以太网交换机和PHY芯片指南

以太网交换机和PHY芯片指南

第13版

以太网交换机和PHY芯片指南

评估和比较最新的以太网交换机和PHY芯片

以太网市场以技术转变为标志,这通常会导致供应商份额的巨大变化。在过去几年中,大型数据中心运营商加快了技术创新的步伐,为新的速度和新的物理层创造了市场。这些动态是高密度100G以太网交换机芯片推出的背后,该芯片也服务于新的25G和50G以太网标准。这些运营商还对数据中心互连(DCI)带宽有着巨大的需求,从而产生了对400G以太网的早期需求。

在以太网交换机领域,Barefoot Networks、Broadcom、Cavium、Centec、Innovium、Marvell和Mellanox正在争夺数据中心的市场份额。这些供应商正在增加100G以太网支持以及SDN和NFV的新功能。对于数据中心来说,大多数PHY开发现在都集中在使用25Gbps serdes技术的100GbE重计时器芯片上,50Gbps PAM4即将问世。

以太网交换机和PHY市场的巨大规模继续保持其竞争环境。《以太网交换机和PHY芯片指南》将这个市场分为三个增长部分:

  • 数据中心交换机芯片
  • 铜的10GbE物理物理层(10GBase-T)
  • 100GbE变速箱物理和25Gbps定时器

与典型的市场研究不同,这份报告提供技术分析和面对面的产品比较。哪些芯片将赢得设计,为什么?这些供应商将如何定位100GbE坡道?只有TechInsights独特的技术分析才能提供这种前瞻性的观点。

我们整理了技术和主要供应商

“以太网交换机和PHY芯片指南”首先对这个动态市场进行了广泛的概述。该报告提供了帮助您解读无数首字母缩写词和以太网标准的教程。我们探讨了以太网硅的目标市场和应用,然后解释了这些产品的共同属性。

在这些介绍性章节之后,报告提供了关于五家领先交换机供应商的完整章节:Barefoot Networks, Broadcom, Cavium, Intel和Marvell。每个供应商章节都包括公司背景信息、已公布产品的全部细节、供应商路线图的讨论以及我们对供应商及其产品的结论。然后,对于每个产品细分,我们包含一个章节来介绍其他供应商,以及一个章节来比较该细分中的产品。

产品细分章节包括交换机芯片和PHY芯片。我们涵盖了Centec, Innovium和Mellanox的开关芯片。对于物理层,我们主要关注10Gbps的铜上以太网芯片和100Gbps的齿轮箱phy和定时器。PHY供应商包括aququantia和Inphi。最后,我们提供了我们对每个细分市场和整个市场的领先供应商的展望。

有什么新鲜事

第13版“以太网交换机和PHY芯片指南”的更新包含了自前一版发布以来的新公告。

  • 覆盖博通的新战斧II,三叉戟3和杰里科+以太网交换机芯片
  • Marvell的Bobcat 3 25G以太网交换机覆盖范围
  • 赤脚网络的Tofino可编程开关的覆盖范围
  • Innovium 12.8Tbps Teralynx交换机的覆盖范围
  • Cavium的Xpliant可编程开关的全章覆盖
  • 2016年GbE开关芯片、10GbE开关芯片和10GbE物理层的市场规模和供应商份额
  • 更新了2016 - 2021年通过100GbE开关芯片以及10GbE和100GbE物理物理层的GbE市场预测
  • 产品比较更新,包括最新的芯片

执行概要

本报告分析了用于数据中心应用的以太网交换机芯片和物理层(PHY)芯片。我们看看10G以太网(10GbE)、25G以太网(25GbE)和100G以太网(100GbE)交换机芯片。一些100GbE产品也支持草案标准的200G以太网和400G以太网速率。我们涵盖10GBase-T(铜)phy以及100GbE齿轮箱phy和定时器。最新的10GBase-T芯片还可以处理新的2.5Gbps和5Gbps双绞线标准。

以太网芯片市场曾经由企业应用程序主导,但现在依靠云数据中心实现增长。在数据中心中,几乎每个OEM和ODM系统设计都使用assp。思科基于asic的Nexus产品是主要的例外,但即使是这个系列的某些型号也使用assp。白盒运动的兴起也有可能削弱原始设备制造商的控制,并将市场转向由原始设备制造商构建的裸金属系统。超大规模数据中心运营商正在推动100G以太网交换机芯片的早期发展,这种芯片可以为服务器访问提供25G和50G以太网。

然而,在2016年,10GbE仍然主导着数据中心交换机的出货量。我们估计2016年10GbE/40GbE交换机和物理芯片的总营收达到14亿美元,主要受机架顶部(ToR)和叶/脊使用的固定配置交换机的推动。

虽然我们将它们称为光学物理,但10Gbps serdes组件也用于SFP+直连电缆。由于新的ASSP和ASIC设计集成了这些serdes,我们相信独立光学物理的市场已经达到顶峰。相比之下,在可预见的未来,交换机芯片不会集成10GBase-T物理层。因此,2016年10GBase-T PHY收入增长近60%。基于25Gbps serdes技术的100GbE物理物理层存在一个新兴的机会。由于信号完整性的挑战,我们预计越来越多的交换机设计将需要交换机assp / asic和光模块之间的定时器。

数据中心交换机芯片的供应商格局包括一家占主导地位的供应商,几家份额有限的现有供应商,以及一些新进入者,他们都在争夺这个快速增长的市场。技术中断包括新的以太网数据速率(25Gbps、50Gbps、200Gbps和400Gbps)以及软件定义网络(SDN)。后一种趋势导致了新的可编程交换机架构,比传统的固定管道设计更灵活。

博通在10GbE转型中获得了份额,2016年按收入计算,它控制了90%以上的市场。该公司的Trident系列主导了基于assp的10GbE数据中心交换机设计。2015年,博通推出了第一款用于100GbE设计的战斧交换机,并在2016年实现了收入增长。安华高对博通的收购于2016年2月结束,对以太网交换机和PHY产品的影响很小。该公司继续投资于为数据中心服务的三种不同的交换机架构。其中之一是三叉戟3,这是古老的三叉戟家族的进化,增加了可编程性。

Marvell是博通在整个以太网交换市场上最大的竞争对手,但在数据中心领域落后于博通。2016年管理层变动后,该公司重新调整了以太网战略,并将第一台25G/100G以太网交换机(称为Bobcat 3)投入生产。不过,美满电子的数据中心产品组合的广度还没有达到博通的水平。

在新进入者中,Cavium是第一个开始生产客户可编程100GbE开关芯片的供应商。这条产品线来自于它对Xpliant的分拆。Cavium现在正在对第二代设计进行抽样,该设计与三叉戟3型导弹有更直接的竞争。

赤脚网络是另一个具有可编程100GbE设计的新来者。它的突出之处在于支持一种名为P4的开放编程语言。这家初创公司提供了一个P4编译器,客户可以使用它为Tofino开关芯片生成代码。

Innovium是最新一家披露数据中心交换机芯片的初创公司。它是第一个宣布处理新的200G和400G以太网标准的芯片,但截至发稿时,该芯片还没有取样。

InfiniBand领导者Mellanox是最近进入以太网交换机芯片领域的企业,正在推出100GbE产品。该公司拥有强大的技术和良好的产品执行记录。该公司主要供应系统级开关产品,但限制了其在芯片市场的影响力。

总部位于中国的私有企业Centec最初针对的是运营商以太网设计,但其最新产品也针对数据中心设计。2016年,该公司生产了首款10GbE开关芯片,其中包括100GbE上行端口。

在2015年之前,英特尔推出了传统的10GbE/40GbE开关芯片,与博通和其他公司的芯片竞争。然而,该公司最新的产品是一种独特的芯片,它将多个主机控制器与以太网交换机结合在一起。FM10000(代号为Red Rock Canyon)在网络设备中与至强服务器处理器一起工作。

除了开关芯片,博通和Marvell还提供10GbE和100GbE的phy。为数据中心服务的PHY专家包括Inphi,该公司率先推出了采用CMOS技术开发的100GbE变速箱芯片。私人控股的aququantia成为10GBase-T的早期领导者,并率先提出了NBase-T规范,后来成为2.5G/5G以太网标准的基础。


本报告是为:

  • 设计嵌入以太网交换机或PHY的以太网交换机产品或系统的工程师
  • 销售相关芯片的公司的营销和工程人员,他们需要更多关于以太网芯片的信息
  • 希望了解以太网芯片的技术专业人员
  • 希望对数据中心以太网半导体公司及其成功机会进行详细分析和比较的金融分析师

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