2024年初,Wi-Fi聯盟正式宣佈推出Wi-Fi Certified 7認證計劃,這意味着Wi-Fi 7正式落地。
Wi-Fi 7新性能提升重點在Wi-Fi 6E 的基礎上,導入320MHz 頻寬、4096-QAM 基頻接入、Multi-RU、多關到操作、增強MU-MIMO、多AP 協作等。現在,市場上已經有越來越多可以支持Wi-Fi 7的新設備。
儘管Wi-Fi 7 還沒有得到完全在市場上普及,但是下一代Wi-Fi 8(IEEE 802.11bn UHR,Ultra High Reliability 超高可靠性)的標準已經開發當中。
01
Wi-Fi 8要來了
從Wi-Fi 8 的落地時間來看,預計最終規格的發佈時間將大概在2028 年9 月左右。
在Wi-Fi技術的演進歷程中,每一代都肩負着獨特的使命。 它們就像是一個個接力選手,通過一系列技術手段,持續推動Wi-Fi數據傳輸速度向前邁進。
自Wi-Fi 4起,以後的每一代標準都在通過增加頻寬、頻道數量,以及引入全新的編碼調變等方式,提升Wi-Fi數據傳輸速度。
Wi-Fi速度由調製方法、使用的頻率帶寬以及可同時通信的流數量的組合決定。用一個比較好理解的例子就是卡車運輸貨物。
簡單來講,可以裝載的貨物越高(調製方式),裝載平臺(頻段)越寬,可以承載的貨物(數據)越多,卡車數量越多(流越多),貨物就越多可以攜帶。 那麼就能夠進行高速通信。
此外,整合貨物的能力(OFDMA和Multi-RU)使其能夠抵抗同時連接的環境,而且它的特點還在於在使用多條道路時能夠無延遲地交付貨物(MLO)。
但在幾個關鍵點上Wi-Fi 8與Wi-Fi 7幾乎相同。 如最大2,880Mbps x8(23Gbits/s)物理層(PHY)速率、用相同頻段(2.4、5 和6GHz)、相同4096 -QAM 基頻接入、最大通道頻寬爲320MHz等。
當技術參數沒有太大變化的時候,Wi-Fi 8究竟想改變什麼?
與以往主要關注速度提升的隔壁更新不同,Wi-Fi 8 將優先考慮提升用戶體驗,將重點放在了提高有效吞吐量上。
以Wi-Fi 7爲例,標準最大信道帶寬應該是320MHz,但實際終端設備上可用的信道帶寬會小於標準的最大值。比如宣稱支持Wi-Fi 7的iPhone16系列,實際最大信道帶寬只支持160MHz。另外再加上部分地區未開放6GHz頻段,所以如何提高用戶實際體驗到的數據傳輸速率更加重要。
因此,Wi-Fi 8主要有三大關鍵目標:一是無縫補充蜂窩網絡以實現互聯網接入;二是通過協調多個接入點(AP)來增強Wi-Fi通信;三是通過優化頻譜利用來提高網絡吞吐量。
Wi-Fi 8正在從這幾個方面探索:
一是協調空間重用 (Co-SR)。 這個技術最初是在 Wi-Fi 6 中作爲空間重用實現。通過允許接入點根據附近設備調整功率水平來減少干擾。這可以提高整體網絡性能,因爲接入點之間可以更好地通信並避免信號重疊。從聯發科的初步試驗來看,Co-SR 可以將整個系統的吞吐量提高 15% 至 25%。
二是協調波束成形 (Co-BF)。 在 Wi-Fi 8標準中,協調波束成形 (Co-BF)技術是關鍵技術之一。它能夠讓多個接入點(AP)之間進行協調,更精確地引導信號。例如,在一個複雜的室內環境,如大型辦公室或商場,有多個Wi-Fi接入點和衆多的用戶設備。通過Co-BF技術,接入點可以將信號集中對準正在活動的用戶設備,減少向不需要的區域和空閒設備發送信號。這樣一來,信號的傳輸更加精準,能夠進一步將吞吐量提升 20%-50%。
三是動態子信道操作(DSO)。 根據設備的功能和需求動態分配數據子通道。據聯發科的研究,Wi-Fi 8 中的動態子信道操作技術單獨使用即可實現 80% 的吞吐量提升。
四是更精細的數據速率控制。 如果日常在家裏走動時,會感覺吞吐量變慢,原因之一是設備與路由器會 “判定” 設備應以何種連接速度傳輸數據,而現在降低速率的幅度過大。聯發科認爲,更精細的MCS劃分可使整體傳輸速率提升 5% 至 30%。
02
Wi-Fi 6、7強勢崛起
除了還在路上的Wi-Fi 8,目前市場上的Wi-Fi產業剩下三種。
一種是Wi-Fi 5兼容產品,這類產品是從2013年開始銷售,現在主要用在;另一種是Wi-Fi 6 的兼容產品,這類產品從2018年開始銷售,目前產品廣泛存在各種價格區間;最後一種則是自今年以來陸續出現的Wi-Fi 7兼容產品。
2024年Wi-Fi規格更新換代速度不斷加快,除了特定應用領域因功耗、效率要求仍繼續使用Wi-Fi 4、5規格外,Wi-Fi 6早已成爲其他市場的主流技術。
根據 Counterpoint 的最新預測,2024年Wi-Fi 5仍然佔據主要的市場份額,大概在56%,但Wi-Fi 6、6E、7共同佔據29%的市場份額,並且正在快速崛起,預計明年市場份額將增長到43%。
Wi-Fi 芯片市場中,博通、高通、聯發科是市場領導者。博通的市場份額佔24%,其次是高通(19%)和聯發科(13%)。
在Wi-Fi 7領域,博通的芯片是BCM6765、BCM47722以及BCM4390;高通的芯片是FastConnect 7800、FastConnect 7900、QCA6797AQ;聯發科的解決方案爲Filogic 880和Filogic 380,適用於運營商、零售、商用和消費電子市場。
從Wi-Fi芯片的價格來看,Wi-Fi 6芯片價格範圍幾元到幾十元甚至上百元不等。如REALTEK的RTL8192ES-CG芯片,價格在20~21元之間;而樂鑫科技的ESP32-WROOM-32E-N16芯片,價格爲20元左右。
對於Wi-Fi 7芯片,由於目前市場上相對較少,價格更高。供應鏈消息人士指出,IC 設計公司一直在忙於爲市場準備下一代 Wi-Fi 產品,因爲他們的客戶通常需要不同的 Wi-Fi 7 芯片來滿足不同的應用需求。有些客戶可能強調低功耗,而在其他情況下可靠性可能更重要。此外,一些 Wi-Fi 7 芯片現在集成了 SoC 級 AI 功能來管理連接流量和速度。
此外,業內人士指出,由於客戶緊急訂單比例較高,提前備貨非常重要。智能手機和個人電腦等主要消費電子類別預計將在 2025 年成爲 Wi-Fi 7 的關鍵戰場,核心芯片和射頻前端製造商都希望通過價格競爭來搶佔市場份額。
隨着Wi-Fi 7的普及,蘋果也在加緊佈局自己的Wi-Fi芯片。
目前所有蘋果 iPhone 型號都配備了由博通提供的 Wi-Fi 和藍牙組合芯片。新版 iPhone 16 機型也是由博通的 Wi-Fi 7芯片支持。
據分析師郭明錤的最新預測,蘋果將在2025年秋季推出的iPhone 17中使用自研的Wi-Fi 7芯片,取代目前使用的博通芯片。蘋果的這一戰略將幫助其降低生產成本,並提升其在硬件生態系統中的整合度。
03
Wi-Fi 芯片的中國力量
在Wi-Fi6時代開啓後,中國芯片公司也逐漸成爲其中無法被忽視的力量,湧現出了像樂鑫、科睿微、唯捷創芯、博通集成、速通等在內的中國公司,紛紛加入Wi-Fi芯片的新戰局。IDC預測,中國Wi-Fi7 AP發貨量2024年將超20%,未來3年複合增長率達50%。教育、製造、醫療三大行業將優先升級到Wi-Fi7網絡,辦公和業務相關場景也會優先遷移。
樂鑫科技 作爲物聯網領域的專業芯片設計企業及整體解決方案供應商,在 Wi-Fi 的分支領域 Wi-Fi MCU 市場中出貨量第一。樂鑫科技ESP32系列,包括ESP32-WROOM-32E、ESP32-S2等型號,支持Wi-Fi 6(部分型號),低功耗藍牙,適用於物聯網設備,如智能家居、智能穿戴等。
唯捷創芯 搶佔先機,2023年開始推廣新一代Wi-Fi 7 FEM並在當年實現量產出貨,成爲第一波推出WiFi 7 FEM、並在客戶端實現量產的國產FEM供應商。唯捷創芯持續保持高速研發進度,快速豐富產品系列,在2024年實現了Wi-Fi7非線性FEM大規模出貨。目前已經開始了下一代Wi-Fi 7 產品的開發工作。
博通集成 已推出全球首款支持Wi-Fi 6的物聯網芯片BK7236,解決了多用戶共存時通信帶寬利用效率問題,實現了大容量、高速率和低延時的特點,從而可以在物聯網領域得到廣泛應用,並啓動Wi-Fi 7在相關應用領域的研發工作。
康希通信 主營業務爲Wi-Fi射頻前端芯片及模組的研發、設計及銷售。該公司產品主要包括Wi-Fi 5系列、Wi-Fi 6/6E系列、Wi-Fi 7系列在內的Wi-Fi FEM產品以及IoT FEM產品。該公司Wi-Fi 5、Wi-Fi 6產品線已實現大批量銷售,其中Wi-Fi 6仍爲公司主流產品。值得注意的是康希通信11月份宣佈收購芯中芯51%股權。
在這個領域,這幾年也崛起了不少新秀。近日,蘇州速通半導體科技有限公司(簡稱“速通半導體”)正式宣佈推出其自主研發的Wi-Fi7 路由器芯片樣品。泰芯半導體自主研發的 TXW8301 芯片成功獲得國內首個 Wi-Fi Certified HaLow聯盟認證,該芯片是基於 Wi-Fi HaLow標準研發的 SoC 芯片。
如今,中國的WiFi芯片公司雖然與國際巨頭還有着明顯差距,但是各家廠商都在尋找新的細分市場切入點。隨着持續的創新投入與對細分市場的深耕細作,中國 WiFi 芯片企業正在逐步縮小差距,開拓新的天地。
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