Wi-Fi 7爭奪戰(zhàn)即將打響

2022-04-25 16:03:37

IDC數(shù)據(jù)顯示，全球Wi-Fi芯片出貨量將于2022年達(dá)到49億顆。移動通信技術(shù)在更新迭代，Wi-Fi技術(shù)也在不斷發(fā)展，不知不覺間，Wi-Fi 7已悄然來臨。

眼瞅著，2022年的夏天就要到了，每年夏天要感謝的人，必然少不了美貌與智慧并存的Wi-Fi之母——海蒂·拉瑪。此前，在5G剛開始商用的時候，有人還認(rèn)為5G來臨之際，或許就是Wi-Fi退出之時。但事實(shí)證明，哪怕到了2022年，Wi-Fi依然是生活中不可或缺的一部分。

無線通信技術(shù)作為改變我們生活的一項(xiàng)重要技術(shù)，在配合蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量卸載中發(fā)揮重要作用，隨著WLAN技術(shù)的發(fā)展，家庭、企業(yè)等越來越依賴Wi-Fi，并將其作為接入網(wǎng)絡(luò)的主要手段。IDC數(shù)據(jù)顯示，全球Wi-Fi芯片出貨量將于2022年達(dá)到49億顆。

移動通信技術(shù)在更新迭代，Wi-Fi技術(shù)也在不斷發(fā)展，不知不覺間，Wi-Fi 7已悄然來臨。

一、Wi-Fi 7，閃電般快速連接

近幾年，4K和8K視頻、VR/AR、游戲、遠(yuǎn)程辦公、在線視頻會議和云計(jì)算等新型應(yīng)用的出現(xiàn)不斷提高了對網(wǎng)絡(luò)吞吐率和時延的要求，整個行業(yè)已經(jīng)處于下一代Wi-Fi發(fā)展的早期階段。

而Wi-Fi 7就是下一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，雖然下一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)不止一個，“Wi-Fi 7”只是Wi-Fi聯(lián)盟面向普通消費(fèi)者宣傳用的一個商業(yè)符號，但目前一般指的是以尚未最終批準(zhǔn)的2021年5月推出的802.11be草案為基礎(chǔ)所制定的Wi-Fi設(shè)備新規(guī)范。

據(jù)介紹，Wi-Fi 7整個協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將按照兩個Release發(fā)布。Release1預(yù)計(jì)在2022年底發(fā)布標(biāo)準(zhǔn);Release2預(yù)計(jì)在2022年初啟動，并且在2024年底完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。

如果說2019年發(fā)布的Wi-Fi 6僅提供比Wi-Fi 5更高的速度，那么Wi-Fi 7則完全是提供閃電般的快速連接，從數(shù)據(jù)來看，Wi-Fi 7預(yù)計(jì)能夠支持高達(dá)30Gbps的吞吐量，最高網(wǎng)速可達(dá) 46.4Gbps，是WiFi 6最高網(wǎng)速9.6Gbps的4.8倍。

從上圖來看，相比于此前的Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E，Wi-Fi 7在頻段、最大帶寬、調(diào)制方式、MIMO等多方面都引入新技術(shù)或改善已有技術(shù)。

二、繼續(xù)引入6GHz頻段，并支持最大320MHz帶寬

Wi-Fi 7將充分利用新的6GHz頻段(實(shí)際上是 5.925-7.125GHz)。

6GHz Wi-Fi不同于6G，6GHz是指當(dāng)前在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中使用的頻段，首先在Wi-Fi 6E中得到支持，而6G代表寬帶蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的第6代標(biāo)準(zhǔn)。

與2.4 GHz、5GHz等頻段相比，6GHz在更高的頻段上運(yùn)行，并提供更大的帶寬，轉(zhuǎn)化為更快的速度和更多容量，適合流媒體、游戲等高帶寬和低延遲的活動。

目前，6GHz 頻段僅由Wi-Fi應(yīng)用程序占用，并且使用它導(dǎo)致的干擾比2.4GHz或5GHz頻段少得多。

為了更快速的連接，Wi-Fi 7從Wi-Fi 6中原有的160MHz增加新的帶寬模式，包括連續(xù)240MHz，非連續(xù)160+80MHz，連續(xù)320 MHz和非連續(xù)160+160MHz。

三、引入Multi-Link多鏈路機(jī)制

為了實(shí)現(xiàn)所有可用頻譜資源的高效利用，Wi-Fi 7定義了多鏈路聚合相關(guān)的技術(shù)，主要包括增強(qiáng)型多鏈路聚合的MAC架構(gòu)、多鏈路信道接入和多鏈路傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)，可將不同頻率的多個信道組合在一起，以提供更好的網(wǎng)絡(luò)效能。Wi-Fi 7試圖通過增加吞吐量來增強(qiáng)這些鏈接，而吞吐量是本地網(wǎng)絡(luò) (LAN) 中設(shè)備之間的測量數(shù)據(jù)。

四、引入更高階的4096-QAM調(diào)制技術(shù)

為了進(jìn)一步提升速率，Wi-Fi 7將會引入4096-QAM，使得調(diào)制符號承載12bit。在相同的編碼下，Wi-Fi 7的4096-QAM比Wi-Fi 6的1024-QAM可以獲得20%的速率提升。

五、支持更多的數(shù)據(jù)流，MIMO功能增強(qiáng)

在Wi-Fi 7中，空間流的數(shù)從Wi-Fi 6的8個增加到16個，理論上可以將物理傳輸速率提升兩倍以上。

支持更多的數(shù)據(jù)流也將會帶來更強(qiáng)大的特性——分布式MIMO，意為16條數(shù)據(jù)流可以不由一個接入點(diǎn)提供，而是由多個接入點(diǎn)同時提供，這意味著多個AP之間需要相互協(xié)同進(jìn)行工作。

六、更低的延遲

上述MLO、更寬的通道等技術(shù)都將進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)延遲，令其更可預(yù)測。

七、巨頭搶灘布局

即便現(xiàn)階段全球Wi-Fi 7技術(shù)規(guī)范尚未落定，但在元宇宙、自動駕駛、AIOT等新概念、新應(yīng)用的推動下，業(yè)界自然普遍看好后續(xù)市場的發(fā)展。

面對未來客觀的藍(lán)海市場，Wi-Fi芯片頭部廠商自然要搶奪先機(jī)，2022年以來，博通、高通、聯(lián)發(fā)科三家大廠接連發(fā)布了Wi-Fi 7主控芯片又或者展示了其相關(guān)技術(shù)。

1. 博通

博通是第一家宣布完整的Wi-Fi 7產(chǎn)品組合的供應(yīng)商，4月，博通推出了首款WiFi 7 SoC，稱為BCM4916，采用了四核心的Armv8處理器，擁有64KB的L1緩存和1MB的L2緩存，能夠提供24 DMIPS的性能。

該SoC支持DDR3和DDR4內(nèi)存，以及2.5 Gbps和10 Gbps網(wǎng)絡(luò)接口，并提供了USB 3.2接口。

此外，博通還發(fā)布了其Wi-Fi 7生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品組合，包括用于消費(fèi)產(chǎn)品的BCM6726和BCM67263，用于企業(yè)產(chǎn)品的BCM43740和BCM73720，以及用于移動設(shè)備的BCM4398。其中BCM6726支持2.4、5和6 GHz頻段，BCM67263僅支持6 GHz頻段。目前，在Wi-Fi 7領(lǐng)域，博通正在為主要客戶提供樣品。

2. 高通

今年2月底，高通推出全球首款Wi-Fi 7芯片“FastConnect 7800”。

FastConnect 7800完整支持Wi-Fi 7的所有特性，支持2.4GHz、5GHz、6GHz三大頻段，支持高頻多連接并發(fā)技術(shù)、4路雙頻并特性拓展至高頻段、4K QAM調(diào)制技術(shù)，峰值傳輸速度可達(dá)5.8Gbps，比前代提升多達(dá)60%，并支持低于2ms的時延。

高通宣稱，相比前代產(chǎn)品，可提供50%的功耗降低、2倍的配對速度提升、2倍的信號接受范圍擴(kuò)大。

目前，F(xiàn)astConnect 7800現(xiàn)已出樣，預(yù)計(jì)今年下半年投入商用，首批客戶包括宏碁、華碩、榮耀、Meta(Facebook)、OPPO、騰訊、vivo、小米等。

3. 聯(lián)發(fā)科

今年1月，聯(lián)發(fā)科進(jìn)行了全球首個Wi-Fi 7現(xiàn)場演示。

據(jù)悉，相比于Wi-Fi 6的160MHZ信道，聯(lián)發(fā)科Wi-Fi 7可通過320MHz信道和4K正交幅度調(diào)制(QAM)技術(shù)，在使用相同數(shù)量天線的條件下，傳輸速度比Wi-Fi 6快2.4倍，峰值速度完全可以達(dá)到IEEE 802.11be定義的30Gbps。

此外，聯(lián)發(fā)科的Wi-Fi 7還將支持2.4G、5G、6G多個Wi-Fi 頻段，利用多鏈路操作(MLO)技術(shù)同時聚合不同頻段上的多個信道，降低延時，滿足不同設(shè)備、場景的網(wǎng)速鏈接需求，擁有多用戶資源單元(MRU)功能來降低和避免信號干擾，滿足多人同時、高速連接。

聯(lián)發(fā)科透露，采用Wi-Fi 7技術(shù)的產(chǎn)品預(yù)計(jì)2023年上市。

除了Wi-Fi 主控芯片外，不同的WiFi技術(shù)對于射頻產(chǎn)品的要求也不一樣，自Wi-Fi 5標(biāo)準(zhǔn)之后，Wi-Fi射頻前端芯片逐漸外置出來，越往前走，對射頻前端的要求就越高，對工藝的要求也越高。包括Qorvo等在內(nèi)的廠商也已開始加強(qiáng)Wi-Fi 7芯片前端模塊(FEM)的部署。

今年1月，Qorvo 推出首款覆蓋5.1 GHz至7.1 GHz頻段的寬帶前端模塊(FEM)，這一新款三頻段 FEM 不僅能最大限度地提高容量，而且還能簡化設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品上市時間，并將前端電路板空間減少 50%。

雖然這款FEM主要是為了提高三頻段Wi-Fi 6E功能，但頻段覆蓋的擴(kuò)大也已顯示出Qorvo對Wi-Fi 7芯片F(xiàn)EM 的勢在必得。

八、國內(nèi)任重道遠(yuǎn)

行業(yè)巨頭搶灘布局，本土廠商自然也緊隨其后。

拿我國通訊巨頭華為來說，依照IPlytics的統(tǒng)計(jì)，截至去年10月，華為公司向TGbe(Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)工作組)提交并被采納的貢獻(xiàn)最多，同時，從Wi-Fi 4至今的四代無線標(biāo)準(zhǔn)，依然是華為累計(jì)提交的貢獻(xiàn)最多。

除了華為外，3月，中興通訊在MWC上率先推出了全球首款Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)5G CPE產(chǎn)品MC888旗艦產(chǎn)品，融合5G高速和Wi-Fi 7高并發(fā)技術(shù)，全球最高峰值網(wǎng)絡(luò)下載速率10Gbps。

4月，紫光股份旗下新華三集團(tuán)全球首發(fā)企業(yè)級智原生Wi-Fi 7 AP新品，包括WA7638和WA7338兩款產(chǎn)品，支持三頻12流和三頻10流，傳輸速率最高可達(dá)18.44Gbps。

作為一個擁有廣袤土地和繁多人口的大國，中國市場一直有著無窮的潛力，在Wi-Fi領(lǐng)域也不例外，根據(jù)IDC對Wi-Fi市場滲透率預(yù)測的情況來看，到2024年中國Wi-Fi 6的市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到4.7億美元，從2020年市場占約31%提高至90%以上。

而在以Wi-Fi為支撐的智能家居領(lǐng)域，IDC報(bào)告顯示，2021年中國智能家居設(shè)備市場出貨量超過2.2億臺，同比增長9.2%，預(yù)計(jì)2022年中國智能家居設(shè)備市場出貨量將突破2.6億臺，同比增長17.1%。

可以說在中國Wi-Fi行業(yè)，市場廣闊，設(shè)備廠商也是“各顯神通”，然而在最為關(guān)鍵的Wi-Fi芯片領(lǐng)域，卻由于市場集中度高，本土廠商參與度則不盡人意，全球前6 的WiFi芯片廠商占據(jù)約80%市場份額。

Wi-Fi主芯片本身的復(fù)雜性及高價值，占Wi-Fi設(shè)備總成本40%~50%，雖然華為在Wi-Fi 7提交并被采納的貢獻(xiàn)最多，并且是其自主開發(fā)的凌霄Wi-Fi芯片發(fā)展也較好，但目前在Wi-Fi 7領(lǐng)域還未有新技術(shù)、產(chǎn)品推出。

近十五年，全球Wi-Fi芯片市場一直被博通、高通、Marvell、Celeno、聯(lián)發(fā)科、Quantenna、樂鑫、瑞昱等公司壟斷，中國大陸公司在Wi-Fi核心芯片產(chǎn)業(yè)鏈上，與其相比可以說存在較大差距。

當(dāng)前芯片巨頭們已經(jīng)向著Wi-Fi 7邁進(jìn)，而國產(chǎn)廠商仍以Wi-Fi 5的量產(chǎn)為主，向Wi-Fi 6過渡中。

可以說，在Wi-Fi芯片領(lǐng)域，本土廠商依舊任重道遠(yuǎn)。