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熱鬧的WiFi 6芯片賽道

發布時間:2021-12-28作者來源:金航標瀏覽:2345

前不久,祥峰投資宣布對朗力半導體進行投資,這家成立于2021年3月的半導體公司,是一家聚焦WiFi等短距通信芯片設計的公司,從他們成立到獲得1.1億元天使輪投資僅用了5個月,這也說明WiFi芯片越來越受到市場的重視。



而從眾多致力于WiFi芯片研發的廠商近期發展來看,高通、博通、Marvell 等芯片廠商已經推出了Wi-Fi 6 的芯片,國內也有例如樂鑫科技、博通集成等公司推出了相關芯片,除此之外,在今年登錄科創板的翱捷科技也在其招股書中寫道要布局商業WiFi6芯片項目。而據半導體行業觀察獲悉,國內與WiFi 6芯片有關的初創企業也高達數十家。

可以預見,這條賽道變得越來越熱鬧了。


WiFi 6帶來的變局




萬物互聯時代的到來,為無線技術提供了新一輪的發展機會,WiFi、藍牙和Zigbee等無線技術都成為了這個時代的寵兒。尤其是隨著AI技術的發展,越來越多的新興應用需要接入到網絡中,與此同時,與視頻相關的應用也逐漸多了起來。

這種情況下,傳輸速度快、傳輸距離遠且成本相較于其他無線技術更小的WiFi技術成為了萬物互聯當中的主角。根據Gartner數據,到2025年,所有物聯網連接中的72%將使用WiFi和Zigbee的傳輸技術。從總量角度考慮,根據IDC數據顯示,全球WiFi芯片出貨量將于2022年達到49億顆,占據各大主流互聯方案出貨量逾40%,可以說WiFi為主流方案中最重要的方案之一。

WiFi 6是目前市場應用的[敏感詞]WiFi技術,WiFi 6為業界帶來的一個變化,即是在名稱上的改變,Wi-Fi聯盟在2018年將是IEEE 802.11ax更名為Wi-Fi 6,同時還加入了很多顯著的改進,這對于無線用戶而言或許更加重要。

從技術變化上看,WiFi 6的理論速度是10Gbps。它通過2.4GHx和5GHz光譜帶的結合來實現速度的提升,同時采用了MU-MIMO技術以同時改善上行連接和下行連接數據的傳輸,相比WiFi 5,使用WiFi 6的單一設備的數據傳輸速度最多可提升40%。除此之外,WiFi 6還通過一系列新技術,使得更多的設備能夠接入到WiFi 6而不顯擁堵,同時,WiFi 6還提升了訪問WiFi 6網絡的設備的電池使用壽命,這使得物聯網設備更加青睞于使用WiFi 6技術。

熱鬧的市場需求,也帶動了WiFi 6芯片的繁盛。除了傳統WiFi芯片廠商加大了對WiFi 6的投資,WiFi 6芯片也成為了一些初創企業的選擇。而我們都知道,高通等芯片廠商都是以fabless模式而進行運營,由此,他們對這些芯片的推動,也促進了對晶圓代工的需求,根據公開消息的消息顯示,在臺積電發表6nmRF(N6RF)制程之時,他們也表示,會將先進的N6邏輯制程所具備的功耗、效能、面積優勢帶入到5G射頻(RF)與WiFi 6/6e解決方案。


WiFi6芯片的發展現狀




圍繞著WiFi 6芯片的新一輪競爭正在進行中,從目前市場情況來看,WiFi 6芯片主要分為物聯網WiFi 6芯片和路由器WiFi 6芯片。

從路由器芯片市場需求來看,2020年2月,小米創始人、董事長兼CEO雷軍正式發布年度旗艦小米10,介紹小米10搭載WiFi 6技術,并一起發布了[敏感詞]支持WiFi 6的小米AIoT路由器AX3600。前不久,小米又發布了采用新一代WiFi 6技術的小米路由器AX3000。

而除了小米之外,華為、中興、TCL、OPPO等也推出了支持WiFi 6的路由器。值得注意的是,WiFi 6路由器已經從去年的千元價位走向了百元市場,可以預見的是,隨著WiFi 6路由器市場開始放量,憑借著WiFi 6路由器,小米、華為等玩家將會搶占傳統路由器廠商的市場份額,這也意味著他們的崛起讓路由器市場發生了變化。而隨著這些Wi-Fi 6路由器的集中面市,路由器WiFi 6芯片市場也開始崛起。

從全球市場來看,高通、博通和Marvell均針對于路由器市場所需的WiFi 6芯片推出了相關產品,中國臺灣方面則有聯發科和瑞昱的路由器WiFi 6芯片獲得了市場的認可。中國大陸致力于路由器WiFi 6芯片的玩家并不多,此前除了華為和矽昌通信在致力于該領域的發展外,文章開篇提到的朗力半導體也瞄準了路由器WiFi芯片市場。

物聯網是WiFi 6芯片的另一大藍海市場,而相對于復雜的路由器WiFi 6芯片,國內致力于物聯網WiFi芯片的公司則多達幾十家,在今年當中,本土致力于物聯網WiFi 6芯片的廠商也接連傳出了佳訊——今年2月,博通集成推出了物聯網WiFi 6芯片,并獲得了WiFi聯盟的WiFi 6認證測試。今年4月,樂鑫科技推出了一款支持WiFi 6的RISC-V物聯網芯片。

相關媒體報道中曾指出,現階段,支持WiFi 6標準的芯片出貨量仍處于初級階段,而伴隨著WiFi 6標準逐步應用及推廣,預計2023年,支持WiFi 6標準的芯片在WiFi芯片總量的占比將達到90%,WiFi 6芯片市場規模將為240億元。


WiFi 6芯片的挑戰




此前晉江三伍微電子有限公司鐘林曾指出,聯發科的WiFi芯片是路由器市場和物聯網市場市占率[敏感詞]的,他是性價比的王者。

但對于目前國內致力于WiFi 6芯片的廠商來說,在談及性價比的競爭之前,更需要關注的是WiFi 6芯片在研發上仍然存在的挑戰。

晉江三伍微電子有限公司鐘林曾指出,根據國內公司的反饋情況,WiFi6芯片研發難點有兩個:底層協議/通信協議+算法和射頻前端(PA+LNA+SW)。相比WiFi 4和WiFi 5,WiFi 6芯片的底層協議和算法更加復雜,射頻前端設計難度也更大。而射頻前端性能不達標,Wi-Fi6芯片就出不來。

因此,隨著WiFi 6芯片市場的發展,WiFi 6射頻前端市場也是一個值得關注的重點——如何設計出更低功耗、高線性度、高集成度和高抗噪的Wi-Fi 6 前端射頻產品是擺在面前的挑戰,而針對WiFi 6射頻前端領域,也存在著另外一批廠商的競爭。

在這個領域當中,Qorvo和Skyworks都是WiFi 6 FEM領域的佼佼者,而隨著國內WiFi 6市場的爆發,包括卓勝微、三伍微和上海康希等本土廠商都在布局WiFi 6 FEM市場。

需要說明的是,路由器和物聯網市場也有著不同的需求。根據相關人士介紹,從設計角度看,物聯網WiFi很少外掛FEM,但路由器WiFi一般要采用外掛FEM的模式。手機上采用集成的WiFi和WiFi FEM,高端手機則往往會選擇外掛WiFi FEM。因此,這也為國內廠商提供了多種突圍WiFi FEM市場的方式。

WiFi 6芯片的另一個難點是底層協議/通信協議+算法。鐘林曾在 《三伍微將助力國產WIFI6芯片成功》 一文中指出,解決底層協議/通信協議的方法是多理解協議標準,多做測試,而算法則是核心競爭力,需要高設計水平。

他指出,國產WIFI6芯片公司離不開兩家國外IP公司,CEVA和Imagination。從進展上看,2020年8月,CEVA 就已經能夠提供一整套 WiFi 6 IP,范圍涵蓋適用于低功耗IoT設備的1x1 20 MHz,直至用于包括智能手機、智能電視、接入點和無線基礎設施等高端產品的MIMO 80/160MHz Wi-Fi 6和6E。

Imagination在去年6月也推出了相關于WiFi 6 IP的產品。另外需要注意的是在去年12月,Nordic Semiconductor宣布收購整個Imagination公司的Ensigma Wi-Fi開發團隊以及相關的Ensigma Wi-Fi IP技術資產,并將其無線技術專長擴展到WiFi領域。

也有報道指出,鑒于Nordic是一家以IoT市場為主的公司,其Wi-Fi產品形態大概率可能以SoC或SiP的形式出現,因此Wifi 6也應該是他們最好的切入點。

綜上述資料,無論是從WiFi 6終端市場層面來看,還是從WiFi 6芯片所面臨的挑戰而言,WiFi 6都給予了半導體廠商很大的發展空間,而隨著各大廠商在該領域的不斷布局,或許屬于WiFi 6芯片的競爭才剛剛開始......



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