国产Wi-Fi芯片发展十年史

集微网报道，自 Wi—Fi 5 在 2013 年推出后，由于技术难度大，导入难，国产 Wi—Fi 芯片与行业领先的差距就此拉开。

如今 10 年过去，当高通，博通，联发科等大厂都已宣布推出 Wi—Fi 7 时，大部分国内厂商仍停留在 Wi—Fi 4，虽涌现出一众 Wi—Fi6 芯片创企，产品多处于研发路上。

往者不可谏，来者犹可追国内 Wi—Fi 芯片业与海外领先技术的差距是否在拉大能追回失去的十年吗

Wi—Fi 5 后 十年沉寂

正如罗马不是一天建成的，落差也不是陡然形成的。

从 Wi—Fi 的发展历史来看，至今也走过了 25 年的光阴从 1997 年最早第一代 802.11 标准，再到 1999 年出现第二代 IEEE 802.11b 标准，Wi—Fi 正式走入大众视野到 2002 年左右，第三代 802.11g / a 标准推出，之后 2007 年开始一直沿用 802.11n 标准，就是俗称的 Wi—Fi42013 年 Wi—Fi5 问世，到 2019 年 Wi—Fi6 正式登场

期间，无线技术获得了飞速发展而高通，博通，英特尔通过收购或集成等先发优势，牢牢占据了主导地位，于 2001 年—2005 年间纵横捭阖打下了江山联发科，瑞昱等经过 2007 年—2010 年的激烈拼杀后发先至，将优势一直延续至今

反观国内，尽管华为海思力拔头筹，乐鑫，博通集成等在 Wi—Fi4 物联网芯片领域抓住了契机，强势出道，但可惜的是，当第 5 代 Wi—Fi5 标准发布之后，由于种种原因错失了扩大战果的契机，导致在这一市场的缺席。

而当 Wi—Fi 历史翻篇向 Wi—Fi6 / Wi—Fi6E 晋阶之际，其在今年迎来了高速成长期不止在消费级市场规模攀升，亦将成为企业级网络接入设备的主力军据 Gartner 的数据，Wi—Fi 6 企业与中小型商务用户规模将从 2019 年的 2.5 亿美元增至 2023 年的 52.2 亿美元，CAGR 达到 114%Wi—Fi 联盟也指出，2022 年将有超过 3.5 亿台 Wi—Fi6E 设备进入市场

集微咨询也乐观预计，全球 Wi—Fi6 / Wi—Fi6E 终端出货比例将在 2022 年超过六成在无数英雄竞折腰之后，中国大陆 Wi—Fi6 企业与海外的差距究竟会延续历史还是将实现逆转

作出判断需要基于与以往不同的情形，正如前文所述，国内 Wi—Fi 芯片厂商最近几年来风起云涌，不止是一众老将在主战沙场，在国内半导体热潮之下，也有数十家 Wi—Fi 新贵争相涌入。

对此 CEVA 中国区总经理万宇菁解读说，从第一梯队相比来看，海思虽然遭受禁运，但其技术积累比较深厚，相信他们仍在持续技术演进，并不见得技术落伍，因而不能断定差距拉大，从第二梯队相比来说，之前国内玩家较少，但最近几年国内实现 Wi—Fi 4 芯片的量产厂商已为数不少最近几年来国内更是涌现了众多的 Wi—Fi 初创团队，其中不乏在技术背景，经验积累，运营服务等方面均颇具实力的公司，从整体来说差距应在缩小

李明认为，经过这些年的积累和产业链环境的变化，从整体来看，国内在 Wi—Fi 6 领域与主流厂商的差距将逐步缩小技术差距主要体现在 IP 成熟度，Wi—Fi 兼容性，以及应用场景中的性能优化经验等方面

对此集微咨询研究总监赵翼也提及，国内芯片厂商的差距体现在算法和射频前端方面，但国内近两年在射频前端的进步较大，整体差距应没有拉大，但要注意的是 Wi—Fi 的迭代速度加快了。

但锐成芯微副总经理杨毅则保持了相异的看法，他说，Wi—Fi 芯片一直是半导体领域的硬骨头，难度高，投入大，特别是在路由器等高性能应用领域，长期被国际寡头企业垄断，参与的中国大陆企业厂商极少。

在目前这一时间点，中国大陆厂商量产的 Wi—Fi 技术指标水平与国际 tier1 厂商 Wi—Fi5 技术水平接近，伴随着市场对数据吞吐率的需求越来越高，Wi—Fi 版本即将更新至 Wi—Fi7，技术门槛越来越高，将在未来一定时间内使得中国大陆企业与海外企业的差距拉大杨毅谨慎地说

射频 IP 主要掣肘

围绕 Wi—Fi6 的争夺，不得不提及加码的技术挑战。

Wi—Fi6 芯片包括 SoC 芯片和射频前端 FEMSoC 是高集成度的数模混合 CMOS 芯片，FEM 属于射频特殊工艺，差别较大

对于 Wi—Fi6 芯片的设计挑战，三伍微创始人钟林曾发文指出，Wi—Fi6 芯片研发难点集中于底层协议 / 通信协议 + 算法，相比 Wi—Fi4 和 Wi—Fi5，Wi—Fi6 芯片的底层协议 / 通信协议和算法更加复杂，需多招资深团队，多理解协议，多做测试，提高设计水平其中，路由器 SoC 涉及多项新技术挑战，研发难度最高，而且射频前端也是难啃的骨头

杨毅则着重从射频层面进行了分析，伴随着 Wi—Fi 版本更新迭代，对射频的要求越来越高，尤其是对其中的 CMOS 功率放大器性能和频率综合器相位噪声性能要求极高。

一位行业资深人士许浩进一步剖析说，Wi—Fi6 芯片研发甚至与 CPU，GPU 等不相伯仲，因 Wi—Fi 需集结具有多年数字，模拟，射频设计经验以及算法开发的团队，除了要攻克这些难关开发 IC 之外，包括底层驱动，应用接口，多个操作系统 OS 支持等均要全力应对，对国内厂商来说仍将是长征之路。

特别要指出的是，如同任何一个芯片的开发都以 IP 为基石，Wi—Fi6 也不例外以 Wi—Fi IP 为例，主要分为基带和射频 IP经过市场的几番洗礼，如今基带 IP 主要是 CEVA 供应，射频 IP 厂商 Catena 已被 NXP 收购且不再对外授权，之前 Imagination 亦有提供 Wi—Fi5 的射频和基带 IP，但前几年此业务被 Nordic 并购，目前仅美 Cybertek 等极少数公司可提供 Wi—Fi5 的射频 IP，以及新入局的中国大陆锐成芯微，中国台湾 Sirius—Wireless 等公司提供 Wi—Fi6 的射频 IP

在此情形下，如李明所指，国内 Wi—Fi 芯片厂商选择的路径大部分是采购 CEVA 的基带 IP，射频 IP 则主要是通过自研来解决，通过整合 MCU，Memory，电源管理等设计，以快速推出芯片导入终端客户。

但如果在 Wi—Fi6 芯片的研发中再走自研道路，真可谓是道阻且长杨毅提及，Wi—Fi6 因其高密度，高通量及多天线等特性，开发难度相比前一代大幅提升，而且 Wi—Fi7 标准即将出台，还要考虑融合 Wi—Fi7 的一些指标，这对 RF 的要求愈加严苛现有 Wi—Fi6 芯片厂商要搞定 Wi—Fi6 RF 需很长时间，并且投入要以数千万元甚至上亿元，从经济上来说比购买 IP 更不划算

一来射频 IP 不多，授权渠道太少，二来很多公司觉得 RF 通过逆向工程可能会有机会，但其实这条路很难一直持续许浩透露

可以说，射频 IP 已成为明显的掣肘瞄准这一需求，中国大陆的锐成芯微以及中国台湾 Sirius—Wireless 公司相继推出了高性能，低功耗，高可靠性的 Wi—Fi6 RF IP作为一家 IP 厂商，希望助力 Wi—Fi6 厂商降低开发难度，进一步加快产品上市杨毅强调

据业内人士透露，欧美厂商的射频 IP 报价两百五十万美元以上许浩建议，国内 IC 设计企业应着重前端发力，通过采用 IP 来加快产品上市时间，尽快在 Wi—Fi 芯片量产出货上盈利走向正循环，对公司和产业发展将更正向

尽管射频 IP 看似已破局，但 Wi—Fi 芯片厂商或仍有担忧钟林分析说，SoC 芯片对射频有更多考量，射频与工艺，制程强相关，不同的工艺和制程，对射频指标的影响较大，而数字基带受工艺和制程的影响较小，数字电路的仿真准确性也高，但射频仿真则很难保证IP 厂商可以为 Wi—Fi6 芯片厂商提供射频 IP 参考，但整合起来仍需时间

对此万宇菁也表达了自己的见解，一方面，国内厂商对射频 IP 有市场需求，但与数字 IP 不同，射频 IP 与工艺强相关，考虑到工艺的不断演进，需射频 IP 厂商提供 IP + 服务的能力另一方面，若 Wi—Fi 芯片厂商依赖于第三方 IP，在产品的持续迭代中会较为被动，从长远来看，头部的 Wi—Fi 芯片厂商或走向自研射频 IP，这在技术层面将更可控更具竞争力

从 SoC 芯片厂商的角度出发，李明认为与射频 IP 厂商合作可能适用于部分 Wi—Fi 规格的芯片，对于高性能和复杂的规格则需要基带和 RF 这两部分有深度整合，以推出架构设计和工艺制程都最优化的 Wi—Fi6 芯片方案。

分兵进击 剩者为王

可以说，技术攻关还只是万里长征第一步，国内 Wi—Fi6 芯片厂商的进击之路仍需从长计议。

从进度来看，李明表示，预计 Wi—Fi 联盟将在 2023 年底启动 Wi—Fi7 标准的认证，距离 2019 年 9 月发布 Wi—Fi6 认证有 4 年半左右， 一般参与 Wi—Fi 标准制定的大厂都会在新标准正式启动前抢先发布新品，国内走得最快的是华为海思，而且其对 Wi—Fi7 标准的贡献是所有参与者中最多的，但受制于制裁无法产出 Wi—Fi7 芯片。

因而，李明进一步补充到，目前国内其他 Wi—Fi 芯片厂商应着重跟进 Wi—Fi6/6E 标准， 以推出量产芯片为目标，部分芯片规格上要融合一些 Wi—Fi7 标准的功能。

需要指出的是，Wi—Fi 芯片有不同的应用领域，涉及智能手机，路由器，物联网等，不同的细分应用对 Wi—Fi6 芯片规格亦有不同，加之 Wi—Fi 芯片有不同的组合形式，如纯连接芯片，连接芯片加多媒体应用，以及多种无线通信 Combo 等均有极大的发展空间，且产品平台及客户导入的难易程度也相差很大，更需分而治之。

从一众选手来看，因路由器 Wi—Fi6 芯片研发难度过高，只有华为海思以及矽昌通信，朗力半导体，尊湃，速通在发力此外，中国大陆研发 Wi—Fi6 端侧芯片的厂商主要有展锐，速通，乐鑫，ASR，瑞芯微，博通集成，联盛德，南方硅谷等，专注射频 FEM 的公司则有康希，芯百特，三伍微等，加之不断涌现的新贵，国内厂商的火力正待全开

对于取舍之道，李明的观点是，目前 Wi—Fi6 芯片主要出货量集中在手机，笔记本电脑，路由器及网关以及流媒体应用上 ，这几大市场对 Wi—Fi6 芯片的性能要求高，平台合作的绑定性较强，一直以来被高通，博通，联发科以及英特尔等占据，相对较难。

中国大陆的老将新兵均在开发 Wi—Fi6 芯片，因为 Wi—Fi4 IoT 市场已被中国大陆厂商占据大半，预计 Wi—Fi6 IoT 也会延续同样的情况，但在中高端规格的 Wi—Fi6 芯片上将面临来在美系特别是台系厂商的竞争，会极大考验初创公司的技术研发和客户开拓能力，但相信未来几年从易到难一定会取得突破李明乐观表示

对于未来的追赶，杨毅认为，华为海思是中国大陆芯片企业中少数掌握高性能 Wi—Fi 技术的企业目前中国大陆涌现出一批 Wi—Fi 芯片初创企业，技术和资金都具备，在可见的未来，中国大陆芯片企业能够实现在先进 Wi—Fi 芯片研发上的追赶，预计在三到五年，要实现超越，还需要头部企业扛起大旗

以往只有一家公司一枝独秀，这对行业繁荣及供应链安全来说并不见得是好事而现在为数众多的芯片公司进入这一赛道，可谓百舸争流，尽管不可避免地会出现一些泡沫，但也总体上还是有助于行业整体水准的提高万宇菁强调，未来一段时间或仍是百花齐放，但经过竞争和大浪淘沙将来一定会出现整合Wi—Fi 芯片作为一个极其复杂的芯片，国内厂商需不断地进行迭代，最后只有沉下心来，一步步持续演进和迭代，坚持走下去才能实现剩者为王

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