半导体公司预见SOHO族的家庭网路宽频路由器市场的成长需求，最近纷纷推出了一系列以Linux为平台的「闸道单晶片（Gateway-on-a-Chip）」，它整合了一颗系统处理器、一颗封包处理器、和IP安全引擎（IP Secure engine）。这种晶片结合嵌入式软体，可以应用在路由器里，能连接到广域网路（WAN）、有线电视缆线（cable）网路；或应用在xDSL路由器里，让乙太（Ethernet）网路能够连接xDSL数据机（modem）。

「闸道单晶片」的传输率比目前同类型的家庭路由器解决方案至少快三倍。它具有网路保护和加密（encryption）的功能，可以确保使用者的隐私。 IPsec虚拟私人网路（virtual private network；VPN）的传输率超过90 Mbps，防火墙（firewall）的传输率可达100 Mbps。 SOHO宽频路由器制造商的目标是：1.资讯传输的安全性高、2.避免VPN路由器成为整个系统效能的瓶颈。

由于家庭网路的不断增加和扩充，根据In-Stat公司的预测2002年会有二千一百万个新增的家庭网路，2006年将新增到一亿九百万个。多数消费者希望家庭网路上的电脑能够上网和分享彼此的档案，这种期望造成对具有防火墙、VPN安全机制、和高速传输功能的数据机之强大需求。价廉的家庭路由器内部整合了数据机（home router/modem combo）将成为抢手货；其中，整合了无线区域网路（wireless LAN；WLAN）功能的缆线数据机（cable modem）势必引起广泛的注意。

「闸道单晶片」可以用来设计整合路由器功能的撷取点（access point；AP），有人预言：这种产品在半年后将有很大的需求量。设计者只需要另外挑选一种WLAN模组控制晶片，「闸道单晶片」就可以同时处理路由和无线撷取的功能。

市场策略

但是，也有些人不认为将「闸道单晶片」、缆线数据机、路由器整合在一起就是利基。例如：将WLAN的基频／MAC与缆线数据机整合成一颗系统单晶片，虽然它可以将在WLAN的数据透过缆线数据机传到广域网路上，但是对制造商而言，他们必须下决心选用何种设计组合和选定市场策略。因为除了中央处理器和作业系统是必选的项目外，他们还需要选择其它具有附加价值的应用方案，例如：无线区域网路、资讯安全引擎、VoIP、xDSL路由器、宽频路由器....等。

因为用户的需求很多样化，所以业者在价格与功能项目上必须保有弹性，这就对设计与制造成本带来考验。过去，国内有许多制造缆线数据机的业者就是太专注于研发设计，而忽略了市场的需求变化，最后造成入不付出的窘态。毕竟，对使用者而言，「何种产品目前最适合他们的需求？」才是重点。

闸道单晶片功能简述

典型的「闸道单晶片」将会具有两颗32-bit的处理器核心，速率皆为133 MHz左右；其中一颗负责处理封包通讯（packet processing），另一颗负责处理系统工作（system processing ）。在这两颗处理器里可能会内建一个IPsec引擎和两个乙太MAC介面，以及许多标准的系统级介面。

除了硬体架构以外，「闸道单晶片」必须具有完整的作业系统和软体来支援它正常运作。目前有许多种嵌入式作业系统支援各种宽频路由器，但是基于成本的考量，Linux仍然是业者不得不考虑的解决方案，虽然Linux在维护和扩充上仍然具有许多问题。在通讯协定软体方面，VoIP、防火墙、VPN的应用功能必须能结合Linux核心，其他如网路路由、网路位址转换（network address translation；NAT）、WLAN、管理与设定工具...等功能也是必备的。

在嵌入式系统的市场竞争上，Linux已经渐渐超越Wind River的VxWorks。因为Linux的免权利金（royalty-free）特性，促使高阶的用户端撷取装置（customer-premises equipment；CPE），例如：视讯转换盒（set-top box；STB），会采用Linux。这将会形成一种趋势：越来越多的高效能CPE处理器都会采用Linux。

结语

用户端撷取装置从传统的56Kbps数据机，一路发展到现在的ADSL，未来将有SHDSL、VDSL、STB、FTTC、FTTH，最后的目标就是家庭闸道器（residential gateway）；而家庭闸道器将是无线与有线网路的汇集点。

虽然，最近半导体产业很萧条，可是全球CPE的市场规模每年都有二至三成的成长，这网路通讯市场的扬升效应迟早会让半导体产业受益，成为「后PC时代」的新力军。