國産Wi-Fi芯片如何追回“失去的十年”

         集微網報道(dào)，自Wi-Fi5在2013年推出後，由于技(jì)術(shù)難度大(dà)、導入難，國産Wi-Fi芯片與行(xíng)業領先的差距就此拉開(kāi)。

如今10年過去，當高(gāo)通(tōng)、博通(tōng)、聯發科等大(dà)廠都已宣布推出Wi-Fi7時(shí)，大(dà)部分國內(nèi)廠商仍停留在Wi-Fi4，雖湧現出一衆Wi-Fi6芯片創企，産品多(duō)處于研發路上(shàng)。

“往者不可(kě)谏，來(lái)者猶可(kě)追。”國內(nèi)Wi-Fi芯片業與海外領先技(jì)術(shù)的差距是否在拉大(dà)？能追回失去的“十年”嗎？

從Wi-Fi的發展曆史來(lái)看，至今也走過了25年的光陰。從1997年最早第一代802.11标準，再到1999年出現第二代IEEE802.11b标準，Wi-Fi正式走入大(dà)衆視(shì)野。到2002年左右，第三代802.11g/a标準推出；之後2007年開(kāi)始一直沿用802.11n标準，就是俗稱的Wi-Fi4。2013年Wi-Fi5問世，到2019年Wi-Fi6正式登場(chǎng)。

期間(jiān)，無線技(jì)術(shù)獲得(de)了飛速發展。而高(gāo)通(tōng)、博通(tōng)、英特爾通(tōng)過收購或集成等先發優勢，牢牢占據了主導地位，于2001年-2005年間(jiān)縱橫捭阖打下了江山(shān)。聯發科、瑞昱等經過2007年-2010年的激烈拼殺後發先至，将優勢一直延續至今。

反觀國內(nèi)，盡管華為(wèi)海思力拔頭籌，樂鑫、博通(tōng)集成等在Wi-Fi4物聯網芯片領域抓住了契機，強勢出道(dào)，但(dàn)可(kě)惜的是，當第5代Wi-Fi5标準發布之後，由于種種原因錯失了擴大(dà)“戰果”的契機，導緻在這一市場(chǎng)的“缺席”。

而當Wi-Fi曆史翻篇向Wi-Fi6/Wi-Fi6E晉階之際，其在今年迎來(lái)了高(gāo)速成長期。不止在消費級市場(chǎng)規模攀升，亦将成為(wèi)企業級網絡接入設備的主力軍。據Gartner的數(shù)據，Wi-Fi6企業與中小(xiǎo)型商務用戶規模将從2019年的2.5億美元增至2023年的52.2億美元，CAGR達到114%。Wi-Fi聯盟也指出，2022年将有(yǒu)超過3.5億台Wi-Fi6E設備進入市場(chǎng)。

對此集微咨詢研究總監趙翼也提及，國內(nèi)芯片廠商的差距體(tǐ)現在算(suàn)法和(hé)射頻前端方面，但(dàn)國內(nèi)近兩年在射頻前端的進步較大(dà)，整體(tǐ)差距應沒有(yǒu)拉大(dà)，但(dàn)要注意的是Wi-Fi的叠代速度加快了。

但(dàn)銳成芯微副總經理(lǐ)楊毅則保持了相異的看法，他說，Wi-Fi芯片一直是半導體(tǐ)領域的硬骨頭，難度高(gāo)，投入大(dà)，特别是在路由器(qì)等高(gāo)性能應用領域，長期被國際寡頭企業壟斷，參與的大(dà)陸企業廠商極少(shǎo)。

“在目前這一時(shí)間(jiān)點，大(dà)陸廠商量産的Wi-Fi技(jì)術(shù)指标水(shuǐ)平與國際tier1廠商Wi-Fi5技(jì)術(shù)水(shuǐ)平接近，随着市場(chǎng)對數(shù)據吞吐率的需求越來(lái)越高(gāo)，Wi-Fi版本即将更新至Wi-Fi7，技(jì)術(shù)門(mén)檻越來(lái)越高(gāo)，将在未來(lái)一定時(shí)間(jiān)內(nèi)使得(de)大(dà)陸企業與海外企業的差距拉大(dà)。”楊毅謹慎地說。

射頻IP主要掣肘

圍繞Wi-Fi6的争奪，不得(de)不提及加碼的技(jì)術(shù)挑戰。

Wi-Fi6芯片包括SoC芯片和(hé)射頻前端FEM。SoC是高(gāo)集成度的數(shù)模混合CMOS芯片，FEM屬于射頻特殊工藝，差别較大(dà)。

在此情形下，如李明(míng)所指，國內(nèi)Wi-Fi芯片廠商選擇的路徑大(dà)部分是采購CEVA的基帶IP，射頻IP則主要是通(tōng)過自研來(lái)解決，通(tōng)過整合MCU、Memory、電(diàn)源管理(lǐ)等設計(jì)，以快速推出芯片導入終端客戶。

但(dàn)如果在Wi-Fi6芯片的研發中再走自研道(dào)路，真可(kě)謂是“道(dào)阻且長”。楊毅提及，Wi-Fi6因其高(gāo)密度、高(gāo)通(tōng)量及多(duō)天線等特性，開(kāi)發難度相比前一代大(dà)幅提升，而且Wi-Fi7标準即将出台，還(hái)要考慮融合Wi-Fi7的一些(xiē)指标，這對RF的要求愈加嚴苛。現有(yǒu)Wi-Fi6芯片廠商要搞定Wi-Fi6RF需很(hěn)長時(shí)間(jiān)，并且投入要以數(shù)千萬元甚至上(shàng)億元，從經濟上(shàng)來(lái)說比購買IP更不劃算(suàn)。

“一來(lái)射頻IP不多(duō)，授權渠道(dào)太少(shǎo)；二來(lái)很(hěn)多(duō)公司覺得(de)RF通(tōng)過逆向工程可(kě)能會(huì)有(yǒu)機會(huì)，但(dàn)其實這條路很(hěn)難一直持續。”許浩透露。

可(kě)以說，射頻IP已成為(wèi)明(míng)顯的掣肘。瞄準這一需求，大(dà)陸的銳成芯微以及台灣Sirius-Wireless公司相繼推出了高(gāo)性能、低(dī)功耗、高(gāo)可(kě)靠性的Wi-Fi6RFIP。“作(zuò)為(wèi)一家(jiā)IP廠商，希望助力Wi-Fi6廠商降低(dī)開(kāi)發難度，進一步加快産品上(shàng)市。”楊毅強調。

據業內(nèi)人(rén)士透露，歐美廠商的射頻IP報價兩百五十萬美元以上(shàng)。許浩建議，國內(nèi)IC設計(jì)企業應着重前端發力，通(tōng)過采用IP來(lái)加快産品上(shàng)市時(shí)間(jiān)，盡快在Wi-Fi芯片量産出貨上(shàng)盈利走向正循環，對公司和(hé)産業發展将更正向。

盡管射頻IP看似已“破局”，但(dàn)Wi-Fi芯片廠商或仍有(yǒu)擔憂。鍾林分析說，SoC芯片對射頻有(yǒu)更多(duō)考量，射頻與工藝、制(zhì)程強相關，不同的工藝和(hé)制(zhì)程，對射頻指标的影(yǐng)響較大(dà)，而數(shù)字基帶受工藝和(hé)制(zhì)程的影(yǐng)響較小(xiǎo)，數(shù)字電(diàn)路的仿真準确性也高(gāo)，但(dàn)射頻仿真則很(hěn)難保證。IP廠商可(kě)以為(wèi)Wi-Fi6芯片廠商提供射頻IP參考，但(dàn)整合起來(lái)仍需時(shí)間(jiān)。

對此萬宇菁也表達了自己的見解，一方面，國內(nèi)廠商對射頻IP有(yǒu)市場(chǎng)需求，但(dàn)與數(shù)字IP不同，射頻IP與工藝強相關，考慮到工藝的不斷演進，需射頻IP廠商提供IP+服務的能力。另一方面，若Wi-Fi芯片廠商依賴于第三方IP，在産品的持續叠代中會(huì)較為(wèi)被動，從長遠來(lái)看，頭部的Wi-Fi芯片廠商或走向自研射頻IP，這在技(jì)術(shù)層面将更可(kě)控更具競争力。

從SoC芯片廠商的角度出發，李明(míng)認為(wèi)與射頻IP廠商合作(zuò)可(kě)能适用于部分Wi-Fi規格的芯片，對于高(gāo)性能和(hé)複雜的規格則需要基帶和(hé)RF這兩部分有(yǒu)深度整合，以推出架構設計(jì)和(hé)工藝制(zhì)程都最優化的Wi-Fi6芯片方案。

因而，李明(míng)進一步補充到，目前國內(nèi)其他Wi-Fi芯片廠商應着重跟進Wi-Fi6/6E标準,以推出量産芯片為(wèi)目标，部分芯片規格上(shàng)要融合一些(xiē)Wi-Fi7标準的功能。

需要指出的是，Wi-Fi芯片有(yǒu)不同的應用領域，涉及智能手機、路由器(qì)、物聯網等，不同的細分應用對Wi-Fi6芯片規格亦有(yǒu)不同，加之Wi-Fi芯片有(yǒu)不同的組合形式，如純連接芯片、連接芯片加多(duō)媒體(tǐ)應用，以及多(duō)種無線通(tōng)信Combo等均有(yǒu)極大(dà)的發展空(kōng)間(jiān)，且産品平台及客戶導入的難易程度也相差很(hěn)大(dà)，更需分而治之。

從一衆“選手”來(lái)看，因路由器(qì)Wi-Fi6芯片研發難度過高(gāo)，隻有(yǒu)華為(wèi)海思以及矽昌通(tōng)信、朗力半導體(tǐ)、尊湃、速通(tōng)在發力。此外，大(dà)陸研發Wi-Fi6端側芯片的廠商主要有(yǒu)展銳、速通(tōng)、樂鑫、ASR、瑞芯微、博通(tōng)集成、聯盛德、南方矽谷等，專注射頻FEM的公司則有(yǒu)康希、芯百特、三伍微等，加之不斷湧現的新貴，國內(nèi)廠商的火(huǒ)力正待全開(kāi)。

對于取舍之道(dào)，李明(míng)的觀點是，目前Wi-Fi6芯片主要出貨量集中在手機、筆記本電(diàn)腦(nǎo)、路由器(qì)及網關以及流媒體(tǐ)應用上(shàng)(比如智能電(diàn)視(shì)等)，這幾大(dà)市場(chǎng)對Wi-Fi6芯片的性能要求高(gāo)，平台合作(zuò)的綁定性較強，一直以來(lái)被高(gāo)通(tōng)、博通(tōng)、聯發科以及英特爾等占據，相對較難。

“大(dà)陸的老将新兵均在開(kāi)發Wi-Fi6芯片，因為(wèi)Wi-Fi4IoT市場(chǎng)已被大(dà)陸廠商占據大(dà)半，預計(jì)Wi-Fi6IoT也會(huì)延續同樣的情況，但(dàn)在中高(gāo)端規格的Wi-Fi6芯片上(shàng)将面臨來(lái)在美系特别是台系廠商的競争，會(huì)極大(dà)考驗初創公司的技(jì)術(shù)研發和(hé)客戶開(kāi)拓能力，但(dàn)相信未來(lái)幾年從易到難一定會(huì)取得(de)突破。”李明(míng)樂觀表示。

對于未來(lái)的追趕，楊毅認為(wèi)，華為(wèi)海思是大(dà)陸芯片企業中少(shǎo)數(shù)掌握高(gāo)性能Wi-Fi技(jì)術(shù)的企業。目前大(dà)陸湧現出一批Wi-Fi芯片初創企業，技(jì)術(shù)和(hé)資金都具備，在可(kě)見的未來(lái)，大(dà)陸芯片企業能夠實現在先進Wi-Fi芯片研發上(shàng)的追趕，預計(jì)在三到五年；要實現超越，還(hái)需要頭部企業扛起大(dà)旗。

“以往隻有(yǒu)一家(jiā)公司一枝獨秀，這對行(xíng)業繁榮及供應鏈安全來(lái)說并不見得(de)是好事。而現在為(wèi)數(shù)衆多(duō)的芯片公司進入這一賽道(dào)，可(kě)謂百舸争流，盡管不可(kě)避免地會(huì)出現一些(xiē)泡沫，但(dàn)也總體(tǐ)上(shàng)還(hái)是有(yǒu)助于行(xíng)業整體(tǐ)水(shuǐ)準的提高(gāo)。”萬宇菁強調，“未來(lái)一段時(shí)間(jiān)或仍是百花(huā)齊放，但(dàn)經過競争和(hé)大(dà)浪淘沙将來(lái)一定會(huì)出現整合。Wi-Fi芯片作(zuò)為(wèi)一個(gè)極其複雜的芯片，國內(nèi)廠商需不斷地進行(xíng)叠代，最後隻有(yǒu)沉下心來(lái)，一步步持續演進和(hé)叠代，堅持走下去才能實現剩者為(wèi)王。”