据业内消息,联发科和瑞昱半导体等芯片制造商近期收到了Wi-Fi6/6E芯片解决方案的交货期较短的订单,与PC和手机相比,订单可见度仍然相对清晰。
Wi-Fi6对比Wi-Fi5优势明显,具有大宽带、低时延、高并发和节能特性。WiFi6使用了与5G同源的OFDMA技术,结合1024-QAM高阶调制,最大可支持160MHz频宽,速度比WiFi5快近三倍。券商人士预计到2023年,绝大多数企业级接入设备都将支持Wi-Fi6。
WiFi6到底6在哪里
WiFi6(802.11ax)是WiFi技术的最新标准,它是在上一代WiFi5标准的基础上进行改进的。简单粗暴地说,WiFi4、WiFi5不断升级,WiFi数字越大,其技术就越先进。
相比于现在我们常用的WiFi5技术,WiFi6在传输速率,接入数量,能耗降低都有着更好的表现。例如它能提高网速、提升传输效率;就算有多个设备同时使用网络,网络也不拥堵不卡顿;WiFi信号覆盖范围更强更广,设备耗能更低等等这些优点。
以往的WiFi技术着重解决少数设备的网络速率,但随着生活质量的提升,智能家居的涌入,需要联网的设备越来越多,大众对WiFi的需求也更高,不但要求WiFi网速快,还要多个设备同时上网速率依然快。
WiFi6做到了,这一功能的实现,主要依赖于两项新技术:MU-MIMO(Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output,多用户-多输入多输出)和OFDMA(正交频分多址技术)。
是不是觉得很耳熟,WiFi5不也运用了MU-MIMO和OFDM技术吗?这可不一样,WiFi6是在这两项技术基础上进行了升级。
MU-MIMO:
WiFi 5在下行用了MU-MIMO技术,WiFi 6则延续了WiFi 5所带来的MU-MIMO,但它支持完整版的MU-MIMO技术,支持上下行,可以一次同时支撑8个终端设备上行/下行传输更多数据。
将图中的车辆看作上网设备,车辆行驶的过程就是设备和路由器通信的过程。
在WiFi5时代因为只有一条主干道,车辆只能排队依次通过,所以一次只能和一台设备通信,这也是为什么人一多网速就会卡顿的原因。WiFi6就开始内卷了,提供最多八条通道,最多允许8辆车并行。
MU-MIMO技术大大提升了无线网络的利用率和通信效率,通道增加,可容纳的上网设备数量自然也增加,他们互不干扰一路畅行。
OFDMA:
与WiFi 5采用OFDM(正交频分复用技术)技术不同,WiFi6借用了蜂窝网络采用的OFDMA,多个终端可同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,从而提升效率和降低时延。这个技术其实很好理解,见下图:
把WiFi5和WiFi6都想成一个车队,WiFi5货车一次只能运输一种颜色的货物,并且同一时间只能行驶一辆货车。也就是说,当你使用手机看视频时,其他人的用网行为就会受到干扰,无法做到多人同时畅快用网。OFDMA则可以灵活整合资源,无论什么颜色的货物都能装,装满后再出发。
也就是说同样的三个货物,WiFi5需要三辆车在三条路上跑才能送到,而WiFi6只用一辆车一条道路即可。这样最大的好处是降低网络延迟,能够让网络更流畅。
虽然OFDMA和MU-MIMO都是允许多个设备同时传输的技术,但它们却截然不同。OFDMA可以在低吞吐量或小包应用(如物联网传感器)的高密度环境中提供帮助,而MU-MIMO可以帮助实现高吞吐量应用。OFDMA技术是对MU-MIMO的补充。
OFDMA和MU-MIMO作为WiFi 6的核心技术,通过分别在频率空间和物理空间上提供多路并发技术,带来了网络性能与速度的极大提升,全面优化用户体验,重新定义了WiFi的速度与激情。
大厂获急单,内陆陷“内卷”
随着近几年全球消费电子市场的疲软,让智能手机、PC等出货量不断下降,增长见顶,市场走入存量竞争。但在其他领域,随着物联网快速发展以及5G渗透率的提升,让智能终端设备得以迅速普及,这也带动了相关通信技术需求的上升。
近期联发科、瑞昱接连获得Wi-Fi6/6E芯片急单,一方面意味着Wi-Fi芯片已经开始从去年低需求的市场中走出,另一方面意味着今年物联网市场对于通信芯片的需求已经开始起量。
与此同时,大多数过去几年的WiFi6初创公司也将在今年推出相关芯片及模组产品,有望让国产Wi-Fi6芯片在市场中占有一席之地。而就在近日,三伍微创始人钟林在近期发布的文章中透露,目前5.8G WiFi6 FEM价格已经在0.17USD以下,5.8G WiFi5 FEM价格更是来到了0.15USD以下。
不仅如此,为了应对如今的价格走势,三伍微已经通知所有代理商,5.8G WiFi6 FEM市场报价不能高于0.17USD,下不设限。
在大厂接到急单的同时,国内原厂却在比价肉搏,着实令人有些应接不暇。不过仔细思考,会发现其背后逻辑很简单,那便是产品的同质化,逼迫国内厂商只能依靠价格来进行竞争。
据业内人士透露,Wi-Fi6芯片研发几乎与CPU、GPU不分伯仲,因为Wi-Fi本身需要有多年数字、模拟、射频设计经验以及算法开发的团队,除了需要攻克这些难关外,包括底层驱动、应用接口、多个操作系统OS的支持也需要全力应对,这对企业而言是一个不小的挑战。
此外,在Wi-Fi IP上国内厂商也受到一定限制。基带IP中,Catena已被NXP收购且不再对挖授权,此前提供Wi-Fi5射频和基带IP的Imagination,此业务也被Nordic并购,仅有美国的Cybertek等少数公司提供射频和基带IP,而欧美厂商对于IP授权的报价通常在250万美元以上。
至于Wi-Fi6的射频IP,如中国锐诚芯微、新加坡Sirius Wireless可以提供Wi-Fi6射频IP外,由于授权渠道少,国内大多Wi-Fi芯片厂商选择自研射频IP,不过基带IP却基本采购CEVA的现有方案。
尽管说是自研,但部分厂商主要进行RF的逆向工程,期望能寻找新的机会。并且射频IP与工艺强相关,随着工艺的不断演进,还需要射频IP厂商持续提供IP与相关服务的能力。而在Wi-Fi7推出之后,对于RF的要求更加严格。这也导致目前各家厂商的产品拉不开明显的差异,逐渐陷入价格竞争。
布局Wi-Fi6,展望Wi-Fi7
不过相比于过去中国Wi-Fi芯片基本依赖于进口局面,如今国内涌现出数十家相关Wi-Fi芯片企业,已经是有了质的改变。在错过Wi-Fi5后,国内的厂商更多将精力放在了Wi-Fi6上。
从市场来看,Wi-Fi6相关产品迅猛发展,有机构数据显示,2020年Wi-Fi6占总体WLAN市场31.2%,规模达到2.7亿美元。预计2022年Wi-Fi6芯片出货量将超过10亿颗,56%的新款终端将会支持Wi-Fi6,预计到2024年Wi-Fi6将成为主流标准。
国际上主流Wi-Fi6芯片供应商主要为高通、博通、英特尔、联发科、瑞昱等,国内近几年也涌现一批进入到Wi-Fi6领域的企业,由于路由器Wi-Fi芯片研发难度较高,目前仅有华为海思、矽昌通信、尊湃、朗力、速通等少数几家在这一领域中发力。
此外,在Wi-Fi6 端侧芯片的厂商如紫光展锐、乐鑫科技、翱捷科技、瑞芯微、博通集成等,而专注射频FEM的企业如康希、芯百特、三伍微等。
其中如矽昌通信的Wi-Fi6芯片已经进入到华为、中兴等主流路由器厂商的供应链中;翱捷科技的Wi-Fi6芯片是目前首批通过Wi-Fi联盟Wi-Fi 6 QuickTrack Qualified Solution认证的Wi-Fi6芯片,意味其客户终端产品可以快速获得认证,从而降低测试和认证成本;其他国内厂商相关产品也在物联网领域大展拳脚。
不过从市场格局来看,当前Wi-Fi6芯片的主要出货量集中在手机、笔记本电脑、网关、路由器以及其他智能设备上,这些市场对于Wi-Fi6芯片的性能要求较高,也基本被高通、博通、联发科等企业所占据,国内厂商想要突破,还需要一定时间。
在国内外厂商积极抢占Wi-Fi6市场的同时,Wi-Fi7已悄然而至。作为Wi-Fi的最新标准,相比Wi-Fi6,Wi-Fi7引入了6GHz频段,高达320MHz带宽的传输、高达4096-QAM的调制技术、多AP间的协同调度、多用户MIMO技术空间流的数增加到16个,Multi-Link多链路机制等等技术,使得WiFi 7相较于WiFi 6将提供更高的数据传输速率和更低的时延。其中最大传输速度可以达到46Gbps,意味着一部高清电影一秒就能下载完成。
尽管Wi-Fi7技术规范尚未排版,但国内外的芯片厂商已经在积极布局Wi-Fi7产品及方案,如高通推出了全球首款Wi-Fi7芯片方案FastConnect 7800,支持最高5.8Gbps的传输速率以及最低2ms的延迟。
联发科也已成功演示基于Wi-Fi7技术的无线传输,博通更是发布了全球首个Wi-Fi7路由SoC BCM4900。国内如新华三在去年底首发了Wi-Fi7企业级路由器,随后TP-Link、华硕、小米等相继跟进。
文章来源: 投资快报,COMFAST,电子发烧友网
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