巨頭們打響WiFi 7爭奪戰_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。2022-04-25 17:56
眼瞅着，2022年的夏天就要到了，每年夏天要感謝的人，必然少不了美貌與智慧並存的WiFi之母——海蒂·拉瑪。此前，在5G 剛開始商用的時候，有人還認為5G來臨之際，或許就是WiFi退出之時。但事實證明，哪怕到了2022年，WiFi 依然是生活中不可或缺的一部分。
無線通信技術作為改變我們生活的一項重要技術，在配合蜂窩網絡流量卸載中發揮重要作用，隨着WLAN技術的發展，家庭、企業等越來越依賴Wi-Fi，並將其作為接入網絡的主要手段。IDC數據顯示，全球WiFi芯片出貨量將於2022年達到49億顆。
移動通信技術在更新迭代，WiFi 技術也在不斷發展，不知不覺間，WiFi 7 已悄然來臨。
WiFi 7，閃電般快速連接
近幾年，4K和8K視頻、VR/AR、遊戲、遠程辦公、在線視頻會議和雲計算等新型應用的出現不斷提高了對網絡吞吐率和時延的要求，整個行業已經處於下一代 Wi-Fi 發展的早期階段。
而WiFi 7就是下一代Wi-Fi標準，雖然下一代Wi-Fi標準不止一個，“WiFi 7”只是WiFi聯盟面向普通消費者宣傳用的一個商業符號，但目前一般指的是以尚未最終批准的 2021 年 5 月推出的 802.11be 草案為基礎所制定的WiFi 設備新規範。據介紹，WiFi 7整個協議標準將按照兩個Release發佈。Release1預計在2022年底發佈標準；Release2預計在2022年初啓動，並且在2024年底完成標準發佈。
如果説2019年發佈的Wi-Fi 6僅提供比 Wi-Fi 5 更高的速度，那麼 Wi-Fi 7 則完全是提供閃電般的快速連接，從數據來看，Wi-Fi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量，最高網速可達 46.4Gbps，是 WiFi 6 最高網速 9.6Gbps 的 4.8 倍。
繼續引入6GHz頻段，並支持最大320MHz帶寬
Wi-Fi 7將充分利用新的 6GHz 頻段（實際上是 5.925-7.125GHz）。6GHz WiFi不同於6G，6GHz 是指當前在 Wi-Fi 網絡中使用的頻段，首先在 Wi-Fi 6E 中得到支持，而6G 代表寬帶蜂窩網絡技術的第6代標準。
與2.4 GHz、5GHz等頻段相比，6GHz在更高的頻段上運行，並提供更大的帶寬，轉化為更快的速度和更多容量，適合流媒體、遊戲等高帶寬和低延遲的活動。目前，6GHz 頻段僅由 Wi-Fi 應用程序佔用，並且使用它導致的干擾比 2.4GHz 或 5GHz 頻段少得多。
為了更快速的連接，Wi-Fi 7從 Wi-Fi 6中原有的 160MHz 增加新的帶寬模式，包括連續240MHz，非連續160+80MHz，連續320 MHz和非連續160+160MHz。
引入Multi-Link多鏈路機制
為了實現所有可用頻譜資源的高效利用，Wi-Fi 7定義了多鏈路聚合相關的技術，主要包括增強型多鏈路聚合的MAC架構、多鏈路信道接入和多鏈路傳輸等相關技術，可將不同頻率的多個信道組合在一起，以提供更好的網絡效能。Wi-Fi 7 試圖通過增加吞吐量來增強這些鏈接，而吞吐量是本地網絡 (LAN) 中設備之間的測量數據。
引入更高階的4096-QAM調製技術
為了進一步提升速率，Wi-Fi 7將會引入4096-QAM，使得調製符號承載12bit。在相同的編碼下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以獲得20%的速率提升。
支持更多的數據流，MIMO功能增強
在Wi-Fi 7中，空間流的數從Wi-Fi 6的8個增加到16個，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。支持更多的數據流也將會帶來更強大的特性——分佈式MIMO，意為16條數據流可以不由一個接入點提供，而是由多個接入點同時提供，這意味着多個AP之間需要相互協同進行工作。
更低的延遲
上述MLO、更寬的通道等技術都將進一步減少網絡延遲，令其更可預測。
巨頭搶灘佈局
即便現階段全球WiFi 7技術規範尚未落定，但在元宇宙、自動駕駛、AIOT等新概念、新應用的推動下，業界自然普遍看好後續市場的發展。面對未來客觀的藍海市場，WiFi芯片頭部廠商自然要搶奪先機，2022年以來，博通、高通、聯發科三家大廠接連發布了wifi 7主控芯片又或者展示了其相關技術。
博通
博通是第一家宣佈完整的 Wi-Fi 7 產品組合的供應商，4月，博通推出了首款WiFi 7 SoC，稱為BCM4916，採用了四核心的Armv8處理器，擁有64KB的L1緩存和1MB的L2緩存，能夠提供24 DMIPS的性能。該SoC支持DDR3和DDR4內存，以及2.5 Gbps和10 Gbps網絡接口，並提供了USB 3.2接口。
高通
今年2月底，高通推出全球首款WiFi 7芯片“FastConnect 7800”。FastConnect 7800完整支持Wi-Fi 7的所有特性，支持2.4GHz、5GHz、6GHz三大頻段，支持高頻多連接併發技術、4路雙頻並特性拓展至高頻段、4K QAM調製技術，峯值傳輸速度可達5.8Gbps，比前代提升多達60％，並支持低於2ms的時延。
高通宣稱，相比前代產品，可提供50％的功耗降低、2倍的配對速度提升、2倍的信號接受範圍擴大。
目前，FastConnect 7800現已出樣，預計今年下半年投入商用，首批客户包括宏碁、華碩、榮耀、Meta(Facebook)、OPPO、騰訊、vivo、小米等。
聯發科
今年1月，聯發科進行了全球首個WiFi 7現場演示。據悉，相比於WiFi 6的160MHZ信道，聯發科WiFi 7可通過320MHz 信道和4K正交幅度調製（QAM）技術，在使用相同數量天線的條件下，傳輸速度比WiFi 6快2.4倍，峯值速度完全可以達到IEEE 802.11be定義的30Gbps。此外，聯發科的WiFi 7還將支持2.4G、5G、6G多個WiFi 頻段，利用多鏈路操作（MLO）技術同時聚合不同頻段上的多個信道，降低延時，滿足不同設備、場景的網速鏈接需求，擁有多用户資源單元（MRU）功能來降低和避免信號干擾，滿足多人同時、高速連接。聯發科透露，採用WiFi 7技術的產品預計2023年上市。除了WiFi 主控芯片外，不同的WiFi技術對於射頻產品的要求也不一樣，自WiFi 5標準之後，WiFi射頻前端芯片逐漸外置出來，越往前走，對射頻前端的要求就越高，對工藝的要求也越高。包括Qorvo等在內的廠商也已開始加強Wi-Fi 7芯片前端模塊（FEM）的部署。
今年1月，Qorvo 推出首款覆蓋 5.1 GHz 至 7.1 GHz 頻段的寬帶前端模塊 (FEM)，這一新款三頻段 FEM 不僅能最大限度地提高容量，而且還能簡化設計，縮短產品上市時間，並將前端電路板空間減少 50%。雖然這款FEM主要是為了提高三頻段Wi-Fi 6E功能，但頻段覆蓋的擴大也已顯示出Qorvo對Wi-Fi 7 芯片FEM 的勢在必得
國內任重道遠
行業巨頭搶灘佈局，本土廠商自然也緊隨其後。拿我國通訊巨頭華為來説，依照IPlytics的統計，截至去年10月，華為公司向TGbe（Wi-Fi 7標準工作組）提交併被採納的貢獻最多，同時，從Wi-Fi 4至今的四代無線標準，依然是華為累計提交的貢獻最多。
作為一個擁有廣袤土地和繁多人口的大國，中國市場一直有着無窮的潛力，在WiFi領域也不例外，根據IDC對WiFi市場滲透率預測的情況來看，到2024年中國WiFi 6的市場規模預計達到4.7億美元，從2020年市場佔約31%提高至90%以上。而在以WiFi為支撐的智能家居領域，IDC報告顯示，2021年中國智能家居設備市場出貨量超過2.2億台，同比增長9.2%，預計2022年中國智能家居設備市場出貨量將突破2.6億台，同比增長17.1%。
可以説在中國WiFi行業，市場廣闊，設備廠商也是“各顯神通”，然而在最為關鍵的WiFi芯片領域，卻由於市場集中度高，本土廠商參與度則不盡人意，全球前6 的WiFi芯片廠商佔據約80%市場份額。
Wi-Fi主芯片本身的複雜性及高價值，佔Wi-Fi設備總成本40%-50%，雖然華為在WiFi 7提交併被採納的貢獻最多，並且是其自主開發的凌霄WiFi芯片發展也較好，但目前在Wi-Fi 7領域還未有新技術、產品推出。
近十五年，全球Wi-Fi 芯片市場一直被博通、高通、Marvell、Celeno、聯發科、Quantenna、樂鑫、瑞昱等公司壟斷，大陸公司在Wi-Fi核心芯片產業鏈上，與其相比可以説存在全方面的巨大差距。當前芯片巨頭們已經向着WiFi 7 邁進，而國產廠商仍以WiFi 5的量產為主，向WiFi 6過度中。可以説，在WiFi芯片領域，本土廠商依舊任重道遠。
寫在最後
2019年，Wi-Fi 6標準的誕生和市場需求，給大陸芯片廠商帶來了發展的大機會，“Wi-Fi 6”一度成為2020年各個手機廠商發佈新機的必備標籤。那麼，即將到來的Wi-Fi 7勢必又將是本土廠商彎道超車的新機遇，而當下本土廠商要做的就是技術沉澱，這樣才能把機遇緊緊握在手裏。
畢竟，機會只會留給有準備的人。
來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）原創，作者：龔佳佳，謝謝。