集微網(wǎng)報(bào)道，自 Wi-Fi 5 在 2013 年推出后，由于技術(shù)難度大、導(dǎo)入難，國(guó)產(chǎn) Wi-Fi 芯片與行業(yè)領(lǐng)先的差距就此拉開。
如今 10 年過去，當(dāng)高通、博通、聯(lián)發(fā)科等大廠都已宣布推出 Wi-Fi 7 時(shí)，大部分國(guó)內(nèi)廠商仍停留在 Wi-Fi 4，雖涌現(xiàn)出一眾 Wi-Fi6 芯片創(chuàng)企，產(chǎn)品多處于研發(fā)路上。
“往者不可諫，來者猶可追。”國(guó)內(nèi) Wi-Fi 芯片業(yè)與海外領(lǐng)先技術(shù)的差距是否在拉大？能追回失去的“十年”嗎？
Wi-Fi 5 后 十年沉寂
正如羅馬不是一天建成的，落差也不是陡然形成的。
從 Wi-Fi 的發(fā)展歷史來看，至今也走過了 25 年的光陰。從 1997 年最早第一代 802.11 標(biāo)準(zhǔn)，再到 1999 年出現(xiàn)第二代 IEEE 802.11b 標(biāo)準(zhǔn)，Wi-Fi 正式走入大眾視野。到 2002 年左右，第三代 802.11g / a 標(biāo)準(zhǔn)推出；之后 2007 年開始一直沿用 802.11n 標(biāo)準(zhǔn)，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，無線技術(shù)獲得了飛速發(fā)展。而高通、博通、英特爾通過收購(gòu)或集成等先發(fā)優(yōu)勢(shì)，牢牢占據(jù)了主導(dǎo)地位，于 2001 年-2005 年間縱橫捭闔打下了江山。聯(lián)發(fā)科、瑞昱等經(jīng)過 2007 年-2010 年的激烈拼殺后發(fā)先至，將優(yōu)勢(shì)一直延續(xù)至今。
反觀國(guó)內(nèi)，盡管華為海思力拔頭籌，樂鑫、博通集成等在 Wi-Fi4 物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域抓住了契機(jī)，強(qiáng)勢(shì)出道，但可惜的是，當(dāng)?shù)?5 代 Wi-Fi5 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后，由于種種原因錯(cuò)失了擴(kuò)大“戰(zhàn)果”的契機(jī)，導(dǎo)致在這一市場(chǎng)的“缺席”。
而當(dāng) Wi-Fi 歷史翻篇向 Wi-Fi6 / Wi-Fi6E 晉階之際，其在今年迎來了高速成長(zhǎng)期。不止在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)規(guī)模攀升，亦將成為企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的主力軍。據(jù) Gartner 的數(shù)據(jù)，Wi-Fi 6 企業(yè)與中小型商務(wù)用戶規(guī)模將從 2019 年的 2.5 億美元增至 2023 年的 52.2 億美元，CAGR 達(dá)到 114%。Wi-Fi 聯(lián)盟也指出，2022 年將有超過 3.5 億臺(tái) Wi-Fi6E 設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng)。
集微咨詢也樂觀預(yù)計(jì)，全球 Wi-Fi6 / Wi-Fi6E 終端出貨比例將在 2022 年超過六成。在無數(shù)英雄競(jìng)折腰之后，中國(guó)大陸 Wi-Fi6 企業(yè)與海外的差距究竟會(huì)“延續(xù)”歷史還是將實(shí)現(xiàn)“逆轉(zhuǎn)”？
數(shù)據(jù)來源：集微咨詢
作出判斷需要基于與以往不同的情形，正如前文所述，國(guó)內(nèi) Wi-Fi 芯片廠商近年來風(fēng)起云涌，不止是一眾老將在主戰(zhàn)沙場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體熱潮之下，也有數(shù)十家 Wi-Fi 新貴爭(zhēng)相涌入。
對(duì)此 CEVA 中國(guó)區(qū)總經(jīng)理萬宇菁解讀說，從第一梯隊(duì)相比來看，海思雖然遭受禁運(yùn)，但其技術(shù)積累比較深厚，相信他們?nèi)栽诔掷m(xù)技術(shù)演進(jìn)，并不見得技術(shù)落伍，因而不能斷定差距拉大；從第二梯隊(duì)相比來說，之前國(guó)內(nèi)玩家較少，但最近幾年國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 4 芯片的量產(chǎn)廠商已為數(shù)不少。近年來國(guó)內(nèi)更是涌現(xiàn)了眾多的 Wi-Fi 初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，其中不乏在技術(shù)背景、經(jīng)驗(yàn)積累、運(yùn)營(yíng)服務(wù)等方面均頗具實(shí)力的公司，從整體來說差距應(yīng)在縮小。
李明認(rèn)為，經(jīng)過這些年的積累和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境的變化，從整體來看，國(guó)內(nèi)在 Wi-Fi 6 領(lǐng)域與主流廠商的差距將逐步縮小。技術(shù)差距主要體現(xiàn)在 IP 成熟度、Wi-Fi 兼容性，以及應(yīng)用場(chǎng)景中的性能優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)等方面。
對(duì)此集微咨詢研究總監(jiān)趙翼也提及，國(guó)內(nèi)芯片廠商的差距體現(xiàn)在算法和射頻前端方面，但國(guó)內(nèi)近兩年在射頻前端的進(jìn)步較大，整體差距應(yīng)沒有拉大，但要注意的是 Wi-Fi 的迭代速度加快了。
但銳成芯微副總經(jīng)理?xiàng)钜銊t保持了相異的看法，他說，Wi-Fi 芯片一直是半導(dǎo)體領(lǐng)域的硬骨頭，難度高，投入大，特別是在路由器等高性能應(yīng)用領(lǐng)域，長(zhǎng)期被國(guó)際寡頭企業(yè)壟斷，參與的中國(guó)大陸企業(yè)廠商極少。
“在目前這一時(shí)間點(diǎn)，中國(guó)大陸廠商量產(chǎn)的 Wi-Fi 技術(shù)指標(biāo)水平與國(guó)際 tier1 廠商 Wi-Fi5 技術(shù)水平接近，隨著市場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)吞吐率的需求越來越高，Wi-Fi 版本即將更新至 Wi-Fi7，技術(shù)門檻越來越高，將在未來一定時(shí)間內(nèi)使得中國(guó)大陸企業(yè)與海外企業(yè)的差距拉大?！睏钜阒?jǐn)慎地說。
射頻 IP 主要掣肘
圍繞 Wi-Fi6 的爭(zhēng)奪，不得不提及加碼的技術(shù)挑戰(zhàn)。
Wi-Fi6 芯片包括 SoC 芯片和射頻前端 FEM。SoC 是高集成度的數(shù)?；旌?CMOS 芯片，F(xiàn)EM 屬于射頻特殊工藝，差別較大。
對(duì)于 Wi-Fi6 芯片的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，三伍微創(chuàng)始人鐘林曾發(fā)文指出，Wi-Fi6 芯片研發(fā)難點(diǎn)集中于底層協(xié)議 / 通信協(xié)議 + 算法，相比 Wi-Fi4 和 Wi-Fi5，Wi-Fi6 芯片的底層協(xié)議 / 通信協(xié)議和算法更加復(fù)雜，需多招資深團(tuán)隊(duì)、多理解協(xié)議、多做測(cè)試，提高設(shè)計(jì)水平。其中，路由器 SoC 涉及多項(xiàng)新技術(shù)挑戰(zhàn)，研發(fā)難度最高，而且射頻前端也是難啃的骨頭。
楊毅則著重從射頻層面進(jìn)行了分析，隨著 Wi-Fi 版本更新迭代，對(duì)射頻的要求越來越高，尤其是對(duì)其中的 CMOS 功率放大器性能和頻率綜合器相位噪聲性能要求極高。
一位行業(yè)資深人士許浩（化名）進(jìn)一步剖析說，Wi-Fi6 芯片研發(fā)甚至與 CPU、GPU 等不相伯仲，因 Wi-Fi 需集結(jié)具有多年數(shù)字、模擬、射頻設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及算法開發(fā)的團(tuán)隊(duì)，除了要攻克這些難關(guān)開發(fā) IC 之外，包括底層驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用接口、多個(gè)操作系統(tǒng) OS 支持等均要全力應(yīng)對(duì)，對(duì)國(guó)內(nèi)廠商來說仍將是長(zhǎng)征之路。
特別要指出的是，如同任何一個(gè)芯片的開發(fā)都以 IP 為基石，Wi-Fi6 也不例外。以 Wi-Fi IP 為例，主要分為基帶和射頻 IP。經(jīng)過市場(chǎng)的幾番洗禮，如今基帶 IP 主要是 CEVA 供應(yīng)，射頻 IP 廠商 Catena 已被 NXP 收購(gòu)且不再對(duì)外授權(quán)，之前 Imagination 亦有提供 Wi-Fi5 的射頻和基帶 IP，但前幾年此業(yè)務(wù)被 Nordic 并購(gòu)，目前僅美 Cybertek 等極少數(shù)公司可提供 Wi-Fi5 的射頻 IP，以及新入局的中國(guó)大陸銳成芯微、中國(guó)臺(tái)灣 Sirius-Wireless 等公司提供 Wi-Fi6 的射頻 IP。
在此情形下，如李明所指，國(guó)內(nèi) Wi-Fi 芯片廠商選擇的路徑大部分是采購(gòu) CEVA 的基帶 IP，射頻 IP 則主要是通過自研來解決，通過整合 MCU、Memory、電源管理等設(shè)計(jì)，以快速推出芯片導(dǎo)入終端客戶。
但如果在 Wi-Fi6 芯片的研發(fā)中再走自研道路，真可謂是“道阻且長(zhǎng)”。楊毅提及，Wi-Fi6 因其高密度、高通量及多天線等特性，開發(fā)難度相比前一代大幅提升，而且 Wi-Fi7 標(biāo)準(zhǔn)即將出臺(tái)，還要考慮融合 Wi-Fi7 的一些指標(biāo)，這對(duì) RF 的要求愈加嚴(yán)苛?，F(xiàn)有 Wi-Fi6 芯片廠商要搞定 Wi-Fi6 RF 需很長(zhǎng)時(shí)間，并且投入要以數(shù)千萬元甚至上億元，從經(jīng)濟(jì)上來說比購(gòu)買 IP 更不劃算。
“一來射頻 IP 不多，授權(quán)渠道太少；二來很多公司覺得 RF 通過逆向工程可能會(huì)有機(jī)會(huì)，但其實(shí)這條路很難一直持續(xù)。”許浩透露。
可以說，射頻 IP 已成為明顯的掣肘。瞄準(zhǔn)這一需求，中國(guó)大陸的銳成芯微以及中國(guó)臺(tái)灣 Sirius-Wireless 公司相繼推出了高性能、低功耗、高可靠性的 Wi-Fi6 RF IP。“作為一家 IP 廠商，希望助力 Wi-Fi6 廠商降低開發(fā)難度，進(jìn)一步加快產(chǎn)品上市?！睏钜銖?qiáng)調(diào)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，歐美廠商的射頻 IP 報(bào)價(jià)兩百五十萬美元以上。許浩建議，國(guó)內(nèi) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)著重前端發(fā)力，通過采用 IP 來加快產(chǎn)品上市時(shí)間，盡快在 Wi-Fi 芯片量產(chǎn)出貨上盈利走向正循環(huán)，對(duì)公司和產(chǎn)業(yè)發(fā)展將更正向。
盡管射頻 IP 看似已“破局”，但 Wi-Fi 芯片廠商或仍有擔(dān)憂。鐘林分析說，SoC 芯片對(duì)射頻有更多考量，射頻與工藝、制程強(qiáng)相關(guān)，不同的工藝和制程，對(duì)射頻指標(biāo)的影響較大，而數(shù)字基帶受工藝和制程的影響較小，數(shù)字電路的仿真準(zhǔn)確性也高，但射頻仿真則很難保證。IP 廠商可以為 Wi-Fi6 芯片廠商提供射頻 IP 參考，但整合起來仍需時(shí)間。
對(duì)此萬宇菁也表達(dá)了自己的見解，一方面，國(guó)內(nèi)廠商對(duì)射頻 IP 有市場(chǎng)需求，但與數(shù)字 IP 不同，射頻 IP 與工藝強(qiáng)相關(guān)，考慮到工藝的不斷演進(jìn)，需射頻 IP 廠商提供 IP + 服務(wù)的能力。另一方面，若 Wi-Fi 芯片廠商依賴于第三方 IP，在產(chǎn)品的持續(xù)迭代中會(huì)較為被動(dòng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，頭部的 Wi-Fi 芯片廠商或走向自研射頻 IP，這在技術(shù)層面將更可控更具競(jìng)爭(zhēng)力。
從 SoC 芯片廠商的角度出發(fā)，李明認(rèn)為與射頻 IP 廠商合作可能適用于部分 Wi-Fi 規(guī)格的芯片，對(duì)于高性能和復(fù)雜的規(guī)格則需要基帶和 RF 這兩部分有深度整合，以推出架構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝制程都最優(yōu)化的 Wi-Fi6 芯片方案。
分兵進(jìn)擊 剩者為王
可以說，技術(shù)攻關(guān)還只是萬里長(zhǎng)征第一步，國(guó)內(nèi) Wi-Fi6 芯片廠商的“進(jìn)擊”之路仍需從長(zhǎng)計(jì)議。
從進(jìn)度來看，李明表示，預(yù)計(jì) Wi-Fi 聯(lián)盟將在 2023 年底啟動(dòng) Wi-Fi7 標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，距離 2019 年 9 月發(fā)布 Wi-Fi6 認(rèn)證有 4 年半左右, 一般參與 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)制定的大廠都會(huì)在新標(biāo)準(zhǔn)正式啟動(dòng)前搶先發(fā)布新品，國(guó)內(nèi)走得最快的是華為海思，而且其對(duì) Wi-Fi7 標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)是所有參與者中最多的，但受制于制裁無法產(chǎn)出 Wi-Fi7 芯片。
因而，李明進(jìn)一步補(bǔ)充到，目前國(guó)內(nèi)其他 Wi-Fi 芯片廠商應(yīng)著重跟進(jìn) Wi-Fi6/6E 標(biāo)準(zhǔn), 以推出量產(chǎn)芯片為目標(biāo)，部分芯片規(guī)格上要融合一些 Wi-Fi7 標(biāo)準(zhǔn)的功能。
需要指出的是，Wi-Fi 芯片有不同的應(yīng)用領(lǐng)域，涉及智能手機(jī)、路由器、物聯(lián)網(wǎng)等，不同的細(xì)分應(yīng)用對(duì) Wi-Fi6 芯片規(guī)格亦有不同，加之 Wi-Fi 芯片有不同的組合形式，如純連接芯片、連接芯片加多媒體應(yīng)用，以及多種無線通信 Combo 等均有極大的發(fā)展空間，且產(chǎn)品平臺(tái)及客戶導(dǎo)入的難易程度也相差很大，更需分而治之。
從一眾“選手”來看，因路由器 Wi-Fi6 芯片研發(fā)難度過高，只有華為海思以及矽昌通信、朗力半導(dǎo)體、尊湃、速通在發(fā)力。此外，中國(guó)大陸研發(fā) Wi-Fi6 端側(cè)芯片的廠商主要有展銳、速通、樂鑫、ASR、瑞芯微、博通集成、聯(lián)盛德、南方硅谷等，專注射頻 FEM 的公司則有康希、芯百特、三伍微等，加之不斷涌現(xiàn)的新貴，國(guó)內(nèi)廠商的火力正待全開。
對(duì)于取舍之道，李明的觀點(diǎn)是，目前 Wi-Fi6 芯片主要出貨量集中在手機(jī)、筆記本電腦、路由器及網(wǎng)關(guān)以及流媒體應(yīng)用上 (比如智能電視等)，這幾大市場(chǎng)對(duì) Wi-Fi6 芯片的性能要求高，平臺(tái)合作的綁定性較強(qiáng)，一直以來被高通、博通、聯(lián)發(fā)科以及英特爾等占據(jù)，相對(duì)較難。
“中國(guó)大陸的老將新兵均在開發(fā) Wi-Fi6 芯片，因?yàn)?Wi-Fi4 IoT 市場(chǎng)已被中國(guó)大陸廠商占據(jù)大半，預(yù)計(jì) Wi-Fi6 IoT 也會(huì)延續(xù)同樣的情況，但在中高端規(guī)格的 Wi-Fi6 芯片上將面臨來在美系特別是臺(tái)系廠商的競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)極大考驗(yàn)初創(chuàng)公司的技術(shù)研發(fā)和客戶開拓能力，但相信未來幾年從易到難一定會(huì)取得突破?！崩蠲鳂酚^表示。
對(duì)于未來的追趕，楊毅認(rèn)為，華為海思是中國(guó)大陸芯片企業(yè)中少數(shù)掌握高性能 Wi-Fi 技術(shù)的企業(yè)。目前中國(guó)大陸涌現(xiàn)出一批 Wi-Fi 芯片初創(chuàng)企業(yè)，技術(shù)和資金都具備，在可見的未來，中國(guó)大陸芯片企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)在先進(jìn) Wi-Fi 芯片研發(fā)上的追趕，預(yù)計(jì)在三到五年；要實(shí)現(xiàn)超越，還需要頭部企業(yè)扛起大旗。
“以往只有一家公司一枝獨(dú)秀，這對(duì)行業(yè)繁榮及供應(yīng)鏈安全來說并不見得是好事。而現(xiàn)在為數(shù)眾多的芯片公司進(jìn)入這一賽道，可謂百舸爭(zhēng)流，盡管不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些泡沫，但也總體上還是有助于行業(yè)整體水準(zhǔn)的提高?！比f宇菁強(qiáng)調(diào)，“未來一段時(shí)間或仍是百花齊放，但經(jīng)過競(jìng)爭(zhēng)和大浪淘沙將來一定會(huì)出現(xiàn)整合。Wi-Fi 芯片作為一個(gè)極其復(fù)雜的芯片，國(guó)內(nèi)廠商需不斷地進(jìn)行迭代，最后只有沉下心來，一步步持續(xù)演進(jìn)和迭代，堅(jiān)持走下去才能實(shí)現(xiàn)剩者為王。”
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