本文來自微信公眾號“半導體行業(yè)觀察”，作者/李晨光。
萬物互聯(lián)時代，應用場景的不斷擴展帶動數(shù)據(jù)量及傳輸量的高速增長，為無線技術提供了新一輪的發(fā)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(shù)據(jù)傳輸效率、設備接入量、安全性等技術指標的優(yōu)化成為驅(qū)動需求端進行產(chǎn)品迭代的重要因素。WiFi 6是目前市場應用的最新WiFi技術，WiFi聯(lián)盟在2019年將IEEE 802.11ax更名為WiFi 6。
WiFi技術演進歷程
受益于路由器、物聯(lián)網(wǎng)以及智能手機等終端市場風口，下游需求助推WiFi 6芯片市場滲透率快速提升。據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示，全球WiFi 6企業(yè)與中小型商務用戶規(guī)模將從2019年的2.5億美元增至2023年的52.2億美元，復合年均增長率達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(yōu)勢凸顯
對比WiFi 5，WiFi 6速度更快、支持并發(fā)設備更多、時延更低、功耗更低。
高速率：相比于WiFi5的256-QAM調(diào)制技術，WiFi 6使用1024-QAM高階調(diào)制，通過在同樣數(shù)量頻譜中編碼更多數(shù)據(jù)，單條空間流數(shù)據(jù)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(shù)：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并發(fā)技術，允許更多設備連接到網(wǎng)絡，使多個用戶可在同一時段并行傳輸，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接入設備多并發(fā)，可以實現(xiàn)在每個時間段內(nèi)多個用戶同時并行傳輸，減少相互競爭，提升效率，讓時延降低三分之二。
低功耗：WiFi 6基于目標喚醒時間（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，相比于之前的WiFi標準，WiFi 6具備“雙高雙低”的優(yōu)勢，可連接的移動終端數(shù)量、傳輸速度均得到大幅提升，且延遲更低、能耗更少，可實現(xiàn)高密度移動終端連接、海量數(shù)據(jù)傳輸，是萬物互聯(lián)的重要支撐技術。
本土WiFi 6芯片廠商迎突圍窗口
從市場現(xiàn)狀來看，圍繞著WiFi 6芯片的新一輪競爭正在進行中，WiFi芯片是一個復雜的解決方案，包括有線協(xié)議，無線協(xié)議、基帶、ADDA、射頻和大量的軟件工作，導致其準入門檻很高。
全球范圍內(nèi)WiFi 6芯片市場參與者中，博通、高通、聯(lián)發(fā)科等廠商是有線和無線通信半導體領域的主要技術創(chuàng)新者和領先者，在WiFi領域得益于多年的研發(fā)和市場布局，并通過并購獲取相關的技術，逐漸形成了整個解決方案的完整覆蓋。
WiFi 6芯片可以分為路由器WiFi 6芯片、物聯(lián)網(wǎng)WiFi 6芯片以及手機終端WiFi 6芯片等，競爭激烈的WiFi賽道，國產(chǎn)芯片廠商都在尋找新的細分市場切入點。從行業(yè)現(xiàn)狀來看，國內(nèi)企業(yè)主要布局物聯(lián)網(wǎng)WiFi 6芯片領域，針對路由器WiFi 6芯片的企業(yè)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(tǒng)，WiFi 6路由器就類似于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(wǎng)絡中樞的AP芯片，對其性能和規(guī)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(diào)制、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芯片市場被博通、高通等外企和聯(lián)發(fā)科、瑞昱等臺商壟斷，在過去幾年里，大陸只有少數(shù)幾家企業(yè)在從事WiFi AP芯片的研發(fā)，且基本只推出了WiFi5標準的AP芯片。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芯片為切入點，開始了國產(chǎn)路由器芯片的新嘗試。
據(jù)介紹，明夷科技首個WiFi 6 AP側(cè)芯片是一顆2x2 2.4G+2x2 5G規(guī)格的AX3000芯片，支持2.4G和5G雙頻并發(fā)，射頻最大帶寬支持160MHz，支持1024-QAM調(diào)制方式，具有低功耗、超高集成度和寬工作溫度范圍等特點。
明夷科技WiFi 6 2x2+2x2雙頻套片結(jié)構圖
這也是當前路由器和光貓市場應用最廣泛、需求量最大的芯片，其最大理論傳輸速率為3Gbps，還可應用于家庭網(wǎng)關和企業(yè)無線接入點等領域。在工藝方面，該芯片采用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，基于深厚的技術和工程經(jīng)驗積累，Wi-Fi AP已完成完整芯片的開發(fā)，計劃將于2023年第一季度量產(chǎn)發(fā)布。
從WiFi5到WiFi 6的升級是一個大的飛躍，這給相應芯片的數(shù)字、模擬、射頻乃及軟件設計帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。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(wěn)定、可靠的高性能WiFi 6 AP芯片產(chǎn)品的保證，也是國產(chǎn)廠商在此市場突圍的窗口。
另一方面，射頻芯片也是WiFi 6芯片“爭奪戰(zhàn)”中不得不提及的技術重心。
射頻芯片作為無線路由器接收和發(fā)射信號的載體，是無線核心指標競爭力的關鍵體現(xiàn)所在。其中，WiFi FEM作為主要構成部分，正迎來新的開端。
WiFi FEM是用于WiFi通信將一系列射頻前端電路集成在一起的模組。當前階段針對于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(chǎn)品主流的產(chǎn)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(nèi)射頻前端廠商追趕的機會，國內(nèi)近兩年在射頻前端進步較大。
作為國內(nèi)WiFi射頻前端的翹楚，明夷科技致力于研發(fā)高性能、低功耗的WiFi FEM芯片。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(chǎn)，產(chǎn)品能夠與高通、博通、聯(lián)發(fā)科等平臺進行適配。
憑借獨創(chuàng)的多項技術和產(chǎn)品優(yōu)勢，不論是在國際市場的抗衡實力，還是在國內(nèi)市場的突飛猛進，明夷科技的成功離不開團隊對技術的執(zhí)著，更倚仗于近年來國家對集成電路產(chǎn)業(yè)不斷增強的支持，以及客戶與合作伙伴的認可和幫助。
未來，明夷科技將不斷完善產(chǎn)品布局，推出更多WiFi 6 FEM產(chǎn)品組合，后續(xù)也會繼續(xù)WiFi 6E及WiFi7相關產(chǎn)品的規(guī)劃和預研，為客戶提供高性能、高可靠性、高功率的射頻前端芯片解決方案，加速實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”。
不難發(fā)現(xiàn)，WiFi芯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(fā)展的過程中，行業(yè)巨頭通過收購或集成等先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)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(nèi)的國內(nèi)廠商又重新迎來了追趕機遇。經(jīng)過這些年的積累和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境的變化，國內(nèi)在WiFi 6領域與主流廠商的差距在逐步縮小，為國內(nèi)WiFi產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展打下了夯實基礎。
寫在最后
目前來看，全球WiFi 6芯片出貨量仍處于初級階段，但伴隨WiFi 6標準逐步應用及推廣，WiFi 6芯片市場需求將進一步釋放。據(jù)IDC中國預計，2023年支持WiFi 6標準的芯片在WiFi芯片總量的占比將達到90%，中國WiFi 6芯片市場規(guī)模將為10億美元。
2018-2024年中國網(wǎng)絡無線市場規(guī)模預測
（圖源：IDC中國）
無論是從終端市場還是芯片層面來看，WiFi 6都給予了半導體廠商很大的發(fā)展空間。伴隨WiFi 6標準逐步應用及推廣，以及芯片企業(yè)研發(fā)能力的提升，WiFi 6芯片市場將迎來良好發(fā)展時機。
對國內(nèi)廠商來說，老將新兵正爭相涌入，在市場、技術、資金都已“整裝待發(fā)”的大環(huán)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(xù)演進和迭代，堅持下去才有機會實現(xiàn)新的突破。
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。國內(nèi)廠商的火力正待全開，明夷科技扛起了國產(chǎn)賽道突圍的大旗。
