尽管基于UWB技术的首款无线USB Hub的性能表现欠佳,但众多UWB芯片供应商的热情并没有被打消,并坚信无线USB市场将在2007年起飞,并在2008年暴发。而面向PC及其外设,只是无线USB(WUSB)技术的最初应用,面向手机、数字家庭无线音视频传输的应用,已被积级部署。
全球UWB芯片出货量预测。q3besmc
就在业界为2007年UWB市场起飞呐喊时,2006年末公布的Belkin的WUSB Hub评测结果却为UWB产业蒙上了阴影:速率号称是480Mbps,可实际没超过6.35Mbps;而且接通范围只有几英尺,和宣称的30英尺相差甚远。对此,不少UWB芯片供应商冤屈地解释说,因为早期的WUSB hub和dongle要兼容原有市场,所以造成了性能损失。
速率为何达不到480Mbps
Alereon公司传播总监Mike Krell澄清道:“Belkin产品不仅没有被正确测试,而且也不是Certified Wireless USB(CWUSB)设备,它是一种私有技术,与CWUSB无关。第一批WUSB hub和dongle解决方案的速度将在40Mbps左右。”他解释说,性能并不随芯片而变,而是受以下事实影响:在原来市场中,主机和客户端都要同时支持USB栈和无线USB栈;一旦主机和客户端实现了其自然功能(native functionality),那么实际应用速度就会达到250~350Mbps左右。没有任何技术能向应用提供全部带宽(如WiFi速度是54Mbps,而实际通常只有20~25Mbps)。
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Mark Bowles:所有协议都存在一定的开销。 |
对于这种说法,Staccato共同创办人兼业务拓展和公司营销副总裁Mark Bowles也表示赞同:“所有协议都存在一定的开销。”他解释说,例如WiFi目前号称信号发送速率可达54Mbps,但在扣除其中的协议开销之后,实际速率只有20Mbps左右,效率相当于37%。有线USB和WUSB也同样存在该现象。当在信号发送速率为480Mbps的专门自然环境中使用无线USB时,如果扣除开销,无线USB最多能够提供350Mbps的速率,效率约为75%。最难执行的协议和开销最大的协议是CWUSB的HWA/DWA规格,位于dongle和hub之中。这是最具挑战性的,因为它要求WUSB同时运行于有线USB之上。这对于兼容现有的30亿个USB端口来说是必要的,但并不是使用无线USB的最有效率的方式。嵌入到设备中的自然执行(native implementation)最终将达到75%的效率,速率达到350Mbps左右。
Bowles强调说:“早期的主机和客户端设备可能着眼于功能和上市速度,而不追求性能。随着技术和市场的成熟,产品性能越来越被重视。早期各供应商产品性能的不同,取决于如何在成本与性能之间进行权衡,其中包括缓存大小、处理多个请求的能力、HWA/DWA等。早期阶段作出正确的成本和性能权衡的厂商,最终将成为赢家。”
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Mike Gulett:任何新技术所面临的一个挑战就是期望值的设定。 |
而Tzero公司CEO Mike Gulett表示:“任何新技术都面临期望值设定的挑战。Belkin产品在这方面做得不好,没有达到应用要求。480Mbps是UWB的PHY速率,而不是实际可以保持的数据传输率,实际传输率会随着应用类型、开销要求和许多其它因素而变化。”
WUSB将全面开花,成本低至5美元
尽管UWB产品的性能完善需要一个过程,但对于它的市场前景,芯片供应商的自信心可谓爆棚。Alereon认为,2007年第一季度结束前将出现CWUSB hub和dongle。大约在年中的时候,笔记本电脑制造商将允许客户订购内置无线USB的产品,同时也会有打印机或者多功能设备和外部存储设备等首批UWB外设产品。在2007年末的时候,将会看到第一批CWUSB嵌入设备,如手机、PDA和数码相机。Alereon认为,2007年UWB产品出货量大约为2,000万个,2008年达到8,500万个,2009年为2亿个。
Staccato的Bowles则指出,产业正处于认证和互操作性测试的最后阶段,首批面世的产品将是dongle和hub,用于翻新现有产品中近30亿个有线USB端口。随后将是把WUSB直接嵌入到PC、外部驱动器、打印机、数码相机、MP3播放器、机顶盒和手机等产品之中。这些带有WUSB的产品多数应该在2007年面世,2008年这些应用将出现爆炸性增长,并将现出首批具有WUSB的手机。
Bowles表示,在过去的12个月中,有线USB出货了大约12.5亿个连接,而且仍在以30%的复合年增率增长。蓝牙在过去12个月出货了5亿个,而且也在以差不多的速度增长。现在,对于这两者来说,WiMedia UWB都是下一代路线图。他强调说:“我们的客户不再考虑‘是否’要采用UWB,而是只考虑‘何时’采用。我预计,PC、打印机、数码相机、外部硬盘和PMP中的五个顶级品牌中,至少有三家将在未来12个月全部推出包含UWB的产品。Staccato具有洞察力,因为我们深入多数这些客户的设计周期,我们参与WiMedia理事会,并涉及ETSI、ECMA,以及UWB技术和标准开发的其它各个方面。”
尽管UWB市场潜力巨大,但广泛的应用需求对芯片提出了严格需求。Bowles表示:“价格、功耗、外形尺寸等是决定市场成败的关键。UWB芯片的硅片必须是单芯片CMOS,价格必须降至5美元以下,最小占位面积必须在10mm×10mm以下,功耗要低。另外,UWB芯片必须具有高性能,为产品提供高价值,不然不会被普遍接受。”作为目前唯一的单芯片CMOS WUSB产品提供商,不久前Staccato推出了晶圆级(WCSP)封装的Ripcord系列产品,该产品在全功率状态下功耗不到0.5W,尺寸为7.5mm×7.5mm。不仅提供完整的WUSB系统,而且集成了RF模块。Bowles指出:“WCSP封装是为了打造成本更低、外形尺寸更小和最有效率的供应链,将Murata、ALPS、TDK、Taiyo Yuden和京瓷等RF模块供应商纳入其中。预期平均销售价格将在今年底降至10美元以下,2008年底将降至6美元。”
而Alereon初期提供一种双芯片组解决方案, 10万个批量采购的单价为13.13美元,成本有可能迅速降至10美元以下,向5美元前进,继承WiFi的成本变化曲线。至于外形,Alereon初期双芯片组方案以模块方式提供,第二代芯片是在单一模块中封装多个裸片,并将面向全球市场(高于及低于6GHz)。长期来看,Alereon也将生产单芯片解决方案。
手机将成为下一个应用焦点
目前在UWB芯片市场,主要有6家初创公司:Staccato、Wisair、Alereon、WiQuest、Artimi和Tzero。虽然他们目前多面向PC及外设市场,这是UWB最先应用市场;但他们已向手机和家庭消费电子市场发力。例如Alereon和Staccato正积极开拓手机市场,而Tzero和Sigma design则专注于数字家庭中音视频传输应用。
2006年末,Staccato和韩国运营商SK Telecom宣布利用UWB技术开发个人局域网。双方表示,它们正在合作实施一项手机UWB解决方案,该方案可以同时用于蓝牙、高宽带UWB和多点WiNet服务。SKT将采用Staccato基于ARM9的UWB芯片组,以及Staccato的协议无关(protocol-independent)内核来实施UWB解决方案。Bowles指出:“SKT的举动引发了全球其它运营商间的大量讨论。多数运营商开始了解到,UWB技术提供了通常的话音和数据服务以外的许多创收方式。”
Bowles介绍说,许多开发中的应用受益于WiMedia UWB平台的灵活性,使得各种无线个人局域网(WPLAN)连接模式能在同一系统下工作。该项目着眼于WiMedia、CWUSB和一些新开发的协议的应用:1.把手机连接到零售场所的接入点,以访问独特的视频与音频内容;2.把手机连接到零售场所的接入点/信息亭,以快速下载电影和音乐;3.把手机连接到较大的显示屏(PC、电视、投影仪、汽车娱乐),以观赏所存储的内容或者数字移动广播(DMB)内容;4.使手机与手机相连,支持在授权用户之间共享音频等数字内容,或使得PASN(个人区域社交网络)把社交网络现象从互联网扩展到手机;把手机连接到PC生态系统(PC、打印机、硬盘和其它外设)以及其它消费电子产品。
不久前,Alereon也推出了面向Windows Mobile和Windows CE嵌入式平台的无线USB方案。Krell表示:“我们认为UWB的关键应用之一是手机和Windows Mobile设备。今年厂商将展出相关产品,最早的一批产品可能在今年第四季度或者2008年的CES展会上露面。”
基于UWB的无线HDMI应用前景
而在6家初创公司中,Tzero与众不同,专注于利用UWB技术在家庭实现无线视频传输。在2007年CES上,Tzero大出风头,在近20个展台上,其技术出现在多家厂商的笔记本电脑、高清电视、机顶盒、汽车和一系列配件市场产品中。Tzero和ADI携手推出的无线HDMI(UWB+HDMI)解决方案被海信和华硕等采用。Tzero公司CEO Mike Gulett表示:“我们预计第一批面市的产品将是多媒体适配器(如用于HDMI解决方案的无线方案),而且这些产品将从今年第二季度开始销售,终端产品建议零售价应该在299~399美元。”他不肯透露无线HDMI模块价格。
对于Tzero为何专注于无线视频市场,Gulett认为UWB技术在用于视频分发应用中存在巨大商机。它受高清和平板电视等因素推动。仅在美国, 2009年HDTV销售额就将超过650亿美元(Parks Associates)。其它因素包括IPTV发展和向网络家庭环境设备方向发展的趋势。到2009年,IPTV基础设施方面的支出将达到45亿美元(Infonetics),届时家庭中将有接近1.6亿个网络消费电子产品(iSuppli)。所有这些产品都需要一种便利的方式来连接和共享内容。UWB提供了与市面上任何其它无线解决方案都不同的这种能力。据IMS Research,2011年用于家庭娱乐的UWB出货量将从2007年的270万个增长到近1.04亿个。
他还解释说,其它声称从事无线视频的公司,几乎采取的都是私有技术来满足传输高清内容的需求。这些非标准方案最终将难以为继,理由是:第一它们不能与其它厂商的系统实现互操作;其次没有备用货源;最后,那些声称能够提供非压缩视频的厂商不是存在上述第一条所说的问题,就是掩盖了它们实际使用压缩的事实,利用视频预处理等术语掩盖了这个事实。他强调说:“相比之下,Tzero方案是基于标准的,采用了得到WiMedia Alliance支持的方式,而WiMedia Alliance是UWB的唯一标准制订组织。该方案确保了与其它制造商的设备的互操作性,并保证其它兼容UWB芯片厂商可以作为第二货源。”
不过Staccato的Bowles并不看好无线HDMI应用。他解释说,自从2002年CES以来,看到过许多声称是“无线HDMI”的东西,但未成为商业现实。UWB解决方案目前支持的数据率高达500Mbps。HDMI是5Gbps的问题,正在迅速成为10Gbps的问题。对于UWB或其它无线技术来说,需要采用某种压缩/解压缩技术。虽然它是有趣的应用,但对于多数市场来说,商业可行的解决方案仍达不到成本和可靠性要求。“因此,近期内UWB的较大市场和价值应该在PC外设、手持消费电子产品上。”