在Wi-Fi標準體系中,目前Wi-Fi 6是主流,Wi-Fi 7國內(nèi)標準即將落地,未來Wi-Fi發(fā)展的走向要同時關注更多因素。
根據(jù)Grandviewresearch的數(shù)據(jù),Wi-Fi 6在2022年占最大市場份額,超過74.0%。到2030年,Wi-Fi 6E細分市場的需求預計將超過70億臺,歸因于對高性能網(wǎng)絡連接需求增長,支持2.4GHz、5GHz和6GHz等無線頻段的設備將進一步加速Wi-Fi 6芯片組采用。
Wi-Fi芯片的主要應用終端是無線局域網(wǎng)(WLAN)設備,在2022年WLAN設備占據(jù)了超過40.8%份額,包括下一代路由器、網(wǎng)關、中繼器。此外,企業(yè)客戶增加帶寬容量,推動Wi-Fi 6接入點/路由器部署;智能手機、筆記本電腦和AR/VR耳機等消費電子設備開始集成Wi-Fi 6和6E芯片組的需求,用例主要包括云端游戲、4K/超高清(UHD)視頻和無縫視頻會議,這些也推動了Wi-Fi芯片需求。
Wi-Fi 7(802.11be)是Wi-Fi 6E的升級版本,預計2030年Wi-Fi 7細分市場的份額將超過21%。Wi-Fi 7可以在廣泛的無線頻率上運行,例如2.4GHz、5GHz和6GHz,提供最大鏈路速率為40000 Mbit/s,多輸入多輸出(MIMO)增強功能、16個空間流,可提高多媒體應用中的視頻流質(zhì)量和分辨率。此外,Wi-Fi 7使用稱為4K QAM的調(diào)制方案,可增加吞吐量;具有靈活的通道利用率,減少信號中的干擾,并進一步增強連接性。
從Wi-Fi 6E升級到Wi-Fi 7要注意的是,2023年內(nèi)開始實施的兩項法規(guī)可能影響Wi-Fi芯片和產(chǎn)品的設計。
6GHz頻譜已分配給5G/6GWi-Fi 7能否使用還未定6月28日,工信部發(fā)布新版《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》(工業(yè)和信息化部令第62號,以下簡稱《劃分規(guī)定》),7月1日起正式施行,明確了率先在全球?qū)?GHz(6425-7125MHz)全部或部分頻段劃分用于5G/6G系統(tǒng),讓業(yè)界關心已久的6GHz頻譜爭奪戰(zhàn)有了最終結果。
圖注:6GHz頻譜被分配用于5G/6G系統(tǒng)(來源:http://gov.cn)
6GHz頻段是中頻段僅有的大帶寬優(yōu)質(zhì)資源,兼顧覆蓋和容量優(yōu)勢,適合于5G或未來6G系統(tǒng)部署,同時可以發(fā)揮現(xiàn)有中頻段5G全球產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢。
6GHz也是Wi-Fi使用的頻譜,2021年初正式商用Wi-Fi 6增強版本W(wǎng)i-Fi 6E就將Wi-Fi 6從原有2.4GHz和5GHz載波頻段擴充到支持6GHz載波頻段。在我國,Wi-Fi能不能使用6GHz頻譜還沒有定論,《劃分規(guī)定》只明確了6425-7125MHz的頻段分配給5G/6G系統(tǒng),但是5925-6425MHz頻段還沒有規(guī)定,參考美歐日韓等發(fā)達國家/地區(qū)的頻譜政策,我國Wi-Fi行業(yè)仍有希望分得5925-6425MHz頻段。
如果Wi-Fi 7不能使用6GHz頻譜,意味著其多鏈路操作(MLO,Multi-Link Operation)功能只能在2.4G和5G頻段下運行,吞吐量、時延等性能指標下降,也就無法實現(xiàn)翻倍的速度體驗,對一些高帶寬應用(如高清視頻流、在線游戲等)可能無法提供體驗的升級。好處是,Wi-Fi 7可能會在2.4G和5G頻段下表現(xiàn)出更穩(wěn)定的性能,在體育場館、購物中心等設備密集的地方連接趨于不穩(wěn)定。
無線局域網(wǎng)設備要求支持IPv6能力測試12月1日起實施
10月13日,工信部印發(fā)了《工業(yè)和信息化部關于在無線電發(fā)射設備型號核準中開展對無線局域網(wǎng)設備支持IPv6協(xié)議能力測試有關事宜的通知》(以下簡稱《通知》),規(guī)定明確在我國境內(nèi)銷售、使用的具有IPv6地址分配功能的無線局域網(wǎng)設備,須按照無線電管理有關規(guī)定申請并取得型號核準證;明確無線局域網(wǎng)設備默認開啟IPv6地址分配功能,同時允許用戶自行配置;要求型號核準檢測機構應具備IPv6協(xié)議測試能力;要求基礎電信運營商應支持并鼓勵用戶通過IPv6無線局域網(wǎng)設備接入互聯(lián)網(wǎng),同時明確用戶仍可通過既有其他無線局域網(wǎng)設備接入互聯(lián)網(wǎng)。
圖注:12月1日起,新的無線局域網(wǎng)設備要求支持IPv6協(xié)議
《通知》指出,自2023年12月1日起,企業(yè)申請無線局域網(wǎng)設備型號核準時,須按照本《通知》規(guī)定的技術要求和測試方法進行IPv6協(xié)議能力測試。同時自該日期起,相關企業(yè)應停止生產(chǎn)或進口不符合本《通知》要求的無線局域網(wǎng)設備。對于此日期前生產(chǎn)或進口的無線局域網(wǎng)設備可繼續(xù)銷售、使用至報廢為止。
IPv6比IPv4協(xié)議具有更大地址空間、更好安全性和更高性能?!锻ㄖ返膶嵤⒂兄谖覈苿覫Pv6的普及。目前舊的IPv4體系中全球共有13臺根服務器,10臺在美國,其中包括唯一主根服務器。全球各國紛紛升級部署IPv6,爭奪網(wǎng)絡資源分配話語權。全面部署IPv6對Wi-Fi芯片行業(yè)的影響有幾點:
為了支持IPv6,Wi-Fi芯片廠商需要進行技術升級,改進硬件和軟件,以確保其芯片能夠與IPv6設備兼容;
無線局域網(wǎng)設備升級支持IPv6,可能表示市場迎來一次無線局域網(wǎng)設備的換機潮,為Wi-Fi芯片廠商提供搶占市場份額的機會;
IPv6協(xié)議提供更多地址空間,提升了連接到互聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)量上限,并且可以實現(xiàn)更復雜和先進的應用場景,如物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等,通過支持IPv6,Wi-Fi芯片廠商可以為用戶提供更多功能和服務。
圖注:部分Wi-Fi芯片品牌
國內(nèi)主要Wi-Fi芯片廠商Wi-Fi芯片的應用領域主要為智能手機、物聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)、家用。
智能手機的Wi-Fi芯片廠商主要是高通、聯(lián)發(fā)科和博通。高通在手機領域有相應的Wi-Fi 4/5/6/7產(chǎn)品;其次是聯(lián)發(fā)科,采用和高通相似的做法,即將Wi-Fi芯片集成到手機處理器中;博通采用單芯片的策略,其主要客戶是蘋果。
物聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)Wi-Fi芯片更加強調(diào)安全性、連接穩(wěn)定性、功耗以及價格,新標準普及較慢,Wi-Fi 4/5在物聯(lián)網(wǎng)設備上的比重仍然較高,本土廠商在該領域享有份額,代表廠商是樂鑫、博通集成,其他廠商還包括瑞昱、聯(lián)發(fā)科、賽普拉斯以及高通等。
家用無線路由器正從Wi-Fi 5向Wi-Fi 6過渡,整體滲透率要高于物聯(lián)網(wǎng),但是Wi-Fi 6芯片存在技術壁壘,目前少數(shù)國內(nèi)外芯片廠商可以供貨,包括高通、博通、英特爾。
圖注:全球Wi-Fi芯片廠商對比(1)樂鑫科技:物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi芯片累計出貨7億顆
樂鑫科技最初以Wi-Fi技術為基礎,目前在Wi-Fi MCU領域全球市場份額較高。擁有自主研發(fā)的Wi-Fi 4和Wi-Fi 6協(xié)議棧技術,在Wi-Fi技術之外還擴展了藍牙、Thread等無線協(xié)議技術。
自2018年起,樂鑫科技成立了RISC-V團隊,并于2020年底推出了基于RISC-V開源指令集自研MCU架構的ESP32-C3芯片,此后,所有新產(chǎn)品的MCU架構都基于其自主研發(fā)的RISC-V指令集,并進一步增強了內(nèi)核的計算能力。
圖注:樂鑫科技的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品結構(來源:樂鑫科技)半年報顯示,樂鑫科技2023年上半年營業(yè)收入同比增長8.7%,毛利額同比增長10.4%,綜合毛利率達到40.85%,其中芯片毛利率為47.5%,模組毛利率為37.5%。在整個營業(yè)收入的構成中,芯片業(yè)務收入同比增長18.3%,模組業(yè)務收入同比增長3.6%,直接境外收入同比下降25.73%,國內(nèi)業(yè)務同比增長32.3%。2023年上半年,樂鑫科技前五大客戶集中度略有提升,其中境內(nèi)大客戶購買量顯著增長,海外直接客戶有所下降。
在產(chǎn)品庫存方面,樂鑫科技的產(chǎn)品均為通用型,供貨時間很長,沒有減值壓力,目前庫存已經(jīng)降至比較健康的水位。截止2023年6月底,樂鑫科技庫存為3.5億,其中1.7億為原材料,1.8億為產(chǎn)成品和在產(chǎn)品。
(2)博通集成:已啟動Wi-Fi 7芯片產(chǎn)品研發(fā)
博通集成繼2021年推出全球首顆Wi-Fi 6物聯(lián)網(wǎng)芯片后,陸續(xù)推出小型Wi-Fi MCU芯片、最低接收功耗的Wi-Fi 6 MCU芯片,目前已啟動Wi-Fi 7芯片產(chǎn)品研發(fā)。
博通集成已有多顆芯片產(chǎn)品通過鴻蒙認證,高性能的Wi-Fi MCU通用開發(fā)板代碼已正式合入OpenHarmony主干,在OpenHarmony開源操作系統(tǒng)的安全性及物聯(lián)網(wǎng)連接的豐富性方面取得重大突破。此外,博通集成有多款系列芯片率先通過CSA聯(lián)盟(Connectivity Standards Alliance)的Matter認證,成為全球首批通過Matter認證的廠商,也成為全球首批同時擁有Matter暨Wi-Fi聯(lián)盟雙認證芯片產(chǎn)品的企業(yè)。
圖注:博通集成的產(chǎn)品結構(來源:博通集成招股書)
(3)翱捷科技:芯片收入主要源自模組
翱捷科技的2X2 Wi-Fi 4+BLE 5.1透傳芯片已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),該芯片速率顯著提升,為客戶帶來更優(yōu)異的性能體驗;在Wi-Fi 6芯片也已經(jīng)在與客戶進行方案規(guī)劃。(注:透明傳輸SerialNet表示在傳輸過程中,對外界透明,不管所傳輸?shù)膬?nèi)容、數(shù)據(jù)協(xié)議形式,不對要傳輸數(shù)據(jù)做任何處理,只是把需要傳輸?shù)膬?nèi)容當成一組二進制數(shù)據(jù)完美地傳輸?shù)侥康墓?jié)點。)
目前絕大多數(shù)芯片收入仍來自于模組客戶,但是模組客戶的終端應用并不能完全覆蓋公司芯片所面向的市場,比如上半年公司在智能可穿戴、4G功能手機、學生卡等應用場景方面銷售有所增長,而這些業(yè)務收入主要來自非模組廠商。
2023年上半年,翱捷科技實現(xiàn)營業(yè)收入105,680.95萬元,與去年基本持平,從單季度的經(jīng)營情況來看,2023年第二季度營業(yè)收入總額環(huán)比大幅增加:翱捷科技第一季度實現(xiàn)營收4.08億元;第二季度實現(xiàn)營收6.49億,環(huán)比增長58.86%。按不同業(yè)務板塊具體如下:(1)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片銷售額為8.54億,環(huán)比增長39.34%,非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片銷售額為0.6億,環(huán)比增長12.54%。(2)芯片定制及IP授權業(yè)務:芯片定制業(yè)務實現(xiàn)收入11,817.73萬元,比去年同期上升111.42%;IP授權業(yè)務實現(xiàn)收入2,380.70萬元,比去年同期上升390.65%。
小 結
頻譜資源寶貴,有限的資源理應合理利用,在無線技術標準較多的今天,為了避免各種無線技術之間的干擾,更應合理規(guī)劃頻譜。本文講述的2023年內(nèi)開始實施的2項規(guī)定可能影響國內(nèi)Wi-Fi行業(yè)的發(fā)展方向。另外,就Wi-Fi芯片廠商格局來說,國內(nèi)Wi-Fi上市公司主要是樂鑫和博通集成,都屬于IoT Wi-Fi MCU,前者做生態(tài),后者做定制化。資料顯示,非Wi-Fi芯片上市公司的特點也很明顯,資金充足、人才吸引力強、客戶基礎好、供應鏈和市場渠道是優(yōu)勢,但在Wi-Fi芯片的專業(yè)技術上不一定有優(yōu)勢。Wi-Fi芯片創(chuàng)業(yè)公司的突破點就是把技術和產(chǎn)品做的更快、更有競爭力。
審核編輯 黃宇
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