WiFi技能更迭20年_芯片_技巧

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WiFi技能更迭20年_芯片_技巧 WiFi技能更迭20年_芯片_技巧互联网

WiFi网络被广泛认为是与水和电同等主要的根本举动步伐。
从2000年第一代WiFi产品面世，到现在，已经21年，回顾WiFi发展的20多年，它的发展进程如何？Wi-Fi的好处和商业代价已为企业所熟知，这几年，WiFi芯片这个市场迎来了最多玩家参与的韶光节点，路由器厂商、物联网芯片厂商、射频前端模组企业等新老企业纷纭扎进这个市场，而在这里面，海内企业尤其多。

（图片来自网络侵删）

WiFi技能更迭20年

首先，什么是 WiFi？在基本层面上，WiFi是一种利用无线发射器和无线电旗子暗记将宽带互联网连接到设备的办法。
一旦发射器吸收到来自互联网的数据，它就会将数据转换为无线电旗子暗记，该旗子暗记可由支持WiFi的设备吸收和读取。
然后在发射器和设备之间交流信息。

华为发布的WiFi白皮书中指出，历代WiFi的发展进程，实在便是一个追求高带宽的过程。
Wi-Fi技能的演进每4 ~ 5年进行一次，每次改进的紧张目的是增加带宽。

图源：华为WiFi白皮书

1997年，IEEE制订出了第一个无线局域网通信标准802.11，许可设备之间以每秒2Mbps的速率无线传输数据。
1999年IEEE又发布了802.11b标准，传输速率为11Mbps，事情在2.4GHz频段，是原始标准的5倍。
同年IEEE又发布了802.11a标准，不过是事情在5GHz频段，数据传输率达到了54Mbps。

第一代的Wi-Fi产品802.11于 2000年上市，具有11Mbps的最大数据速率，并在2.4GHz频段操作，这与当时大多数打算机通过有线网络连接的速率相称。
WiFi利用电磁波在两个主频上传输数据：2.4Ghz (802.11b)和5Ghz (802.11a)。
多年来，2.4Ghz一贯是WiFi用户的热门选择，由于它可以与大多数主流设备兼容，而且比5Ghz更便宜。

2003年，早期WiFi版本的更快的速率和间隔覆盖结合在一起，形成了802.11g标准，数据传输速率为54Mbps。
路由器也变得越来越好，比以前功率更高，覆盖范围更广。
WiFi开始奋起直追，与最快的有线连接的速率竞争。

2009年涌现了802.11n的版本，也有一种新的命名办法，被称为WiFi 4，这一标准对WiFi进行了很大的变革，引入了“多输入多输出”数据 (MIMO)，它利用多个天线来增强发射器和吸收器的通信，它的最大连接速率为 600 Mbit/s，它比其前身更快、更可靠。

802.11n也是第一个同时事情在2.4GHz和5GHz频段的WiFi技能。
这紧张是由于越来越多的设备都利用2.4GHz，导致它变得拥挤和变慢。
为理解决这个问题，双频路由器应运而生。
这些路由器包含两种类型的无线电，可以同时支持 2.4 GHz 和 5GHz 链路上的连接。
默认情形下，双频路由器范围内的设备会自动连接到更快、更高效的5GHz频率。
但是，如果设备间隔较远或在墙后，则可以利用2.4Ghz作为备份。

2014年发布了802.11ac，也称为WiFi 5，速率高达3.5 Gbps，但是其只支持5GHz，削弱了2.4Ghz下的用户体验。

2020年WiFi 6的发布为更快的连接和技能之间的链接带来了巨大的希望，速率高达9.6 Gbps，比Wi-Fi 5的3.5 Gbps提高了近300%。
Wi-Fi 6不但有Wi-Fi 5的所有前辈 MIMO 特性，并新增了许多针对高密支配场景的新特性，例如OFDMA频分复用技能、DLIULMU-MIMO 技能、更高阶的调制技能 (1024-QAM)、空分复用技能(SR） & BSS Coloring 着色机制、扩展覆盖范围 (ER)。

2020年，WiFi同盟又宣告了WiFi 6的扩展版WiFi 6E，事情频段除了原来的2.4GHz 、5GHz外，增加了6GHz频段。
这使WiFi 6E能够有更多连续频谱，更宽的频道，以及更少的滋扰。
WiFi 6E的出身紧张是由于，2020年4月23日，美国联邦通信委员会投票通过，将6GHz的1200 MHz免授权频段分配给WiFi 6。

虽然WiFi 6紧张是为了改进高密度场景下的用户体验，但是面临着在线游戏、远程办公、AR/VR，以及8K视频等高需求下，WiFi 6也难以胜任。
于是WiFi 7正在呼之欲出，Wi-Fi 7 有望成为连接方面的又一次巨大飞跃。

来到今年，实在WiFi 7已经小荷露尖角了。
联发科在其最近的技能峰会上指出，WiFi 7将比Wi-Fi 6E快2.4倍，带来更快的速率、更低的延迟和更好的抗滋扰能力。
估量WiFi 7标准将在 2022 年第二季度发布。
华为关于WiFi 7的百科先容中也指出：“WiFi 7也称为IEEE 802.11be，其拥有超高吞吐量（EHT）。
WiFi 7基于WiFi 6，引入了320MHz带宽、4096正交调幅（QAM）、多资源单元（RU）、多链路操作（MLO）、增强的多用户多输入多输出(MU-MIMO)、多接入点(AP)折衷等技能。
利用这些尖端技能，WiFi 7比WiFi 6具有更高的数据传输速率和更低的延迟。
WiFi 7估量将支持高达30Gbps的吞吐量，约为WiFi 6的3倍。
”WiFi 7（802.11be）还成立了专门的小组，IEEE 802.11be任务组（TGbe）于2019年5月正式成立，致力于802.11be（Wi-Fi 7）的开拓。

WiFi 6和WiFi 7的比较（图源：华为官网）

WiFi 6 依旧火热，WiFi 7成下一个必争之地

WiFi芯片最初的研发紧张集中在路由芯片上，但是这几年物联网的涌现，数量惊人的消费电子产品和打算设备之间的互联并交互信息，孕育出了强大的物联网WiFi芯片需求。
再者，自WiFi 5标准之后，WiFi射频前端芯片逐渐外置出来，因此也成为射频前端市场主要的增量。
以是，大体看下来，WiFi芯片紧张就分为这三大类。

对WiFi技能的最新代的追捧一贯是业界关注的重点。
目前在WiFi 6/6E主芯片市场，紧张是博通、高通和联发科打头阵。
但高通和联发科凭借其在手机上的技能实力，这几年攻势迅猛。
再加上海内一众企业的涌入，WiFi芯片市场这个赛道加倍热闹起来。

博通是WiFi芯片市场的主导者，拥有多项Wi-Fi 6E天下第一，博通一贯在高端WiFi芯片领域保持差异化上风。
今年早些时候为三星供应发布的环球首款 Wi-Fi 6E 智好手机供应芯片。
博通还为苹果供应WiFi芯片，不过近日，苹果也在招聘无线芯片工程师，涉及射频、蓝牙和Wi-Fi芯片，此举或将对博通产生一定压力，博通和苹果在2020年初达成的150亿美元无线组件供应协议，将在2023年到期。

我们都知道，高通在手机芯片领域是环球霸主之一，但是其在WiFi芯片也有很强的实力。
去年的时候，高通就已经出货了超过40亿颗WiFi芯片。
通过不断的买买买，再加上高通在手机芯片上的积累，例如WiFi 6标准引入的MU-MIMO和OFDMA，这在较早之前的蜂窝网络上就已经在涌现，高通在路由端和移动端都分别有产品。

联发科这几年景长连忙，在5G手机芯片大得胜利，而且还在全力抢占WiFi 6芯片市场商机，今年10月份，联发科发布了WiFi 6无线连接平台Filogic系列产品，包括Filogic 830及Filogic 630两款芯片。
并且，联发科已开始投入下一代WiFi 7的研发，在最近的联发科技能峰会上，联发科调侃称将在CES2022展示下一代WiFi网络技能WiFi 7。

大陆一众企业也在竞相发力WiFi领域，据悉海内与WiFi 6芯片干系的企业已达数十家，红海的局势一触即发，而红海紧张是集中在物联网WiFi芯片领域。
中国大陆WiFi芯片公司有：ASR、BK、恒玄科技、乐鑫、展锐、博通集成、中科威发、海思、新岸线、物奇、全志、南方硅谷、杰里、速通、亮牛、高拓、博流、瑞芯微、联年夜德微电子等等。

其余值得一提的是路由器终端厂商TP-Link也开始组件团队，入局智能家居的WiFi 6芯片。
TP-Link是海内路由器市占率最大的厂商，如TP-Link这样的终端路由器厂商的入局，或将产生一些影响，其供应链紧张有高通、联发科。
当然路由器芯片的研发难度要比物联网WiFi芯片大，要研发出来，也不是一朝一夕。

WiFi无线射频前端模诅则是另一个具有前景的市场，在这个领域供应商紧张是国外企业为主，如Skyworks、Qorvo等，他们2020年就已经推出了WiFi 6/WiFi 6E FEM（前端模块）。
目前国产WiFi 6射频前端芯片市占率不到1%，据悉，Wi-Fi 6 FEM的技能难度不亚于5G PA，只不过模组的难度倒不及5G PA。
海内能供应WiFi 6 FEM产品的公司紧张有康希通讯、三伍微、卓胜微，四川和芯微电子（Cenchip）在今年10月也发布了海内首套2.4G&5G高功率WiFi 6 FEM芯片。

此前钟林在谈海内射频企业的文章中写到，海内WiFi 6 FEM水平仍勾留在中低功率，与国外差距很大。
但这个赛道却非常拥挤，海内有近20家WiFi FEM芯片公司，WiFi FEM技能路线很清晰：WiFi 4—>WiFi 5—WiFi 6—>WiFi 6E—>WiFi 7，个中每个协议包括低功率、中功率和高功率。

国产Wi-Fi FEM爆发始于2020年，紧张缘故原由系：一、市场前景好，Yole预测，2025年Wi-Fi FEM市场规模将超30亿美金，约200亿公民币。
二、所须要的设计人才少，海内研发人才可能只有5-7个人；三是资金哀求相对小，不像WiFi主芯片那般一个亿砸进去，没有什么水花。

在WiFi 6打的“不可开交”的时候，博通、高通和联发科这三家已经开始提前支配研发WiFi 7了，不过产品预估也要2-3年韶光才能问世，足见WiFi 7将是下一个商家必争之地。
但如上文所述，WiFi 7的性能如此强大，技能难度自然也很高，开拓WiFi 7芯片更不是易事。

本文参考资料：《开释Wi-Fi的力量，2019~2023年企业级Wi-Fi 6预测》白皮书

《华为WiFi 6白皮书》

Purple博客《WiFi的历史》

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