“生而逢时”Wi-Fi 6 芯片“降本增效”须先破功耗之殇

“生而逢时”Wi-Fi 6 芯片“降本增效”须先破功耗之殇

5G主外、Wi-Fi 6主内已成为目前业界公认的发展局面。有统计数据显示，2017-2022年，全球移动数据流量预计将增加7倍，相当于每年增加一倍以上，其中视频数据流量目前约占比50%，但到2022年时这一比例将会增加至80%，并有70%的IP数据流量将会通过无线的方式进行传输。在这些无线数据传输中，使用Wi-Fi传输的比例将达到59%，而基于高速度、低时延、大容量、高安全以及低能耗的Wi-Fi 6技术正好能从各个角度满足这类急速上升的应用端需求。受益于此，越来越多国际大厂当下都开始争相抢攻Wi-Fi 6芯片市场，一场空前的霸权争夺战正悄然打响。而在这一强敌林立的市场环境下，本土芯片企业如何顺势突围，在全球Wi-Fi 6芯片战场赢得一席之地，也成为Wi-Fi芯片领域，“国产替代”能否真正落实的关键。

作为除移动网络之外当下普惠度最高的无线局域网技术，Wi-Fi在刺激国民经济上如今正持续发挥着关键作用。据Wi-Fi联盟依据国内生产总值的净贡献估测后得出的数据显示，2018年Wi-Fi在全球范围内创造了1.96万亿美元的价值，预计在2023年，各类Wi-Fi应用将创造3.47万亿美元的全球价值。

不过，随着如今4G向5G网络的更迭，越来越多的设备支持5G之后，与之对应的Wi-Fi 4或Wi-Fi 5也需要更新换代，才能持续满足5G时代诸如VR/AR、高清视频流、在线办公/教育以及游戏类应用的基本需求。尤以VR这类应用为例，华为消费者业务路由器产品线总经理张锎举例到，“现在，要保证舒适且流畅的VR体验，需要的带宽应该在400M，而且如果要体现交互性的话，带宽需要达到500M左右，这个速率可能是现在的家庭网速甚至包括运营商能够提供的网速不一定能够达到的。”这也凸显出Wi-Fi 6对于VR/AR以及高清视频流等创新型应用的必要性。

博通集成电路(上海)股份有限公司董事长张鹏飞

博通集成电路(上海)股份有限公司董事长张鹏飞也认为：“Wi-Fi作为与移动网络及其应用场景相互补的关键技术，有统计数据显示其占据着移动终端80%的数据传输采用率。因此，4G升级到5G网络之后，Wi-Fi也必须要在性能上做出相匹配的提升才能够满足应用端需求。而且Wi-Fi 5到Wi-Fi 6的升级，在技术上也的确是大量借鉴和采用了5G的技术，比如说在几个主要性能指标上的提升，像OFDMA、多用户MIMO、波束成形以及载波聚合等。”这些技术端的持续进步，也推动着相关芯片和系统方案在性价比和应用落地上成为可能。

最直接的体现就是Wi-Fi 6芯片，如今已成为各路巨头哄抢的爆品。毕竟一方面，当下任何一款5G手机，若要真正在产品形象和品牌定位上符合消费者预期，上Wi-Fi 6也就成为必须，如此才能凸显出一款5G手机的真正卖点；另一方面，尽管今年受疫情影响下手机市场出现了很大的不确定性，但据IDC预测今年5G手机的年出货仍然能够达到2-3亿台左右，其中国内大概有1.5亿台的需求，从价格上测算，国内Wi-Fi 6芯片能做到2-3亿美金的销售额。若算上总体平板和笔记本的出货，全球市场对Wi-Fi 6芯片的需求加起来可能会有4亿颗左右。

对此，张鹏飞认为：“从全球Wi-Fi芯片大概30亿的年出货量来看，Wi-Fi 6芯片第一年就能超过10%，整体还是颇为乐观的。若按照过去几代标准的演进速度，大概需要3-4年的时间才能达到一半的数量，比如一年出40亿颗Wi-Fi芯片，要达到20亿颗也需要等到2023年才行。”

但这一切，还得以符合市场预期的成本作为前提，尽管从技术性能上来看，Wi-Fi 6的确是革命性的技术，但对于应用的普及化来说价格也需要做到“革命性”，才能真正被运营商乃至消费市场所广泛接受。康希通信科技（上海）有限公司市场及应用副总裁虞强表示：“国内的应用目前主要是2*2为主，而海外一般是8*8或者4*4的12路为主，所以对于成本的要求是很高的。从价格上来看，Wi-Fi 6的路由器成本是Wi-Fi 5的三倍左右，但海外的运营商现在都要求Wi-Fi 6的成本要接近Wi-Fi 5才行。”

这也给芯片厂商带来了莫大的压力，从芯片端的成本问题上来看，目前最麻烦的就是功耗即散热问题，虞强举例到：“功耗是非常头痛的问题，芯片如果太热，本身的性能就会直线下降。比如射频前端上如何去降低功耗，我们认为第一是在高线性的基础上进一步推高效率，目前在这方面的技术全球也就Qorvo和康希通信能够做的很好；另外一个方向是6GHz，我们目前也与多家SoC厂商在6GHz上进行合作，因为更宽的频段能够带来更大的容量，不过这也对芯片设计提出了更大的挑战，毕竟频段更宽会导致对信号带宽和信号线性度的更高要求。”

因此，尽管今年上半年主流的SoC厂商在6GHz领域都会陆续公布相关的Demo方案，但受限于射频前端器件的功耗问题难以解决，进而让芯片在散热等多方面付出的成本居高不下。不过，虞强表示：“今年Skyworks和Qorvo可能会有一些样机解决方案公布，但还没有量产，我们公司现在也开始了这方面的研发，预期也是在半年后会有相应的样品推出。”这也将为Wi-Fi 6芯片整体成本的降低，甚至在价格上逼近前代Wi-Fi 5产品奠定了前期的基础。