​WiFi 7的号角吹响了

手机与无线通信 时间:2023-10-09来源:半导体产业纵横

当人们还在用着 WiFi 5 或 WiFi 6 时,最高速率可达 46Gbps 的 WiFi 7,已经距离我们越来越近了。

前不久,英特尔推出了其首款 WiFi 7 控制器和适配器,并且表示产品将在今年上市。目前,英特尔已经在官网列出了两款 WiFi 7 网卡:BE200 和 BE202。

虽然电气和电子工程师协会(IEEE)还未正式批准 WiFi 7(802.11be)规范,但市场上已经围绕 WiFi 7 开启了明争暗斗。

WiFi 7 的开始上市

PC 端

作为全球最大的笔记本电脑组件供应商之一,英特尔也在想方设法采用最新的技术,以保持在该领域的领导地位。笔记本电脑其中一个卖点,就是配备更先进的 WiFi 连接。

WiFi 7 的浪潮英特尔自然不能错过。2022 年,英特尔无线解决方案部门副总裁 Eric McLaughlin 就在韩国的媒体活动中表示,英特尔正在开发 WiFi 7 芯片,并希望尽快得到认证,以便在 2024 年配备到笔记本电脑等 PC 产品中,预计 2025 年就会大批量上市成为主流。

如前文所述,英特尔最近正式在官网公布了自己的首款 WiFi 7 无线网卡:BE200 和 BE202。这两款网卡均支持 2x2 TX/RX 流,支持 2.4GHz、5GHz 和 6GHz,最高网速可达 5Gbps,远低于 40Gbit/s 最大标准速率。作为对比,英特尔当前的 AX210 WiFi 6E 无线网卡速度可达 2.4Gbps,AX411 可达 3Gbps。

高通也已经推出了自己的 WiFi 7 解决方案。去年,高通一直在营销其 FastConnect 7800 和 Networking Pro 系列 WiFi 7 平台,作为市场上唯一支持高频段同时多链路操作模式的解决方案。

微星雷影 17,是全球首款搭载高通 WiFi 7 无线网卡 FastConnect 7800 的笔记本电脑,这张 FastConnect 7800 网卡可以支持最高 5.8Gbps 的峰值速率同时也支持 WiFi 7 才能支持 320MHz 信道带宽。

高通对于 WiFi 7 的推出非常积极的,去年还发布了家庭网络 WiFi 平台:型号 3210 和 326。高端的 3210 型号在三频 2+4+4 配置(十个数据流)中提供高达 20Gbps 的峰值 (PHY) 数据速率,而 326 型号在 2+2+2 配置(六个数据流)中能够达到 10Gbps。高通表示,新平台提供的 WiFi 容量是传统 WiFi 5 系统的 9.6 倍。

联发科推出的 Filogic 880、Filogic 380 的 WiFi 7 无线芯片,分别用于路由器和手机/平板/笔记本。Filogic 380 采用 6nm 工艺,集成对蓝牙 5.3 和低功耗音频的支持,网络方面支持三频段,2x2 MIMO,速率最高 6.5Gbps。目前,联想旗舰级游戏本拯救者 9000X 笔记本就搭载联发科 Filogic 380 WiFi 7 无线网卡。

博通是第一家宣布完整的 WiFi 7 产品组合的供应商,4 月,博通推出了首款 WiFi 7 SoC,称为 BCM4916,采用了四核心的 Armv8 处理器,拥有 64KB 的 L1 缓存和 1MB 的 L2 缓存,能够提供 24 DMIPS 的性能。该 SoC 支持 DDR3 和 DDR4 内存,以及 2.5Gbps 和 10Gbps 网络接口,并提供了 USB 3.2 接口。

手机端

去年,IC 后端厂商预测,首批 WiFi 7 手机将在 2024 年下半年登场。并且猜测从时间点来看,小米 15、iPhone16 等可能会是首批支持 WiFi 7 的机型。

实际上,支持 WiFi 7 的手机已经在今年亮相。尽管宣传不多,甚至有的产品详情页都没提及,但小米 13 系列、红米 K60、iQOO11S 系列,还有今年的 vivoX90s 等新款旗舰手机,也支持 WiFi 7 这一新标准。

WiFi 7 有多快?

什么是 WiFi 7?它与 IEEE 802.11 相对应,IEEE 802.11 将发布一个新的修订标准 IEEE 802.11be。这是 WiFi 6/6E 的继承者。

WiFi 7 vs WiFi 6 来源:华为

WiFi 7 最大的技术亮点,就是支持 320MHz 的通道,这是过往的家用路由器从来没有使用过的通道。

理论上讲,320MHz 的通道可以让设备享受到更高的单设备吞吐量。WiFi 6 最大可以做到 160MHz,而 WiFi 7 直接翻倍,这样使接入的数码设备可以有更大的无线吞吐能力了。

速度更快、延迟更低。WiFi 7 可以支持高达 30Gbps 的数据传输速率,相当于 WiFi 6 的 3 倍,可以满足高码率 4K/8K 视频、VR/AR 应用、远程办公、视频会议以及云计算多种场景的使用

WiFi 7 的速度有多快?如果说 2019 年发布的 WiFi 6 仅提供比 WiFi 5 更高的速度,那么 WiFi 7 则完全是提供闪电般的快速连接。华为 4 月在东南大学对 WiFi 7AP 进行了部署测试,真机实测 WiFi 7 的单终端速率超 4.3Gbps。

从测试结果来看,在支持 WiFi 7 通信协议标准的小米 13 Pro 测试下,单终端速率超 4.3Gbps。相比于 WiFi 6 环境下的小米 13 Pro 速率提升 100%、相比于 WiFi 6 环境下苹果 13Pro 速率提升 300%。

除了速率的飙升,相较于 WiFi 6 协议平均 10ms 的时延,WiFi 7AP 下三个手机平均时延都在 4ms 之内。

考虑到 WiFi 7 极其狂暴的网速提升,已经远远超过当前有线网络的速度。联发科也在 WiFi 7 产品的发布会上强调,WiFi 7 将实现 WiFi 历史上首次真正取代以太网有线连接。

此外,WiFi 7 可以同时支持 2.4GHz,5GHz,6GHz 三个频段,既能够根据信号的强弱,自动把信号摇摆到合适的频段上来。也能够实现「自我」负载均衡,利用自身多信道的优势进行并发传输数据。解决 WiFi 6 无法自动切换频段的难题。

WiFi 6 芯片战况火热

不过,在 WiFi 联盟的官网,显示标准「IEEE 802.11be」正在完善中。国内方面,今年 6 月初,工信部才征求 WiFi 7 设备核准意见,到 7 月 1 日结束。也就是说 WiFi 7 的标准尚未正式落地。

除去几个大厂提前布局 WiFi 7 外,大部分芯片厂商还在 WiFi 6 的领域「大杀四方」。在 2019 年,WiFi 6 标准正式登上历史舞台后,WiFi 6 时代到来。

IDC 预测称,2023 年搭载 WiFi 芯片的设备出货量将小幅增长达到 39 亿件,WiFi 6 或 WiFi 6E 将占 2023 年 WiFi 产品出货量的三分之二;而 2024 年将增长 6.4%,达到 41 亿件。

国际上主流 WiFi 6 芯片供应商主要为高通、博通、英特尔、联发科、瑞昱等,今年 2 月,联发科、瑞昱半导体等芯片厂商还收到了 WiFi 6/6E 芯片解决方案的交货期较短的订单。

由于当初 WiFi 5 标准公布时,对于国内来说技术的难度高、自身积累薄弱等等原因,国内芯片厂商几乎集体错失了 WiFi 5 这一关键的发展节点和契机。但抓住 WiFi 6 的新风,国内厂商正在努力发展。

海思 2020 年初就发布了自研的 WiFi6+技术,并曝光了两款自研的 WiFi6 芯片:凌霄 650 和麒麟 W650;国产厂商博通集成,在 2021 年时发布了全球首款支持 WiFi 6 的物联网芯片。乐鑫科技已发布两款自研的 WiFi 6 芯片——ESP32-C5 及 ESP32-C6,这两款产品主要面向物联网终端产品市场。

目前国内晶晨股份、恒玄科技、翱捷科技等公司也在研发 WiFi 6 芯片。恒玄科技在今年 6 月发布的公告中提到,公司(恒玄科技)也承认,公司和当前市场上领先的 WiFi 连接芯片公司在技术上还有差距,还需要积累。公司的 WiFi4 芯片去年已经量产,WiFi 6 芯片预计今年底前可以实现量产。

由于 WiFi 6 标准下,不只局限于手机、路由等消费电子传统 WiFi 战场,也持续扩大到整个智能设备大生态。有分析人士指出国际芯片大厂没有足够的资源去覆盖 WiFi6 生态行业,给国内的 WiFi6 核心芯片供应渠道市场极为宝贵的空间和时间。

不过今年 WiFi 芯片企业的日子不太好过。WiFi 芯片龙头的博通集成半年报业绩显示,上半年实现营收 3.36 亿元,同比下降 9.34%;净利润亏损 5212 万元,去年同期亏损 2328 万元。恒玄科技发布 2023 年半年报。公告显示其实现营收 9.1 亿元,同比增长 32.4%;净利 0.49 亿元,同比下降 39.26%。

从 2023 年开始,国内 WiFi 6FEM 市场开启了价格竞争的态势,由于进入通信芯片领域的企业已经基本都推出相关产品,市场价格开始一路走低。有业内人士透露,谈好的项目被竞争对手以 WiFi 6 芯片亏本 30% 的代价抢走,市场开始陷入高强度内卷中。

相较于智能手机和路由器对 WiFi 传输速度和高性能的极致追求,WiFi 6 物联网芯片更需要考虑成本、功耗与性能的关系,因此能看到在同样 WiFi 6 标准制式下物联网芯片的参数设计如工艺制程、频段、带宽、天线数都并非是最高配置,这也意味着玩家们参与市场的进入门槛相对要低。

目前,在毛利率相对较低、应用分散的 IoT WiFiMCU 领域,博通已决意战略放弃,而高通和联发科整体来看,对 IoT WiFi MCU 整体的重视程度一般。对于大厂放弃的 IoT WiFi MCU 领域国内厂商大有机会。

结语

总而言之,WiFi 的迭代速度非常快,距离 2019 年首批支持 WiFi 6 的手机上市,2022 年高通发布了首个 WiFi 7 商用解决方案,此时距离 WiFi 6 商用仅仅三年,而 WiFi 5 的商用则使用了五年时间。

目前,WiFi 7 的标准尚未正式落地,不少厂商目前推出的 WiFi 7「首发产品」也仅仅是试水。在 WiFi 6 都仍在全面普及时代,WiFi 7 想要真正落地并且商用还需要大量的时间。况且,新技术刚刚出现时,往往价格高昂。

依据目前的市场预测来看,今年将会有大量的 WiFi 7AP 出货,但想要实现 WiFi 7 的大规模普及还是等到 2026 年。不过,能够和以太网比拼的无线传输,还是值得期待。

关键词: WiFi 7

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