低成本方案。IEEE802.3ba工作组为40Gbps和100Gbps以太网正在定义物理层标准，这些标准进展良好，在2009年底就可以推出硅芯片样品。

Broadcom继续保持在以太网器件供应商方面的霸主地位，但是这家公司在王冠下并没有任何懈怠。在2008年，Broadcom将很多以太产品升级到65nm技术，并且集成了功率管理技术来降低这些芯片的功耗。基于这些最广的以太网产品线，Broadcom在可预见的将来应该会保持GbE厂商的领先地位。

Broadcom的强大对手Marvell是第一家在交换芯片中提供安全特性并且是第一家提供完整应用软件的厂家。2008年，Marvell在产品线中增加了LinkCrypt（MACsec）安全和电信级以太特性。不过Broadcom集中精力研发拓展产品线，而Marvell却是通过与第三方合作来扩充产品线。这种策略的一个很好例证就是Marvell与Dune网络公司合作开发底板设计所需的结构（fabric）产品，通过这个策略Marvell降低了研发成本但是拼对起来了产品路线图。

Broadcom和Marvell提供了大部分的GbE芯片，所以大部分竞争对手在10GbE市场寻找机会。对于10GbE交换芯片，Fujitsu和Fulcrum与Broadcom在新项目上展开竞争。Broadcom在出货量上领先，Fujitsu有很多独特的特性，而Fulcrum的产品提供最佳的性能。通过在以太应用中采用其经过验证的fabric，Dune网络公司使得系统具有处理多T比特的能力。

许多厂家提供10GbE光接口的PHY芯片。Netlogic最近调整了它的产品线，出货量超过了AMCC。AMCC是第一家示范了10GBase-KR（背板）收发芯片互通性能的供应商，而且可以提供经过验证的产品。OEM都在寻找可以结合10GBase-LRM和新SFP+模块规范的产品，这样可以降低光模块的成本，并且增加每个线卡的端口密度。Vitesse是第一家可以成功提供10GBase-
LRM电色散补偿（EDC）器件的厂家，因此也赢得了不少设计。Cortina在2007年进入这个市场，宣传大量出货10GBase-LRM PHY。其它试图在这一局部市场插足的厂家包括：ClariPhy，Phyworks和 Broadcom。很明显这个市场有太多的供应商，洗牌是在所难免的。

有些厂家目标定位于10GbE-over-copper (10GBase-T) PHY。最早吃螃蟹的Solarflare已经部署了其第二代单片方案的产品。Aquantia，Teranetics和Broadcom也提供单芯片PHY的样片，Plato网络公司在2008年底前也会推出第一颗产品。新的器件将功耗降低至不到6W，这将会推动10GBase-T市场从理论验证走向早期的出货。

以太网供电（PoE）通过网络来给远端设备比如VoIP电话和视频摄像机等供电。一些厂家视PoE为可支撑以太业务的一个机会。Microsemi是成功设计的早期领先者，为交换设备提供了大部分的电源控制器。其他一些厂家包括Linear Technology，Maxim和Texas Instruments为交换机提供PoE控制器。对于低端设备，虽然很多其他厂家也定位这块市场，但Silicon Labs和Akros能提供高度集成的方案。

超过20个厂家试图在新兴的10GbE市场立足。本报告分析了这些厂家，他们的产品以及他们针对不同类型的网络应用时可确保最佳产品选择的技术。