集微網報道，自Wi-Fi 5在2013年推出后，由于技術難度大、導入難，國產Wi-Fi芯片與行(xing)業(ye)領先的差距(ju)就此拉開。
集微網(wang)報(bao)道，自(zi)Wi-Fi 5在2013年推出后，由(you)于技(ji)術難度大(da)、導入難，國產(chan)Wi-Fi芯片與行業領先(xian)的差距就此拉(la)開。
如今10年(nian)過去，當高通(tong)、博通(tong)、聯發(fa)科等(deng)大廠(chang)都已宣布推出Wi-Fi 7時，大部分國內(nei)廠(chang)商仍停留在(zai)Wi-Fi 4，雖涌現出一眾Wi-Fi6芯(xin)片創企，產品(pin)多處于研發(fa)路上。
“往者(zhe)不可諫，來者(zhe)猶可追(zhui)。”國內Wi-Fi芯片業與海(hai)外領先技(ji)術的(de)(de)差距是否在拉(la)大？能追(zhui)回失去的(de)(de)“十年”嗎？
Wi-Fi 5后 十年沉寂
正如羅馬不是一天建成的，落(luo)差也不是陡然形成的。
從(cong)(cong)Wi-Fi的(de)發(fa)展歷史來看，至(zhi)今也走過了25年(nian)的(de)光陰。從(cong)(cong)1997年(nian)最早(zao)第(di)一(yi)代802.11標(biao)準，再到1999年(nian)出現第(di)二代IEEE 802.11b標(biao)準，Wi-Fi正式(shi)走入大眾視野。到2002年(nian)左(zuo)右，第(di)三代802.11g/a標(biao)準推出；之后2007年(nian)開始一(yi)直(zhi)沿用(yong)802.11n標(biao)準，就是俗稱的(de)Wi-Fi4。2013年(nian)Wi-Fi5問(wen)世，到2019年(nian)Wi-Fi6正式(shi)登場(chang)。
期間，無線技(ji)術獲得(de)了飛速發展。而高通、博(bo)通、英特爾通過(guo)收購或集成(cheng)等先(xian)發優勢，牢牢占據了主導(dao)地(di)位，于(yu)2001年(nian)-2005年(nian)間縱橫捭闔打下了江(jiang)山。聯發科、瑞昱(yu)等經過(guo)2007年(nian)-2010年(nian)的激烈拼殺后發先(xian)至，將優勢一直延續至今。
反觀國內，盡管華為海思力拔頭籌，樂鑫、博通集成等在Wi-Fi4物聯網芯片領域抓住了契(qi)機，強勢出道，但可惜的(de)是，當第5代Wi-Fi5標準發布之后，由于種種原因錯失了擴大(da)“戰果(guo)”的(de)契(qi)機，導(dao)致(zhi)在這一市場的(de)“缺席(xi)”。
而當(dang)Wi-Fi歷(li)史翻篇向Wi-Fi6/Wi-Fi6E晉(jin)階之際，其在(zai)(zai)今年(nian)(nian)迎來了高速成(cheng)長期。不止在(zai)(zai)消(xiao)費級(ji)市場(chang)規模攀升，亦將成(cheng)為(wei)企業級(ji)網絡接(jie)入(ru)(ru)設(she)備(bei)的主力軍。據(ju)Gartner的數(shu)據(ju)，Wi-Fi 6企業與中(zhong)小型(xing)商務用(yong)戶規模將從2019年(nian)(nian)的2.5億(yi)美元增至2023年(nian)(nian)的52.2億(yi)美元，CAGR達到(dao)114%。Wi-Fi聯(lian)盟(meng)也指出，2022年(nian)(nian)將有超過(guo)3.5億(yi)臺Wi-Fi6E設(she)備(bei)進入(ru)(ru)市場(chang)。
集(ji)微咨詢也樂觀預計，全球Wi-Fi6/Wi-Fi6E終(zhong)端出貨(huo)比例將在2022年超過六成。在無(wu)數英雄競折腰(yao)之后，大陸Wi-Fi6企業與(yu)海外的差距究竟會“延續”歷(li)史還是將實現“逆轉(zhuan)”？
數據：集微咨詢
作出(chu)判斷需要基于與(yu)以(yi)往(wang)不(bu)同的情(qing)形，正如前文所述，國內Wi-Fi芯片廠商近年來(lai)風(feng)起云涌，不(bu)止是一眾(zhong)老將在主戰沙場，在國內半導(dao)體熱(re)潮(chao)之下，也有數十家Wi-Fi新貴爭相涌入。
對此CEVA中(zhong)(zhong)國(guo)區總經(jing)理萬宇菁解讀說，從(cong)第一梯隊(dui)相比(bi)來看，海思(si)雖然遭受禁運(yun)，但其技(ji)術(shu)積(ji)累(lei)比(bi)較深厚(hou)，相信他們仍在持(chi)續技(ji)術(shu)演(yan)進，并不見得技(ji)術(shu)落伍，因而(er)不能斷定(ding)差距拉大；從(cong)第二梯隊(dui)相比(bi)來說，之前國(guo)內(nei)(nei)玩(wan)家較少，但最近(jin)幾年國(guo)內(nei)(nei)實現(xian)Wi-Fi 4芯片的量產廠商已(yi)為數不少。近(jin)年來國(guo)內(nei)(nei)更(geng)是涌現(xian)了眾多的Wi-Fi初創團隊(dui)，其中(zhong)(zhong)不乏在技(ji)術(shu)背景、經(jing)驗(yan)積(ji)累(lei)、運(yun)營服務等(deng)方面均頗具實力(li)的公(gong)司(si)，從(cong)整體(ti)來說差距應在縮小。
李明認為(wei)，經過這些年的積累和產業鏈環境的變化，從整體(ti)(ti)來看(kan)，國內在Wi-Fi 6領(ling)域與主(zhu)流廠商的差距(ju)將逐步縮小。技術差距(ju)主(zhu)要(yao)體(ti)(ti)現在IP成(cheng)熟(shu)度、Wi-Fi兼(jian)容性，以及應(ying)用場景中的性能優化經驗等方面(mian)。
對(dui)此集微咨詢(xun)研究總監趙翼也(ye)提及(ji)，國內(nei)芯片廠商的(de)差距體(ti)現(xian)在算法和射頻前端(duan)方面(mian)，但(dan)國內(nei)近兩年在射頻前端(duan)的(de)進步較大，整體(ti)差距應沒有拉(la)大，但(dan)要(yao)注意的(de)是Wi-Fi的(de)迭代速度加(jia)快了(le)。
但(dan)銳成芯微副總(zong)經理楊毅則保持了相異的看法，他說，Wi-Fi芯片一直(zhi)是半導體(ti)領域的硬骨頭，難度高，投入大，特別(bie)是在路由(you)器等高性能應(ying)用領域，長(chang)期被國際寡頭企業壟斷，參與的大陸企業廠商極少。
“在目前這一(yi)時間點，大(da)(da)陸廠(chang)商量產的(de)(de)Wi-Fi技(ji)術(shu)(shu)指標水平與(yu)國際tier1廠(chang)商Wi-Fi5技(ji)術(shu)(shu)水平接近，隨(sui)著市場對數(shu)據吞(tun)吐率的(de)(de)需(xu)求越來越高，Wi-Fi版本即(ji)將更新(xin)至Wi-Fi7，技(ji)術(shu)(shu)門(men)檻(jian)越來越高，將在未(wei)來一(yi)定時間內使得(de)大(da)(da)陸企業與(yu)海外企業的(de)(de)差距拉大(da)(da)。”楊毅謹慎地說。
射頻IP 主要掣肘
圍繞Wi-Fi6的(de)爭奪(duo)，不得不提及(ji)加碼的(de)技術挑戰。
Wi-Fi6芯(xin)片(pian)包括(kuo)SoC芯(xin)片(pian)和射頻前端FEM。SoC是高集成度(du)的數模混合CMOS芯(xin)片(pian)，FEM屬于射頻特殊工藝，差別較大。
對于Wi-Fi6芯片的設計挑(tiao)(tiao)戰，三(san)伍微創始人鐘林曾發(fa)文指出(chu)，Wi-Fi6芯片研發(fa)難點集中于底(di)層協(xie)(xie)議(yi)/通信(xin)協(xie)(xie)議(yi)+算法，相(xiang)比(bi)Wi-Fi4和Wi-Fi5，Wi-Fi6芯片的底(di)層協(xie)(xie)議(yi)/通信(xin)協(xie)(xie)議(yi)和算法更加復雜(za)，需多(duo)招資(zi)深團隊、多(duo)理解(jie)協(xie)(xie)議(yi)、多(duo)做測試，提高(gao)設計水(shui)平。其中，路由器SoC涉及(ji)多(duo)項新技術挑(tiao)(tiao)戰，研發(fa)難度(du)最高(gao)，而且(qie)射頻(pin)前端也是(shi)難啃的骨頭。
楊毅則著重從射(she)(she)頻層面進行了分析，隨著Wi-Fi版本更新迭代(dai)，對(dui)(dui)射(she)(she)頻的要求(qiu)越來越高，尤其是對(dui)(dui)其中的CMOS功(gong)率(lv)放(fang)大器性能和頻率(lv)綜(zong)合器相位噪聲性能要求(qiu)極高。
一位(wei)行(xing)業資深(shen)人(ren)士(shi)許(xu)浩(hao)（化名）進一步剖(pou)析說(shuo)，Wi-Fi6芯片(pian)研發甚至與CPU、GPU等(deng)不相伯仲，因(yin)Wi-Fi需集結具有多年數(shu)字、模擬、射頻設計經驗以及算法開發的團隊，除(chu)了要(yao)攻克這些難關(guan)開發IC之外，包括底層驅動、應(ying)用(yong)接口(kou)、多個操作系(xi)統OS支持等(deng)均要(yao)全力應(ying)對，對國(guo)內廠商來(lai)說(shuo)仍將是長征之路。
特別(bie)要指出的是(shi)，如同任何(he)一個芯片的開發都(dou)以(yi)IP為(wei)基(ji)石，Wi-Fi6也不(bu)例(li)外(wai)。以(yi)Wi-Fi IP為(wei)例(li)，主(zhu)要分(fen)為(wei)基(ji)帶(dai)和(he)(he)射(she)(she)頻(pin)IP。經(jing)過(guo)市場的幾番洗禮(li)，如今基(ji)帶(dai)IP主(zhu)要是(shi)CEVA供(gong)應，射(she)(she)頻(pin)IP廠(chang)商Catena已被NXP收購且不(bu)再對外(wai)授權，之前Imagination亦有(you)提供(gong)Wi-Fi5的射(she)(she)頻(pin)和(he)(he)基(ji)帶(dai)IP，但(dan)前幾年(nian)此業(ye)務被Nordic并(bing)購，目前僅美Cybertek等極(ji)少數公司可提供(gong)Wi-Fi5的射(she)(she)頻(pin)IP，以(yi)及新入(ru)局的大陸(lu)銳(rui)成芯微、臺灣Sirius-Wireless等公司提供(gong)Wi-Fi6的射(she)(she)頻(pin)IP。
在此情形下，如李明所指，國內Wi-Fi芯片(pian)廠(chang)商選擇的路徑(jing)大(da)部分是(shi)采購(gou)CEVA的基帶IP，射頻(pin)IP則主要是(shi)通(tong)過自研來解決，通(tong)過整合(he)MCU、Memory、電源(yuan)管(guan)理等(deng)設(she)計，以(yi)快速推出芯片(pian)導入終(zhong)端客戶。
但如果在Wi-Fi6芯片的(de)研(yan)發中再走自研(yan)道路，真(zhen)可謂是(shi)“道阻(zu)且長(chang)(chang)”。楊毅提及(ji)，Wi-Fi6因其(qi)高(gao)密(mi)度、高(gao)通量及(ji)多天線等(deng)特性，開發難度相(xiang)比前一(yi)代大幅提升(sheng)，而且Wi-Fi7標準即(ji)將出臺(tai)，還要考慮融合Wi-Fi7的(de)一(yi)些指(zhi)標，這(zhe)對RF的(de)要求愈加嚴苛。現(xian)有(you)Wi-Fi6芯片廠(chang)商要搞(gao)定Wi-Fi6 RF需很長(chang)(chang)時間，并且投(tou)入要以數千萬元甚至上億元，從經濟(ji)上來說比購買IP更不劃算。
“一來(lai)射(she)頻IP不多(duo)，授權渠道太少(shao)；二來(lai)很多(duo)公司覺得RF通過逆向工程可能會有機會，但(dan)其實這條路(lu)很難一直持續。”許浩(hao)透露(lu)。
可(ke)以說，射頻IP已成為(wei)明顯的(de)(de)掣肘。瞄準(zhun)這一需求，大(da)陸的(de)(de)銳成芯微以及臺灣Sirius-Wireless公司相(xiang)繼推出了高性能、低(di)功耗、高可(ke)靠(kao)性的(de)(de)Wi-Fi6 RF IP。“作為(wei)一家IP廠(chang)商，希望(wang)助力Wi-Fi6廠(chang)商降低(di)開發難度，進一步加快產品上市。”楊(yang)毅強調。
據業內人士透(tou)露(lu)，歐美(mei)廠商(shang)的射頻IP報價兩百五十萬(wan)美(mei)元以(yi)上。許浩建議，國內IC設計企業應(ying)著重(zhong)前(qian)端(duan)發力，通過采用IP來(lai)加(jia)快產品上市時間，盡快在Wi-Fi芯片量產出(chu)貨上盈利走向(xiang)正(zheng)循環，對公司和產業發展將更正(zheng)向(xiang)。
盡(jin)管射(she)(she)(she)頻(pin)IP看似已“破(po)局”，但Wi-Fi芯(xin)片(pian)廠(chang)商(shang)(shang)或(huo)仍有擔憂。鐘林分析(xi)說，SoC芯(xin)片(pian)對(dui)(dui)射(she)(she)(she)頻(pin)有更多考量，射(she)(she)(she)頻(pin)與工藝、制程(cheng)強相(xiang)關，不同的工藝和制程(cheng)，對(dui)(dui)射(she)(she)(she)頻(pin)指標的影(ying)響較(jiao)大，而數字(zi)基帶受工藝和制程(cheng)的影(ying)響較(jiao)小，數字(zi)電(dian)路的仿真準確性也高(gao)，但射(she)(she)(she)頻(pin)仿真則很難保證。IP廠(chang)商(shang)(shang)可以(yi)為Wi-Fi6芯(xin)片(pian)廠(chang)商(shang)(shang)提(ti)供射(she)(she)(she)頻(pin)IP參(can)考，但整合起來(lai)仍需時間。
對此萬宇菁也表達了自(zi)(zi)己的見解，一方面(mian)，國(guo)內廠商對射頻(pin)IP有市場需(xu)求，但與(yu)數字IP不同，射頻(pin)IP與(yu)工(gong)藝強相關，考(kao)慮(lv)到工(gong)藝的不斷演(yan)進，需(xu)射頻(pin)IP廠商提(ti)供IP+服務(wu)的能(neng)力。另一方面(mian)，若Wi-Fi芯片廠商依賴于第三方IP，在產品的持續迭代中(zhong)會較為被動，從長(chang)遠(yuan)來看，頭(tou)部的Wi-Fi芯片廠商或走向自(zi)(zi)研射頻(pin)IP，這(zhe)在技術層面(mian)將更可控(kong)更具競爭力。
從SoC芯片(pian)(pian)廠商(shang)的(de)角度(du)出發，李明認為與射頻IP廠商(shang)合作(zuo)可能(neng)適(shi)用于部(bu)分Wi-Fi規(gui)格的(de)芯片(pian)(pian)，對于高(gao)性(xing)能(neng)和(he)復(fu)雜的(de)規(gui)格則(ze)需要基帶和(he)RF這兩(liang)部(bu)分有深度(du)整合，以推出架構設計(ji)和(he)工藝制程都最(zui)優化(hua)的(de)Wi-Fi6芯片(pian)(pian)方案。
分兵進擊 剩者為王
可以說，技(ji)術攻關還只是萬里(li)長征第一步，國內Wi-Fi6芯片廠商的(de)“進(jin)擊”之路仍需(xu)從長計(ji)議(yi)。
從進(jin)度來(lai)看，李明表(biao)示，預計(ji)Wi-Fi聯盟將在(zai)2023年(nian)底啟動Wi-Fi7標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)認證，距離2019年(nian)9月發布Wi-Fi6認證有4年(nian)半左右, 一般參(can)與Wi-Fi標準(zhun)(zhun)制定的(de)(de)(de)大廠(chang)都會在(zai)新標準(zhun)(zhun)正式啟動前(qian)搶先發布新品，國內走(zou)得最快(kuai)的(de)(de)(de)是華為(wei)海思，而且其對(dui)Wi-Fi7標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)貢獻(xian)是所有參(can)與者(zhe)中(zhong)最多的(de)(de)(de)，但受制于制裁無法產出(chu)Wi-Fi7芯片。
因而，李(li)明進(jin)一步補充到，目前國內其他Wi-Fi芯片廠(chang)商應著重跟進(jin)Wi-Fi6/6E標(biao)準, 以推出量產芯片為目標(biao)，部分芯片規格上要融合一些Wi-Fi7標(biao)準的功(gong)能。
需要(yao)指出的(de)是(shi)，Wi-Fi芯(xin)片有(you)不(bu)同的(de)應(ying)用領域，涉及智(zhi)能手機、路由器、物(wu)聯網等，不(bu)同的(de)細分(fen)應(ying)用對Wi-Fi6芯(xin)片規格亦有(you)不(bu)同，加之Wi-Fi芯(xin)片有(you)不(bu)同的(de)組合形式，如純連接芯(xin)片、連接芯(xin)片加多(duo)媒體應(ying)用，以及多(duo)種無線通信Combo等均有(you)極大的(de)發展(zhan)空間，且產品平臺及客戶導入的(de)難易程度也相差(cha)很大，更需分(fen)而治(zhi)之。
從一眾“選手”來看，因路由(you)器Wi-Fi6芯片(pian)研發難(nan)度(du)過(guo)高，只有(you)華為海思(si)以及(ji)矽昌通(tong)信、朗力(li)半導體、尊湃、速通(tong)在發力(li)。此(ci)外(wai)，大陸(lu)研發Wi-Fi6端側芯片(pian)的(de)廠商主要有(you)展銳(rui)、速通(tong)、樂鑫、ASR、瑞芯微、博(bo)通(tong)集(ji)成、聯盛(sheng)德、南方硅谷等(deng)，專注(zhu)射頻(pin)FEM的(de)公(gong)司則有(you)康希、芯百特、三伍微等(deng)，加之(zhi)不斷涌現(xian)的(de)新貴，國內廠商的(de)火力(li)正待全開(kai)。
對(dui)于取舍之(zhi)道(dao)，李明的觀(guan)點是，目前Wi-Fi6芯(xin)(xin)片(pian)主要(yao)出(chu)貨量(liang)集中在手機、筆記本電(dian)腦、路由(you)器及(ji)網關以(yi)及(ji)流媒體應用上(比如(ru)智(zhi)能電(dian)視等)，這幾大市(shi)場對(dui)Wi-Fi6芯(xin)(xin)片(pian)的性能要(yao)求高，平臺合(he)作(zuo)的綁定性較強，一直以(yi)來被高通、博(bo)通、聯發科以(yi)及(ji)英(ying)特爾等占據(ju)，相對(dui)較難。
“大(da)陸(lu)的(de)(de)老將新兵均(jun)在(zai)開發Wi-Fi6芯(xin)片，因為Wi-Fi4 IoT市(shi)場已被(bei)大(da)陸(lu)廠(chang)商(shang)占據大(da)半，預計Wi-Fi6 IoT也會(hui)延續同樣的(de)(de)情況，但(dan)在(zai)中高端(duan)規格的(de)(de)Wi-Fi6芯(xin)片上將面臨來(lai)在(zai)美系特別是(shi)臺系廠(chang)商(shang)的(de)(de)競爭，會(hui)極大(da)考驗初創公司(si)的(de)(de)技術(shu)研發和客(ke)戶開拓能力，但(dan)相信未來(lai)幾年(nian)從(cong)易(yi)到(dao)難一定會(hui)取(qu)得突破。”李(li)明樂觀表(biao)示。
對于未(wei)來的追趕，楊毅(yi)認為(wei)，華為(wei)海思是(shi)大(da)(da)陸(lu)(lu)芯(xin)片(pian)企業(ye)中少(shao)數掌握(wo)高(gao)性能(neng)(neng)Wi-Fi技術(shu)(shu)的企業(ye)。目前大(da)(da)陸(lu)(lu)涌現(xian)出一批Wi-Fi芯(xin)片(pian)初創企業(ye)，技術(shu)(shu)和資(zi)金都(dou)具(ju)備，在(zai)可見的未(wei)來，大(da)(da)陸(lu)(lu)芯(xin)片(pian)企業(ye)能(neng)(neng)夠實現(xian)在(zai)先進Wi-Fi芯(xin)片(pian)研發上的追趕，預計(ji)在(zai)三到五年；要實現(xian)超越，還需要頭部企業(ye)扛(kang)起大(da)(da)旗。
“以往(wang)只有一(yi)(yi)家公司一(yi)(yi)枝獨秀，這對行業繁榮及供(gong)應鏈安全來(lai)說并不見得是(shi)(shi)(shi)好(hao)事。而現(xian)(xian)在為(wei)數眾多的(de)芯片(pian)公司進(jin)(jin)入這一(yi)(yi)賽道(dao)，可謂百舸爭(zheng)流，盡管(guan)不可避免地(di)會出現(xian)(xian)一(yi)(yi)些泡沫，但也總(zong)體上還是(shi)(shi)(shi)有助于行業整體水(shui)準的(de)提高。”萬宇菁強(qiang)調(diao)，“未來(lai)一(yi)(yi)段時間或仍是(shi)(shi)(shi)百花齊放，但經過競爭(zheng)和大浪(lang)淘沙將來(lai)一(yi)(yi)定會出現(xian)(xian)整合。Wi-Fi芯片(pian)作為(wei)一(yi)(yi)個(ge)極其復雜的(de)芯片(pian)，國內廠商需不斷地(di)進(jin)(jin)行迭代，最后只有沉(chen)下心來(lai)，一(yi)(yi)步步持續(xu)演進(jin)(jin)和迭代，堅(jian)持走下去(qu)才能(neng)實現(xian)(xian)剩者為(wei)王。”
