WiFi6芯片赛道突围战，本土厂商再下一城
来源:半导体行业观察发布时间:2022-05-18752浏览
询问 AI 万物互联时代，应用场景的不断扩展带动数据量及传输量的高速增长，为无线技术提供了新一轮的发展机会，WiFi、5G、蓝牙和Zigbee等无线技术都成为了这个时代的宠儿。
其中，WiFi的数据传输效率、设备接入量、安全性等技术指标的优化成为驱动需求端进行产品迭代的重要因素。WiFi 6是目前市场应用的最新WiFi技术，WiFi联盟在2019年将IEEE 802.11ax更名为WiFi 6。
WiFi技术演进历程
受益于路由器、物联网以及智能手机等终端市场风口，下游需求助推WiFi 6芯片市场渗透率快速提升。据Gartner数据显示，全球WiFi 6企业与中小型商务用户规模将从2019年的2.5亿美元增至2023年的52.2亿美元，复合年均增长率达114%。
可见，WiFi 6市场前景广阔，赛道迎来时代的风。
对比WiFi 5，WiFi 6速度更快、支持并发设备更多、时延更低、功耗更低。
高速率：相比于WiFi5的256-QAM调制技术，WiFi 6使用1024-QAM高阶调制，通过在同样数量频谱中编码更多数据，单条空间流数据吞吐量提高了25%，在使用高带宽应用时能够获得更快的传输速度。WiFi 6理论速度最高可以达到9.6Gbps。
256-QAM与1024-QAM对比（图源：安信证券）
高接入数：OFDMA技术+完整的MU-MIMO，分别在物理空间和频率空间上提供多路并发技术，允许更多设备连接到网络，使多个用户可在同一时段并行传输，无需排队等待。
低时延：运用智能分频、信道空间复用等技术，WiFi 6接入设备多并发，可以实现在每个时间段内多个用户同时并行传输，减少相互竞争，提升效率，让时延降低三分之二。
低功耗：WiFi 6基于目标唤醒时间（TWT）技术，在终端设备待机时，支持按需唤醒功能，让终端功耗降低30%。
综合来看，相比于之前的WiFi标准，WiFi 6具备 “双高双低”的优势，可连接的移动终端数量、传输速度均得到大幅提升，且延迟更低、能耗更少，可实现高密度移动终端连接、海量数据传输，是万物互联的重要支撑技术。
从市场现状来看，围绕着WiFi 6芯片的新一轮竞争正在进行中，WiFi芯片是一个复杂的解决方案，包括有线协议，无线协议、基带、ADDA、射频和大量的软件工作，导致其准入门槛很高。
全球范围内WiFi 6芯片市场参与者中，博通、高通、联发科等厂商是有线和无线通信半导体领域的主要技术创新者和领先者，在WiFi领域得益于多年的研发和市场布局，并通过并购获取相关的技术，逐渐形成了整个解决方案的完整覆盖。
WiFi 6芯片可以分为路由器WiFi 6芯片、物联网WiFi 6芯片以及手机终端WiFi 6芯片等，竞争激烈的WiFi赛道，国产芯片厂商都在寻找新的细分市场切入点。从行业现状来看，国内企业主要布局物联网WiFi 6芯片领域，针对路由器WiFi 6芯片的企业相对较少，主要包括华为、矽昌通信、朗力半导体、明夷科技等。
对比5G通信系统，WiFi 6 路由器就类似于5G通信中的小基站，在实际应用场景中需要把所有设备连接上来。作为WiFi网络中枢的AP芯片，对其性能和规格存在很高的要求，尤其是模拟射频领域，WiFi5到WiFi 6升级带来的1024-QAM调制、160MHz大带宽等需求对ADC/DAC及射频链路的EVM、线性度及校准算法等提出了非常高的要求。
当前WiFi 6 AP芯片市场被博通、高通等外企和联发科、瑞昱等台商垄断，在过去几年里，大陆只有少数几家企业在从事WiFi AP芯片的研发，且基本只推出了WiFi5标准的AP芯片。但从去年开始，以明夷科技为代表的本土厂商开始涉足该赛道，以WiFi 6路由器AP芯片为切入点，开始了国产路由器芯片的新尝试。
据介绍，明夷科技首个WiFi 6 AP侧芯片是一颗2x2 2.4G+2x2 5G规格的AX3000芯片，支持2.4G和5G双频并发，射频最大带宽支持160MHz，支持1024-QAM调制方式，具有低功耗、超高集成度和宽工作温度范围等特点。
明夷科技WiFi 6 2x2+2x2双频套片结构图
这也是当前路由器和光猫市场应用最广泛、需求量最大的芯片，其最大理论传输速率为3Gbps，还可应用于家庭网关和企业无线接入点等领域。在工艺方面，该芯片采用28nm工艺，使其在性能、功耗、成本和供应链上都获得了一个平衡。
明夷科技拥有一支具有强大技术实力的模拟射频技术团队，基于深厚的技术和工程经验积累，Wi-Fi AP已完成完整芯片的开发，计划将于2023年第一季度量产发布。
从WiFi5到WiFi 6的升级是一个大的飞跃，这给相应芯片的数字、模拟、射频乃及软件设计带来了前所未有的挑战。明夷科技团队实力是公司能够在这个竞争激烈的市场交付出稳定、可靠的高性能WiFi 6 AP芯片产品的保证，也是国产厂商在此市场突围的窗口。
另一方面，射频芯片也是WiFi 6芯片“争夺战”中不得不提及的技术重心。
射频芯片作为无线路由器接收和发射信号的载体，是无线核心指标竞争力的关键体现所在。其中，WiFi FEM作为主要构成部分，正迎来新的开端。
WiFi FEM是用于WiFi通信将一系列射频前端电路集成在一起的模组。当前阶段针对于WiFi通信的2.4GHz以及5.8GHz频段，集成功率放大器、射频开关以及低噪声放大器依然为WiFi-FEM产品主流的产品集成方式。
巨大的市场前景和竞争压力下，WiFi FEM市场给予了国内射频前端厂商追赶的机会，国内近两年在射频前端进步较大。
作为国内WiFi射频前端的翘楚，明夷科技致力于研发高性能、低功耗的WiFi FEM芯片。目前，明夷科技2.4G和5.8G两款超高线性度中功率WiFi 6 FEM均已量产，产品能够与高通、博通、联发科等平台进行适配。
凭借独创的多项技术和产品优势，不论是在国际市场的抗衡实力，还是在国内市场的突飞猛进，明夷科技的成功离不开团队对技术的执着，更倚仗于近年来国家对集成电路产业不断增强的支持，以及客户与合作伙伴的认可和帮助。
未来，明夷科技将不断完善产品布局，推出更多WiFi 6 FEM产品组合，后续也会继续WiFi 6E及WiFi7相关产品的规划和预研，为客户提供高性能、高可靠性、高功率的射频前端芯片解决方案，加速实现真正的“万物互联”。
不难发现，WiFi芯片一直是半导体领域的硬骨头，难度高，投入大。在无线技术飞速发展的过程中，行业巨头通过收购或集成等先发优势占据了主导地位。而如今随着WiFi技术向WiFi 6进阶之际，明夷科技在内的国内厂商又重新迎来了追赶机遇。经过这些年的积累和产业链环境的变化，国内在WiFi 6领域与主流厂商的差距在逐步缩小，为国内WiFi产业的进一步发展打下了夯实基础。
目前来看，全球WiFi 6芯片出货量仍处于初级阶段，但伴随WiFi 6标准逐步应用及推广，WiFi 6芯片市场需求将进一步释放。据IDC中国预计，2023年支持WiFi 6标准的芯片在WiFi芯片总量的占比将达到90%，中国WiFi 6芯片市场规模将为10亿美元。
2018-2024年中国网络无线市场规模预测（图源：IDC中国）
无论是从终端市场还是芯片层面来看，WiFi 6都给予了半导体厂商很大的发展空间。伴随WiFi 6标准逐步应用及推广，以及芯片企业研发能力的提升，WiFi 6芯片市场将迎来良好发展时机。
对国内厂商来说，老将新兵正争相涌入，在市场、技术、资金都已“整装待发”的大环境下，除了需要不断提高自身核心竞争力外，还要沉下心来，一步步持续演进和迭代，坚持下去才有机会实现新的突破。
随着各大厂商在该领域的不断布局，或许属于WiFi 6芯片的竞争才刚刚开始。国内厂商的火力正待全开，明夷科技扛起了国产赛道突围的大旗。
其中，WiFi的数据传输效率、设备接入量、安全性等技术指标的优化成为驱动需求端进行产品迭代的重要因素。WiFi 6是目前市场应用的最新WiFi技术，WiFi联盟在2019年将IEEE 802.11ax更名为WiFi 6。
WiFi技术演进历程受益于路由器、物联网以及智能手机等终端市场风口，下游需求助推WiFi 6芯片市场渗透率快速提升。据Gartner数据显示，全球WiFi 6企业与中小型商务用户规模将从2019年的2.5亿美元增至2023年的52.2亿美元，复合年均增长率达114%。
可见，WiFi 6市场前景广阔，赛道迎来时代的风。
WiFi 6“双高双低”优势凸显
对比WiFi 5，WiFi 6速度更快、支持并发设备更多、时延更低、功耗更低。
高速率：相比于WiFi5的256-QAM调制技术，WiFi 6使用1024-QAM高阶调制，通过在同样数量频谱中编码更多数据，单条空间流数据吞吐量提高了25%，在使用高带宽应用时能够获得更快的传输速度。WiFi 6理论速度最高可以达到9.6Gbps。
256-QAM与1024-QAM对比（图源：安信证券）高接入数：OFDMA技术+完整的MU-MIMO，分别在物理空间和频率空间上提供多路并发技术，允许更多设备连接到网络，使多个用户可在同一时段并行传输，无需排队等待。
低时延：运用智能分频、信道空间复用等技术，WiFi 6接入设备多并发，可以实现在每个时间段内多个用户同时并行传输，减少相互竞争，提升效率，让时延降低三分之二。
低功耗：WiFi 6基于目标唤醒时间（TWT）技术，在终端设备待机时，支持按需唤醒功能，让终端功耗降低30%。
综合来看，相比于之前的WiFi标准，WiFi 6具备 “双高双低”的优势，可连接的移动终端数量、传输速度均得到大幅提升，且延迟更低、能耗更少，可实现高密度移动终端连接、海量数据传输，是万物互联的重要支撑技术。
本土WiFi 6芯片厂商迎突围窗口
从市场现状来看，围绕着WiFi 6芯片的新一轮竞争正在进行中，WiFi芯片是一个复杂的解决方案，包括有线协议，无线协议、基带、ADDA、射频和大量的软件工作，导致其准入门槛很高。
全球范围内WiFi 6芯片市场参与者中，博通、高通、联发科等厂商是有线和无线通信半导体领域的主要技术创新者和领先者，在WiFi领域得益于多年的研发和市场布局，并通过并购获取相关的技术，逐渐形成了整个解决方案的完整覆盖。
WiFi 6芯片可以分为路由器WiFi 6芯片、物联网WiFi 6芯片以及手机终端WiFi 6芯片等，竞争激烈的WiFi赛道，国产芯片厂商都在寻找新的细分市场切入点。从行业现状来看，国内企业主要布局物联网WiFi 6芯片领域，针对路由器WiFi 6芯片的企业相对较少，主要包括华为、矽昌通信、朗力半导体、明夷科技等。
对比5G通信系统，WiFi 6 路由器就类似于5G通信中的小基站，在实际应用场景中需要把所有设备连接上来。作为WiFi网络中枢的AP芯片，对其性能和规格存在很高的要求，尤其是模拟射频领域，WiFi5到WiFi 6升级带来的1024-QAM调制、160MHz大带宽等需求对ADC/DAC及射频链路的EVM、线性度及校准算法等提出了非常高的要求。
当前WiFi 6 AP芯片市场被博通、高通等外企和联发科、瑞昱等台商垄断，在过去几年里，大陆只有少数几家企业在从事WiFi AP芯片的研发，且基本只推出了WiFi5标准的AP芯片。但从去年开始，以明夷科技为代表的本土厂商开始涉足该赛道，以WiFi 6路由器AP芯片为切入点，开始了国产路由器芯片的新尝试。
据介绍，明夷科技首个WiFi 6 AP侧芯片是一颗2x2 2.4G+2x2 5G规格的AX3000芯片，支持2.4G和5G双频并发，射频最大带宽支持160MHz，支持1024-QAM调制方式，具有低功耗、超高集成度和宽工作温度范围等特点。
明夷科技WiFi 6 2x2+2x2双频套片结构图这也是当前路由器和光猫市场应用最广泛、需求量最大的芯片，其最大理论传输速率为3Gbps，还可应用于家庭网关和企业无线接入点等领域。在工艺方面，该芯片采用28nm工艺，使其在性能、功耗、成本和供应链上都获得了一个平衡。
明夷科技拥有一支具有强大技术实力的模拟射频技术团队，基于深厚的技术和工程经验积累，Wi-Fi AP已完成完整芯片的开发，计划将于2023年第一季度量产发布。
从WiFi5到WiFi 6的升级是一个大的飞跃，这给相应芯片的数字、模拟、射频乃及软件设计带来了前所未有的挑战。明夷科技团队实力是公司能够在这个竞争激烈的市场交付出稳定、可靠的高性能WiFi 6 AP芯片产品的保证，也是国产厂商在此市场突围的窗口。
另一方面，射频芯片也是WiFi 6芯片“争夺战”中不得不提及的技术重心。
射频芯片作为无线路由器接收和发射信号的载体，是无线核心指标竞争力的关键体现所在。其中，WiFi FEM作为主要构成部分，正迎来新的开端。
WiFi FEM是用于WiFi通信将一系列射频前端电路集成在一起的模组。当前阶段针对于WiFi通信的2.4GHz以及5.8GHz频段，集成功率放大器、射频开关以及低噪声放大器依然为WiFi-FEM产品主流的产品集成方式。
巨大的市场前景和竞争压力下，WiFi FEM市场给予了国内射频前端厂商追赶的机会，国内近两年在射频前端进步较大。
作为国内WiFi射频前端的翘楚，明夷科技致力于研发高性能、低功耗的WiFi FEM芯片。目前，明夷科技2.4G和5.8G两款超高线性度中功率WiFi 6 FEM均已量产，产品能够与高通、博通、联发科等平台进行适配。
凭借独创的多项技术和产品优势，不论是在国际市场的抗衡实力，还是在国内市场的突飞猛进，明夷科技的成功离不开团队对技术的执着，更倚仗于近年来国家对集成电路产业不断增强的支持，以及客户与合作伙伴的认可和帮助。
未来，明夷科技将不断完善产品布局，推出更多WiFi 6 FEM产品组合，后续也会继续WiFi 6E及WiFi7相关产品的规划和预研，为客户提供高性能、高可靠性、高功率的射频前端芯片解决方案，加速实现真正的“万物互联”。
不难发现，WiFi芯片一直是半导体领域的硬骨头，难度高，投入大。在无线技术飞速发展的过程中，行业巨头通过收购或集成等先发优势占据了主导地位。而如今随着WiFi技术向WiFi 6进阶之际，明夷科技在内的国内厂商又重新迎来了追赶机遇。经过这些年的积累和产业链环境的变化，国内在WiFi 6领域与主流厂商的差距在逐步缩小，为国内WiFi产业的进一步发展打下了夯实基础。
写在最后
目前来看，全球WiFi 6芯片出货量仍处于初级阶段，但伴随WiFi 6标准逐步应用及推广，WiFi 6芯片市场需求将进一步释放。据IDC中国预计，2023年支持WiFi 6标准的芯片在WiFi芯片总量的占比将达到90%，中国WiFi 6芯片市场规模将为10亿美元。
2018-2024年中国网络无线市场规模预测（图源：IDC中国）无论是从终端市场还是芯片层面来看，WiFi 6都给予了半导体厂商很大的发展空间。伴随WiFi 6标准逐步应用及推广，以及芯片企业研发能力的提升，WiFi 6芯片市场将迎来良好发展时机。
对国内厂商来说，老将新兵正争相涌入，在市场、技术、资金都已“整装待发”的大环境下，除了需要不断提高自身核心竞争力外，还要沉下心来，一步步持续演进和迭代，坚持下去才有机会实现新的突破。
随着各大厂商在该领域的不断布局，或许属于WiFi 6芯片的竞争才刚刚开始。国内厂商的火力正待全开，明夷科技扛起了国产赛道突围的大旗。
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