做芯片難，做WIFI6芯片更難,。三伍微之前推出過一顆WIFI6開關(guān)，成為某WIFI6芯片平臺(tái)的獨(dú)家供應(yīng)商，出貨已達(dá)KK級(jí),，但遠(yuǎn)低于之前給出的計(jì)劃每月10KK顆。詢問是主芯片的問題還是市場的問題,，得到的回復(fù)是物聯(lián)網(wǎng)WIFI6市場還沒有起來,，預(yù)計(jì)在2021年上半年爆發(fā)。
三伍微WIFI6開關(guān)在國內(nèi)知名手機(jī)旗艦機(jī)上測試通過,，也是國內(nèi)唯一能夠完全替換Skyworks的廠家,。
國產(chǎn)WIFI6芯片正在積極研發(fā)中，同時(shí)有廠家參考設(shè)計(jì)三伍微WIFI6開關(guān),；為了助力國產(chǎn)WIFI６芯片早日成功,，三伍微相繼推出一顆2.4G WIFI6 FEM,，解決國產(chǎn)WIFI6芯片射頻前端技術(shù)難題。
WIFI6芯片分為物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片和路由器WIFI6芯片,。
國產(chǎn)路由器WIFI6芯片只有兩個(gè)公司在做,，華為和矽昌通信；而國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片公司多達(dá)幾十家,。無疑,，路由器WIFI芯片的研發(fā)難度比物聯(lián)網(wǎng)WIFI芯片高太多。
本文重點(diǎn)介紹物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片,，將從三方面來介紹：物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片廠家,、物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片研發(fā)難點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片研發(fā)解決方案。
物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片廠家
MM研究數(shù)據(jù)顯示,，2016年全球物聯(lián)網(wǎng)WIFI芯片模塊市場規(guī)模達(dá)到了158.9億美元,，未來幾年內(nèi)將以3.5%的年復(fù)合增長率增長，到2022年全球物聯(lián)網(wǎng)WIFI芯片模塊市場規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá)到197.2億美元,。
據(jù)Gartner預(yù)測,，到2025年，所有物聯(lián)網(wǎng)連接中的72%將使用WIFI和Zigbee傳輸技術(shù),。IDC數(shù)據(jù)顯示,，全球物聯(lián)網(wǎng)WIFI芯片出貨量將于2022年達(dá)到49億顆。
物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片已經(jīng)上市量產(chǎn)廠商：
博通WIFI6芯片
博通已發(fā)布三款WIFI6芯片：BCM43684,、BCM43694和BCM4375芯片,。其中，BCM43684是物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片,，BCM43694是路由器WIFI6芯片,，BCM4375是兼容WIFI6的四合一芯片。
博通最強(qiáng)的是底層協(xié)議和算法,，不是芯片硬件技術(shù),。不看好博通物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片，這個(gè)市場后續(xù)價(jià)格競爭激烈,，博通是不打價(jià)格戰(zhàn)的,。
高通WIFI6芯片
2019年8 月27日，高通于舊金山發(fā)布由高至低 Networking Pro 1200/800/600/400Platform 共四款WIFI6（802.11ax）平臺(tái)解決方案,。物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片型號(hào)為QCA6391,。
高通憑借芯片技術(shù)的先進(jìn)性和對(duì)市場的貼近，高通物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片在市場上會(huì)占據(jù)高端應(yīng)用,。
MarvellWIFI6芯片
2018年公司推出了三款WIFI 6芯片：88W9068,、88W9064和88W9064S。其中，88W9068支持5GHz,；88W9064支持5GHz/2.4GHz,，集成藍(lán)牙5.0，適用企業(yè)和零售接入點(diǎn),、運(yùn)營商網(wǎng)關(guān)和固定無線服務(wù),；88W9064S支持5GHz/2.4GHz，集成藍(lán)牙5.0,，適用于服務(wù)提供商和OTT機(jī)頂盒市場。
2019年,，恩智浦半導(dǎo)體公司（NXP）收購Marvell無線連接業(yè)務(wù),，總價(jià)值17.6億美元。此次收購包括Marvell的WIFI連接業(yè)務(wù)部門,，藍(lán)牙技術(shù)和其他相關(guān)業(yè)務(wù),。
MTK WIFI6芯片
重點(diǎn)總是放在最后介紹，MTK WIFI芯片是路由器市場和物聯(lián)網(wǎng)市場市占率最高的,，MTK是性價(jià)比的王者,。
路由器WIFI6芯片型號(hào)是MT7915DAN，支持2x2mimo的2.4G和2x2mimo的5G,，在WIFI6模式下,，2.4G（40Mhz）最高速率573Mbps，5G（80Mhz）最高速率1201Mbps,，不支持160Mhz頻寬,。所以這一款是AX1800的無線路由器，也支持MU-MIMO和OFDMA,。
MTK物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片型號(hào)為MTK7921,，支持2.4GHz和5.8GHz，已量產(chǎn),。
物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片研發(fā)難點(diǎn)
臺(tái)灣Realtek是WIFI市場份額僅次于MTK的芯片供應(yīng)商,，目前WIFI6芯片仍在研發(fā)中。
WIFI6芯片研發(fā)確實(shí)有難度,，國產(chǎn)WIFI6芯片公司離不開兩家國外IP公司,，CEVA和Imagination。CEVA能提供1*1的IP（BB+MAC）,，2*2的IP計(jì)劃年底推出,；Imagination今年聲稱推出WIFI6整套方案IP，包括BB + MAC +PLL+TX/RX+RFFEM,。
據(jù)國內(nèi)公司反饋,，WIFI6芯片研發(fā)難點(diǎn)有兩個(gè)：底層協(xié)議/通信協(xié)議+算法，射頻前端（PA+LNA+SW）
相比WIFI4和WIFI5，WIFI6芯片的底層協(xié)議/通信協(xié)議和算法更加復(fù)雜,，射頻前端設(shè)計(jì)難度也大很多,。解決底層協(xié)議/通信協(xié)議的方法是多加人，多理解協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),，多做測試,。算法是核心競爭力，和射頻前端設(shè)計(jì)一樣,，不是人多就可以解決的,，要設(shè)計(jì)水平高才行。射頻前端性能不達(dá)標(biāo),，WIFI6芯片就出不來,。如果調(diào)制不追求1024QAM（WIFI6標(biāo)準(zhǔn)），只做到256QAM,，射頻前端研發(fā)難度大大降低,，那么半年內(nèi)很多國內(nèi)公司都能研發(fā)出低版本W(wǎng)IFI6芯片。
BB是基帶,，采用ARM內(nèi)核,。MAC（Medium Access Control/媒體接入控制）是L2鏈路層的一個(gè)功能子層，與L1物理層接口,。MAC最早在Ethernet和WIFI接口上廣泛采用,。
鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路，簡稱鎖相環(huán)（PLL, Phase-Locked Loop）,。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是：利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位,。PLL是WIFI6的重要技術(shù)部分，但不成為國產(chǎn)WIFI6技術(shù)瓶頸,。
鎖相環(huán)原理：
鎖相環(huán)(PLL)各部分：
OSC：穩(wěn)定的輸入頻率（晶振）
RDivider：R分頻器,，鑒相器有最大檢測頻率，當(dāng)本振信號(hào)頻率較高時(shí),，需要對(duì)其進(jìn)行分頻,。
PD：鑒相器，將R分頻器和N分頻器的兩路信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)化為電壓,，鑒相器不僅包括相位檢測器,，同樣包括電荷泵；鑒相器輸出除了低頻相位差信號(hào),，還有高頻分量,。
LF：環(huán)路濾波器（低通濾波），去除高頻分量,，為VCO提供干凈的調(diào)諧信號(hào),。
VCO：壓控振蕩器,，電壓—頻率轉(zhuǎn)換器。關(guān)鍵指標(biāo),，頻率范圍：頻率范圍大,，輸出頻率就更靈活，代價(jià)是犧牲相位噪聲性能,。
物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片研發(fā)解決方案
因?yàn)樾酒琁P公司的努力,，國產(chǎn)數(shù)字芯片長得越來越像。
中國大陸WIFI芯片公司有：ASR,、BK,、樂鑫、展銳,、中科威發(fā),、海思、新岸線,、物奇、全志,、南方硅谷,、杰里、速通,、亮牛,、高拓、博流,、瑞芯微,、聯(lián)盛德微電子等等。
沒有差異化,，國產(chǎn)芯片就沒有出路,。如何研發(fā)設(shè)計(jì)國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)WIFI6芯片差異化？可以從市場,、產(chǎn)品,、技術(shù)三個(gè)角度來尋找答案。
市場：
WIFI4芯片市場：主要是白色家電市場（冰箱,、空調(diào)等）,，模塊市場，燈具市場,、智能音箱,。
WIFI5芯片市場：主要是機(jī)頂盒市場、模塊市場,、無人機(jī)與航模市場,、游戲機(jī)市場、電腦市場。
WIFI6芯片市場：主要是白色家電市場（冰箱,、空調(diào)等）,，模塊市場，燈具市場,，智能音箱,、機(jī)頂盒市場、模塊市場,、無人機(jī)與航模市場,、游戲機(jī)市場、電腦市場,。
產(chǎn)品：
2.4G WIFI4芯片：主要用來傳輸數(shù)據(jù),、圖片和音頻，要求低成本,，市場期待提高射頻前端性能,。2.4G WIFI4芯片市場需求約占WIFI芯片的90%，出貨最多的三家公司：樂鑫,、南方硅谷,、展銳。
2.4G+5.8GWIFI5芯片：主要用來傳輸視頻,，難點(diǎn)是成本和性能的平衡,。主要出貨公司：MTK、Realtek,，市場需求約為15~20KK/M,。
2.4GWIFI6芯片：主要用來傳輸數(shù)據(jù)、圖片和音頻,，仍然是要求低成本,。在未來，2.4G WIFI6芯片將逐漸替代2.4G WIFI4芯片,，WIFI6可以多設(shè)備接入,，抗干擾能力強(qiáng)，擁有喚醒功能,，能耗更低,。因此，未來WIFI市場主要需求將是2.4G WIFI6芯片,，也是國產(chǎn)芯片的主戰(zhàn)場,。
2.4G+5.8GWIFI6芯片：主要用來傳輸視頻，對(duì)性能的要求將提高,，市場需求份額也會(huì)增加,。
技術(shù)：
越來越多的客戶感覺到WIFI射頻前端性能是個(gè)痛點(diǎn),，射頻前端也是WIFI6芯片的研發(fā)技術(shù)難點(diǎn)。
三伍微小封裝2.4G WIFI6 FEM可以助力國產(chǎn)2.4G WIFI6芯片早日研發(fā)成功并獲得市場競爭力,。在性能上一定優(yōu)于內(nèi)置射頻前端的WIFI6芯片,，增加成本做到0.1+USD，量越大,，越接近0.1USD,。這個(gè)成本的增加，遠(yuǎn)低于研發(fā)成本,、市場成本和機(jī)會(huì)成本,。
這是國內(nèi)性能最好成本最優(yōu)的一顆2.4G FEM，2.3*2.3封裝,，支持3.3~5V,，同功率相比工作電流低于Skyworks和Qorvo@11n/11ac，相比國內(nèi)產(chǎn)品低30mA,。支持2.4G WIFI6,，功率16.3dBm@150~160mA@DVM -43dB。LNA NF做到1.8dB,，提高了接收靈敏度,。適用于手機(jī)、模塊和路由器,。
結(jié)語
技術(shù)造就產(chǎn)品，耐心成就精品,。三伍微從成立開始就承受壓力和挫折,，我跟研發(fā)說，用心去努力,，即使倒下也要像個(gè)英雄,。我們不想做英雄，只希望中國多一些有價(jià)值的芯,。