WiFi 6晶片賽道突圍戰,本土廠商再下一城

半導體行業觀察 發佈 2022-05-18T03:57:29.404630+00:00

WiFi 6是目前市場應用的最新WiFi技術,WiFi聯盟在2019年將IEEE 802.11ax更名為WiFi 6。

萬物互聯時代,應用場景的不斷擴展帶動數據量及傳輸量的高速增長,為無線技術提供了新一輪的發展機會,WiFi、5G、藍牙和Zigbee等無線技術都成為了這個時代的寵兒。

其中,WiFi的數據傳輸效率、設備接入量、安全性等技術指標的優化成為驅動需求端進行產品疊代的重要因素。WiFi 6是目前市場應用的最新WiFi技術,WiFi聯盟在2019年將IEEE 802.11ax更名為WiFi 6。

WiFi技術演進歷程

受益於路由器、物聯網以及智慧型手機等終端市場風口,下游需求助推WiFi 6晶片市場滲透率快速提升。據Gartner數據顯示,全球WiFi 6企業與中小型商務用戶規模將從2019年的2.5億美元增至2023年的52.2億美元,複合年均增長率達114%。

可見,WiFi 6市場前景廣闊,賽道迎來時代的風。

WiFi 6「雙高雙低」優勢凸顯

對比WiFi 5,WiFi 6速度更快、支持並發設備更多、時延更低、功耗更低。

高速率:相比於WiFi5的256-QAM調製技術,WiFi 6使用1024-QAM高階調製,通過在同樣數量頻譜中編碼更多數據,單條空間流數據吞吐量提高了25%,在使用高帶寬應用時能夠獲得更快的傳輸速度。WiFi 6理論速度最高可以達到9.6Gbps。

256-QAM與1024-QAM對比

(圖源:安信證券)

高接入數:OFDMA技術+完整的MU-MIMO,分別在物理空間和頻率空間上提供多路並發技術,允許更多設備連接到網絡,使多個用戶可在同一時段並行傳輸,無需排隊等待。

低時延:運用智能分頻、信道空間復用等技術,WiFi 6接入設備多並發,可以實現在每個時間段內多個用戶同時並行傳輸,減少相互競爭,提升效率,讓時延降低三分之二。

低功耗:WiFi 6基於目標喚醒時間(TWT)技術,在終端設備待機時,支持按需喚醒功能,讓終端功耗降低30%。

綜合來看,相比於之前的WiFi標準,WiFi 6具備 「雙高雙低」的優勢,可連接的移動終端數量、傳輸速度均得到大幅提升,且延遲更低、能耗更少,可實現高密度移動終端連接、海量數據傳輸,是萬物互聯的重要支撐技術。

本土WiFi 6晶片廠商迎突圍窗口

從市場現狀來看,圍繞著WiFi 6晶片的新一輪競爭正在進行中,WiFi晶片是一個複雜的解決方案,包括有線協議,無線協議、基帶、ADDA、射頻和大量的軟體工作,導致其准入門檻很高。

全球範圍內WiFi 6晶片市場參與者中,博通、高通、聯發科等廠商是有線和無線通信半導體領域的主要技術創新者和領先者,在WiFi領域得益於多年的研發和市場布局,並通過併購獲取相關的技術,逐漸形成了整個解決方案的完整覆蓋。

WiFi 6晶片可以分為路由器WiFi 6晶片、物聯網WiFi 6晶片以及手機終端WiFi 6晶片等,競爭激烈的WiFi賽道,國產晶片廠商都在尋找新的細分市場切入點。從行業現狀來看,國內企業主要布局物聯網WiFi 6晶片領域,針對路由器WiFi 6晶片的企業相對較少,主要包括華為、矽昌通信、朗力半導體、明夷科技等。

對比5G通信系統,WiFi 6 路由器就類似於5G通信中的小基站,在實際應用場景中需要把所有設備連接上來。作為WiFi網絡中樞的AP晶片,對其性能和規格存在很高的要求,尤其是模擬射頻領域,WiFi5到WiFi 6升級帶來的1024-QAM調製、160MHz大帶寬等需求對ADC/DAC及射頻鏈路的EVM、線性度及校準算法等提出了非常高的要求。

當前WiFi 6 AP晶片市場被博通、高通等外企和聯發科、瑞昱等台商壟斷,在過去幾年裡,大陸只有少數幾家企業在從事WiFi AP晶片的研發,且基本只推出了WiFi5標準的AP晶片。但從去年開始,以明夷科技為代表的本土廠商開始涉足該賽道,以WiFi 6路由器AP晶片為切入點,開始了國產路由器晶片的新嘗試。

據介紹,明夷科技首個WiFi 6 AP側晶片是一顆2x2 2.4G+2x2 5G規格的AX3000晶片,支持2.4G和5G雙頻並發,射頻最大帶寬支持160MHz,支持1024-QAM調製方式,具有低功耗、超高集成度和寬工作溫度範圍等特點。

明夷科技WiFi 6 2x2+2x2雙頻套片結構圖

這也是當前路由器和光貓市場應用最廣泛、需求量最大的晶片,其最大理論傳輸速率為3Gbps,還可應用於家庭網關和企業無線接入點等領域。在工藝方面,該晶片採用28nm工藝,使其在性能、功耗、成本和供應鏈上都獲得了一個平衡。

明夷科技擁有一支具有強大技術實力的模擬射頻技術團隊,基於深厚的技術和工程經驗積累,Wi-Fi AP已完成完整晶片的開發,計劃將於2023年第一季度量產發布。

從WiFi5到WiFi 6的升級是一個大的飛躍,這給相應晶片的數字、模擬、射頻乃及軟體設計帶來了前所未有的挑戰。明夷科技團隊實力是公司能夠在這個競爭激烈的市場交付出穩定、可靠的高性能WiFi 6 AP晶片產品的保證,也是國產廠商在此市場突圍的窗口。

另一方面,射頻晶片也是WiFi 6晶片「爭奪戰」中不得不提及的技術重心。

射頻晶片作為無線路由器接收和發射信號的載體,是無線核心指標競爭力的關鍵體現所在。其中,WiFi FEM作為主要構成部分,正迎來新的開端。

WiFi FEM是用於WiFi通信將一系列射頻前端電路集成在一起的模組。當前階段針對於WiFi通信的2.4GHz以及5.8GHz頻段,集成功率放大器、射頻開關以及低噪聲放大器依然為WiFi-FEM產品主流的產品集成方式。

巨大的市場前景和競爭壓力下,WiFi FEM市場給予了國內射頻前端廠商追趕的機會,國內近兩年在射頻前端進步較大。

作為國內WiFi射頻前端的翹楚,明夷科技致力於研發高性能、低功耗的WiFi FEM晶片。目前,明夷科技2.4G和5.8G兩款超高線性度中功率WiFi 6 FEM均已量產,產品能夠與高通、博通、聯發科等平台進行適配。

憑藉獨創的多項技術和產品優勢,不論是在國際市場的抗衡實力,還是在國內市場的突飛猛進,明夷科技的成功離不開團隊對技術的執著,更倚仗於近年來國家對集成電路產業不斷增強的支持,以及客戶與合作夥伴的認可和幫助。

未來,明夷科技將不斷完善產品布局,推出更多WiFi 6 FEM產品組合,後續也會繼續WiFi 6E及WiFi7相關產品的規劃和預研,為客戶提供高性能、高可靠性、高功率的射頻前端晶片解決方案,加速實現真正的「萬物互聯」。

不難發現,WiFi晶片一直是半導體領域的硬骨頭,難度高,投入大。在無線技術飛速發展的過程中,行業巨頭通過收購或集成等先發優勢占據了主導地位。而如今隨著WiFi技術向WiFi 6進階之際,明夷科技在內的國內廠商又重新迎來了追趕機遇。經過這些年的積累和產業鏈環境的變化,國內在WiFi 6領域與主流廠商的差距在逐步縮小,為國內WiFi產業的進一步發展打下了夯實基礎。

寫在最後

目前來看,全球WiFi 6晶片出貨量仍處於初級階段,但伴隨WiFi 6標準逐步應用及推廣,WiFi 6晶片市場需求將進一步釋放。據IDC中國預計,2023年支持WiFi 6標準的晶片在WiFi晶片總量的占比將達到90%,中國WiFi 6晶片市場規模將為10億美元。

2018-2024年中國網絡無線市場規模預測

(圖源:IDC中國)

無論是從終端市場還是晶片層面來看,WiFi 6都給予了半導體廠商很大的發展空間。伴隨WiFi 6標準逐步應用及推廣,以及晶片企業研發能力的提升,WiFi 6晶片市場將迎來良好發展時機。

對國內廠商來說,老將新兵正爭相湧入,在市場、技術、資金都已「整裝待發」的大環境下,除了需要不斷提高自身核心競爭力外,還要沉下心來,一步步持續演進和疊代,堅持下去才有機會實現新的突破。

隨著各大廠商在該領域的不斷布局,或許屬於WiFi 6晶片的競爭才剛剛開始。國內廠商的火力正待全開,明夷科技扛起了國產賽道突圍的大旗。

*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。

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2021-07-05T10:25:26.472248+00:00

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