WiFi芯片走過了20年，既有前程可奔赴,，亦有歲月可回首,，歷經6代，從第一代802.11b走向未來WiFi7 802.11be,。對于國內WiFi芯片公司而言,，WiFi 6芯片正處在研發(fā)進行時。從數(shù)量上來看,，國內WiFi 6芯片公司已超過50家,，市場看好，資本熱捧,，物聯(lián)網海量市場,，似乎更多WiFi芯片公司也容得下。
事實如何,，且看國產WiFi 6芯片走向何方,。
WiFi 6芯片的前世與今生
在介紹國產WiFi 6芯片之前，我們先了解WiFi技術的起源,。
WiFi無線網絡技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發(fā)明,，并于1996年在美國成功申請了無線網技術專利，專利發(fā)明人是悉尼大學工程系畢業(yè)生奧沙利文（Dr John O'Sullivan）領導的一群由悉尼大學工程系畢業(yè)生組成的研究小組 ,。
實際上,，早在1990年就有團隊來開始制定無線通信協(xié)議 802.11標準,，這早于研究機構CSIRO的工作3年之久，不過最終的結果是研究機構CSIRO申請了專利,。
IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網絡專利,，讓世界免費使用Wi-Fi技術，但遭到拒絕,。澳洲政府隨后在美國通過官司勝訴或庭外和解,，收取蘋果、英特爾,、聯(lián)想,、戴爾、AT&T,、索尼,、東芝、微軟,、宏碁,、華碩等等公司的專利使用費。
到2010年,，全球有30億臺電子設備使用WiFi無線網絡技術,，而到2013年底研究機構CSIRO的WiFi無線網專利過期，使用WiFi無線技術的電子設備增加到了50億+,。
WiFi無線網絡被譽為澳洲有史以來最重要的科技發(fā)明,，其發(fā)明人奧沙利文（Dr John O'Sullivan）被稱為“Wi-Fi之父”，并獲得澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽,，其中包括歐盟機構,，歐洲專利局，European Patent Office（EPO）頒發(fā)的European Inventor Award 2012,，即2012年歐洲發(fā)明者大獎,。
根據(jù)華為發(fā)布的WiFi白皮書，可以看到WiFi技術的整個發(fā)展歷程,。
圖源：華為WiFi白皮書
1997年,，IEEE制定出第一個無線局域網通信標準802.11，允許設備之間以每秒2Mbps的速度無線傳輸數(shù)據(jù),。
1999年,，IEEE又發(fā)布了802.11b標準，傳輸速率為11Mbps,，工作在2.4GHz頻段,。同年IEEE又發(fā)布了802.11a標準，不過是工作在5GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸率達到了54Mbps,。
2000年,，第一代WiFi芯片產品上市，具有11Mbps的最大數(shù)據(jù)速率,，工作在2.4GHz頻段,。
2003年，推出速度更快,、距離覆蓋更廣的WiFi芯片產品，形成了802.11g標準,，數(shù)據(jù)傳輸速度為54Mbps,。
2009年，出現(xiàn)了802.11n協(xié)議標準,，引入了“多輸入多輸出”數(shù)據(jù) （MIMO）,，使用多個天線來增強發(fā)射和接收通信，最大連接速率為 600 Mbit/s,。802.11n標準WiFi芯片一直使用至今,，工作頻段在2.4GHz。
2014年,，IEEE發(fā)布了802.11ac,，速度高達3.5 Gbps，但只支持5GHz頻段,。
2019年,，802.11ax由無線網絡標準的WiFi聯(lián)盟提出，同時支持2.4GHz和5.8GHz,。IEEE也將802.11ax命名為WiFi 6,，并將前兩代技術802.11n和802.11ac分別命名為WiFi 4和WiFi 5。在這之后,，WiFi 6的前面才有新的命名WiFi 5,、WiFi 4，但沒有WiFi 3/WiFi 2/WiFi 1,；后面有WiFi 6E,，WiFi 7。
WiFi 6速度高達9.6 Gbps,，比WiFi 5的3.5 Gbps提高了近3倍,。WiFi 6不但有WiFi 5的所有先進 MIMO 特性，WiFi 6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以疊加,，兩者呈現(xiàn)出一種互補關系,，OFDMA適用于小數(shù)據(jù)包的并行傳輸提高信道利用率和傳輸效率，而MU-MIMO則適用于大數(shù)據(jù)包的并行傳輸，提高單用戶的有效帶寬,，同樣能減少時延,。更高階的調制技術 （1024-QAM）、空分復用技術（SR）& BSS Coloring 著色機制,、擴展覆蓋范圍 （ER）,，使得WiFi 6可以更好地實現(xiàn)更多設備連接，可將每臺設備的速度至少提升4倍,。
2020年,，WiFi聯(lián)盟又宣布了WiFi 6的擴展版WiFi 6E（E代表Extended），工作頻段除了原本的2.4GHz ,、5GHz外,，增加了6GHz頻段（5925-7125 MHz，共1.2 GHz帶寬）,，全新的6 GHz頻帶寬度為1.2 GHz,，可容納7個160MHz的頻帶，或14個80MHz的頻帶,。美國聯(lián)邦通信委員會將6GHz的1200 MHz免授權頻段分配給WiFi 6,，歐盟則將6GHz的400MHz頻段分配給WiFi 6。
2021年,，WiFi 7,，即802.11be協(xié)議對外公布。高通,、博通,、聯(lián)發(fā)科等芯片公司正在積極開發(fā)WiFi 7芯片。與WiFi 6的最多8個數(shù)據(jù)流相比,，WiFi 7將支持16個數(shù)據(jù)流以及CMU-MIMO技術,。其中，C代表Coordinated,，意思是16個數(shù)據(jù)流可能不是由一個接入點提供,，而是由多個接入點同時提供。其次,，WiFi 7將繼續(xù)支持6GHz頻段,，三個頻段可以同時連接工作，將單個信道的寬度從WiFi 6的160MHz擴展到320MHz,。
WiFi 7還將信號調制方式升級為4096QAM,，以擁有更大的數(shù)據(jù)容量。所以WiFi 7最終速度可以達到30Gbps,，是目前推出的最快Wi-Fi 6速度9.6Gbps的三倍,。
WiFi 6和WiFi 7的比較（圖源：華為官網）
國產WiFi 6芯片走向何方
智能手機領域是各大芯片廠商進入WiFi 6市場的重要入口,，據(jù)市場調查機構Strategy Analytics的最新報告顯示，到2021年,，智能手機WiFi芯片市場規(guī)模將達43億美元,，高通、博通和聯(lián)發(fā)科將占據(jù)該市場前三名,。
目前支持WiFi 6的手機SoC處理器包括高通的驍龍888,、驍龍865，華為海思的麒麟9000/9000E,、麒麟900,、麒麟985，蘋果的A14,，聯(lián)發(fā)科的天璣1000+,，還有博通的WiFi 6芯片BCM4375模組。
然而,，國產WiFi 6芯片是進不了智能手機市場的，只有博通的四合一模組憑借其優(yōu)異的性能指標獨善其身,，否則都是集成在SOC處理器里,。
對于現(xiàn)在的國產WiFi 6芯片廠商來說，哪里才是真正屬于他們的市場,，是目前需要思考和解決的問題,。除了智能手機市場，國產WiFi 6芯片究竟該走向何方,？下面我們一起來分析和探討,。
WiFi 4芯片市場
WiFi芯片廣泛應用在智能家居、智能監(jiān)控,，比如白色家電市場（冰箱,、空調等）、模塊市場,、燈具市場,、智能音箱監(jiān)控、門鈴,、貓眼等產品,。而其中網絡攝像機、智能插座,、WiFi智能燈等應用的市場規(guī)模較大,，是目前的主流智能家居產品。
NEST,、小米,、涂鴉智能,、海爾、格力,、美的等推出一系列智能家居產品,。海外巨頭NEST在智能家居領域推出智能攝像頭、Hello智能可視門鈴,、NEST耶魯鎖,、Thermostat恒溫器等。這些應用WiFi 4芯片就能滿足需求,。WiFi 4只支持802.11n 2.4GHz頻段,，需要升級到WiFi 6芯片嗎？
從現(xiàn)有的市場應用來看,，是不需要WiFi 6芯片的,，就像我們手機是5G還是4G，對現(xiàn)在的消費者來說都一樣,。5G做到4G差不多的價格,，更多的人才會選擇5G。同理,，如果WiFi 6芯片做到WiFi 4芯片的價格,，才會有市場。事實也如此,，目前市場上出貨最多的還是WiFi 4芯片,。
為了搶占WiFi 4芯片市場，國產WiFi 6芯片公司正在推出2.4GHz WiFi 6單頻芯片,，以同價的方式去替換WiFi 4芯片,。在技術實現(xiàn)上也沒有太大難度，底層協(xié)議/通信協(xié)議和算法相對容易很多,，射頻前端（PA+LNA+SW）也不需要真正做到 802.11ax的標準,，滿足802.11n就行。
WiFi 5芯片市場
為了解決視頻傳輸?shù)男枨?，WiFi 5芯片應用而生,。WiFi 5芯片市場主要是智能手機、機頂盒市場,、模塊市場,、無人機與航模市場、游戲機市場,、電腦市場等等,。
據(jù)中研普華產業(yè)研究院數(shù)據(jù)來源，2019年WiFi芯片市場規(guī)模為168億元,，2020年市場規(guī)模上升至180.2億元,，預估2021年市場規(guī)模達到210.8億元,。預計到2025年中國WiFi芯片市場規(guī)模將突破300億元，達到335.1億元,，從2021年到2025年市場規(guī)模年平均復合增長率將達到12.2%,。從出貨量角度來看，據(jù)Gartner數(shù)據(jù),，2020年全球WiFi芯片共出貨44億顆,，預計2022年達到約49億顆。
數(shù)據(jù)來源：中研普華產業(yè)研究院
2021年12月31日,，市場分析機構DIGITIMES Research公布了2021年智能手機出貨量情況,，全年出貨則約為13.2億部，年增僅6.1%,。智能手機是WiFi芯片最大的市場,，從出貨數(shù)量來看，占比大約是30%,。由于手機上基本采用WiFi5或者WiFi6芯片,，銷售額預估占據(jù)60%以上。
智能手機之外,，WiFi 5芯片的數(shù)量占比只有約20%,，其中大部分來自WiFi 5路由器市場；近80%的出貨數(shù)量來自WiFi 4芯片,。最終，20%的WiFi 5芯片將會被WiFi 6芯片替換,。
WiFi 6芯片市場
近兩年,，視頻傳輸、視頻監(jiān)控,、智慧城市等物聯(lián)網領域對WiFi芯片性能要求不斷提高,，WiFi 6技術在VR/AR、超高清視頻等新型高速率應用場景具有高適用性,，未來對此類應用的WiFi 6芯片將不斷增多,。
有報告指出，WiFi 6和WiFi 6E推動了智能手機Wi-Fi芯片市場,，這些技術的迅速采用為WiFi芯片廠商提供增長機會,，帶動WiFi6/WiFi6E路由器和物聯(lián)網領域的發(fā)展，使得國產路由器WiFi6芯片迎來春天,。從路由器市場來看,，2019年國內WiFi 6路由器芯片市場規(guī)模約為5.3億元，2023年預計突破百億,。作為國產路由器WiFi 6芯片的領頭羊矽昌通信在2022年將推出國內首款WiFi 6路由器芯片,。這個以前無人問津的賽道也引來了新的創(chuàng)業(yè)公司,，實力不可小覷。
在手機WiFi 6市場,，博通是除基帶芯片廠商之外唯一的供應商,，博通與蘋果合作，iPhone 13采用博通產品,。此外,，博通的BCM4375產品已經應用在三星S20系列手機上。博通在高端WiFi芯片領域一直保持領先地位,，早在2020年面向智能手機移動平臺,，博通就發(fā)布了全球首款WiFi 6E芯片BCM4389，采用16nm工藝,，數(shù)據(jù)傳輸率達到2.4Gbps,。這個市場，國產WiFi 6芯片廠商短期內只能旁觀,。
在競爭激烈的WiFi 賽道,，國產芯片廠商都在尋找新的細分市場切入點，除了高通,、博通,、聯(lián)發(fā)科等國際大廠，國內樂鑫科技,、博通集成,、翱翔科技、博流等WiFi芯片廠商也在加緊布局WiFi 6市場,，樂鑫科技和博通集成已推出了支持WiFi 6物聯(lián)網芯片,。盤啟微利用在無人機領域做到第一的優(yōu)勢加速研發(fā)WiFi 6芯片。珠海泰芯基于Wi-Fi聯(lián)盟和IEEE推出的低功耗,、長距離的Wi-Fi HaLow? 新標準研發(fā)WiFi芯片,，同時借助于其市場優(yōu)勢積極入局WiFi 6芯片。
WiFi 6走向MCU,，MCU走向WiFi 6
近來,，不斷有國內MCU廠商找到三伍微，希望能一起配合WiFi射頻前端芯片,，三伍微在WiFi FEM性能和成本上都具有優(yōu)勢,。
樂鑫科技從WiFi成功走向了MCU，國內MCU卻正在走向WiFi 6,。國內MCU廠商甘堯電子就是其中之一,，甘堯電子開發(fā)的G32L473xx系列MCU集成WIFI協(xié)議棧及AFE前端收發(fā)器，WiFi射頻前端外掛三伍微WiFi FEM,。
WiFi 6 MCU系統(tǒng)框圖
2020年,，國內MCU公司中穎電子出貨量超過6億顆,，兆易創(chuàng)新MCU出貨量接近2億顆，雖然樂鑫科技出貨量只有1.34億顆,，但在物聯(lián)網WiFi MCU市場份額（按銷量）占比達30%,，位居全球第一，樂鑫科技2020年歸屬于上市公司股東的凈利潤約為1.04億元,，營業(yè)收入約為8.31億元,。從MCU的業(yè)務收入來看，中穎電子領先于兆易創(chuàng)新與樂鑫科技,，2020年中穎電子MCU營業(yè)收入達9.5億元,。
來源：公司財報
近幾年來物聯(lián)網技術蓬勃發(fā)展，智能音箱,、智能家電（智能冰箱,，洗衣機）、掃地機器人,、WiFi連接,、工業(yè)設備接口等新鮮物件層出不窮，而WiFi MCU芯片領域就是實現(xiàn)物聯(lián)網的關鍵器件,。
2021年9月,，兆易創(chuàng)新宣布將推出WiFi MCU產品，以圍繞MCU生態(tài)完善解決方案為目的,，圍繞公司核心的,、通用的MCU業(yè)務和客戶需求配套打造。這就意味著兆易創(chuàng)新正式進入WiFi 6 MCU領域,。
從市場布局來看,，兆易創(chuàng)新MCU產品主要應用于汽車電子、工業(yè)等領域,；中穎電子產品主要應用于小家電領域；樂鑫科技產品則主要應用于物聯(lián)網領域,。隨著車聯(lián)網和工業(yè)物聯(lián)網的興起,，兆易創(chuàng)新WiFi 6 MCU將正在這一領域具備優(yōu)勢。這幾年智能家電發(fā)展也非常迅猛,，作為小家電領域的MCU老大,，中穎電子的戰(zhàn)略布局非常聚焦，對生態(tài)也有自己深刻的認知,，通過收購瀾至科技WiFi業(yè)務,，橫向整合帶動協(xié)同效應，加入到WiFi 6 MCU賽道,。
從目前來看,，WiFi 6 MCU產品研發(fā),，樂鑫科技更勝一籌，在研發(fā)技術水平和工藝上都處于領先地位,。短距離通信是物聯(lián)網未來的主要連接方式,，而WiFi又是短距離通信的主要應用技術，高性價比的WiFi MCU將會是趨勢,，且WiFi 6和MCU的集成過程中,，WiFi 6技術難度更高。
從國內外企業(yè)來看,，WiFi業(yè)務的收購可以加強他們在物聯(lián)網,、智能家居、智慧城市等方面的布局,，從整個行業(yè)來看,，對形成當前WiFi 6 MCU的市場格局起到了一定的影響作用，使得WiFi 6 MCU加速進入工業(yè)和消費類市場的全新物聯(lián)網應用領域,。
來源：網絡
結語
潮來潮往,，世界變遷?？萍及l(fā)展,，萬物互聯(lián)。5G和WiFi 6,，一個改變世界,，一個改變生活。
在國產WiFi 6芯片的創(chuàng)業(yè)大潮中,，多少歲月已流走,，多少時光一去不回頭，又有多少芯片公司加入其中,。如果國產WiFi 6芯片能在這一次資本浪潮下成長起來,，把握好時代賦予的機遇，那將收獲滿滿,。
最后給大家分享一個經典的故事：19世紀美國西部淘金熱的時候,，來自全世界的投機者，一窩蜂地涌入加利福尼亞州,、俄勒岡州等地去淘金,，希望一夜暴富。淘金的人那么多,，相互競爭也很激烈,，最后一夜暴富的是少數(shù)，大多數(shù)人空手而歸，有些甚至傾家蕩產,。不過,，也有一部分人來到西部賣鏟子，潮水退去,，賺得最多的是“賣鏟子”的人,。
在WiFi 6芯片創(chuàng)業(yè)熱中，最終誰賺錢最多,？也許是CEVA,。
