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WiFi 7真的靠譜嗎?

iEPF_cqiota ? 來源:鐘林談芯、科技美學(xué)、Z ? 作者:鐘林談芯、科技美 ? 2020-12-02 14:44 ? 次閱讀

沒有最快,只有更快。

WIFI6剛火,WIFI7就來了。

繼WIFI6(802.11ax)推出之后,802.11be(Extremely High Throughput)新的標(biāo)準(zhǔn)被提出,以此類推,WIFI聯(lián)盟將會(huì)把802.11be標(biāo)準(zhǔn)命名為WIFI7。

什么是WIFI7?

你可能會(huì)想,這WIFI 6還沒開始普及怎么就開始研究WIFI 7了呢?這倒不用疑惑,因?yàn)槿缃馱IFI 7還停留在制定標(biāo)準(zhǔn)階段,具體商用普及時(shí)間可能要到五年之后了。WIFI 7 特點(diǎn)是速度比WIFI 6更快,以及信號(hào)檢測(cè)非常靈敏。目前最有可能成為Wi-Fi 7的,是正在開發(fā)中的IEEE 802.11be標(biāo)準(zhǔn),它是Wi-Fi 6,也就是802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的直系血親。

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在WIFI 7標(biāo)準(zhǔn)中,會(huì)增加6G頻段來拓寬網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸?,WIFI 7 可以同時(shí)工作在2.4G5G、6G 3個(gè)頻段,結(jié)合CMU-MIMO技術(shù),WIFI 7 理論上最高可以達(dá)到30Gbps的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度,而WiFi 6的最高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度只有9.6Gbps。

在802.11ax也就是WIFI 6中,標(biāo)準(zhǔn)使用的是1024-QAM調(diào)制,而802.11be(WIFI 7)預(yù)計(jì)將繼續(xù)升級(jí)調(diào)制方式,直接使用4096-QAM,這將擴(kuò)大傳輸數(shù)據(jù)容量,為最高30Gbps的速率打好基礎(chǔ)。


不過WIFI 7并不是十全十美,比如說WIFI 7的320MHz的超高頻寬是必須借助于新的6GHz無線頻段才能實(shí)現(xiàn)。這也就是說在兼容WiFi6的頻段上,802.11be并不能發(fā)揮出最大速度;而在802.11be技術(shù)真正滿速的無線頻段上,其實(shí)是不能向下兼容以往的WiFi標(biāo)準(zhǔn)的。

而且如果想真正享受到技術(shù)所號(hào)稱高達(dá)30Gbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬,你需要一款有足足16根天線的超級(jí)無線網(wǎng)卡,其次還需要購(gòu)買一款有著16根天線的無線路由器。需要如此高規(guī)格設(shè)備的原因,一是802.11be將數(shù)據(jù)流并發(fā)數(shù)量(MIMO)從本世代的最大8條翻倍到最大16條,二是802.11be新增了“協(xié)同多用戶多入多出(CMU-MIMO)”功能。

WIFI7對(duì)于射頻前端的市場(chǎng)會(huì)

信息技術(shù)日新月異,造福了人類,苦了電子芯片行業(yè)打工人。但也正是這樣的苦,我們這些產(chǎn)業(yè)打工人才有機(jī)會(huì)。

不同的wifi技術(shù)對(duì)于射頻產(chǎn)品的要求也不一樣,越往WIFI6、WIFI7走,對(duì)射頻前端的要求就越高,對(duì)工藝的要求也越高。

WIFI4,802.11n:

2.4G路由器走入千家萬戶,射頻前端的機(jī)會(huì)就是2.4G FEM,主要是對(duì)高功率的需求,中低功率已經(jīng)被集成,Skyworks和Qorvo已經(jīng)不再更新這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,早期產(chǎn)品采用砷化鎵工藝。

WIFI5,802.11ac

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引入了5.8GHz頻段,開啟2.4G和5.8G雙頻路由器。射頻前端機(jī)會(huì)有2.4G FEM和5.8G FEM。

2.4G FEM,剛開始每個(gè)路由器都會(huì)加,后來路由器平臺(tái)集成的射頻前端輸出功率也能到19~20dBm,基本上就不外加了。Skyworks提供過砷化鎵的2.4G FEM,也提供過鍺硅(SiGe)工藝的2.4G FEM。Qorvo堅(jiān)持砷化鎵工藝。

5.8G FEM,7年前Skyworks第一次推出砷化鎵工藝的5.8G FEM,輸出功率20dBm@EVM-35dB。后來做了一顆2*2封裝的鍺硅(SiGe)工藝5.8G FEM,看下來是不成功的,成本還不錯(cuò),性能要差一些。Qovor堅(jiān)持做砷化鎵工藝5.8G FEM。后來MTK平臺(tái)采用DPD功能,把集成5.8G FEM輸出功率也做到了19dBm,外加5.8G FEM的機(jī)會(huì)就少了。

WIFI6,802.11ax:

2.4G FEM,Skyworks和Qorvo都一致地轉(zhuǎn)向了鍺硅(SiGe)工藝,性能測(cè)試下來還不錯(cuò)。鍺硅(SiGe)工藝最好的還是GF,也是國(guó)外廠家選擇的代工廠。鍺硅(SiGe)工藝研發(fā)成本高,設(shè)計(jì)難度大,國(guó)內(nèi)熟悉這個(gè)工藝的研發(fā)人才稀缺,好處是設(shè)計(jì)階段的仿真比較準(zhǔn),生產(chǎn)一致性高,但成本對(duì)比下來跟砷化鎵差不多。

鍺硅(SiGe)工藝開發(fā)的FEM電流好那么一點(diǎn),三伍微研發(fā)的砷化鎵WIFI6 FEM與SKY最新的FEM對(duì)比,三伍微FEM工作電流150mA@3.3V@DVM-43dB,而SKY FEM工作電流為135mA@3.3V@DVM-43dB,差15mA。

5.8G FEM,Skyworks和Qorvo都采用砷化鎵工藝,國(guó)外做過這兩種工藝的研發(fā)體會(huì)是,兩種工藝都能做,但鍺硅(SiGe)工藝相比砷化鎵工藝總是差那么一點(diǎn)點(diǎn)。隨著對(duì)設(shè)計(jì)和性能的要求越高,鍺硅(SiGe)工藝越力不從心,不得不采用砷化鎵工藝。


在WIFI6主芯片技術(shù)上,尤其是底層的軟件協(xié)議,MTK與高通博通還是有差距的,國(guó)內(nèi)芯片廠家差距更大,國(guó)內(nèi)能在2年后量產(chǎn)WIFI6主芯片就已經(jīng)很不錯(cuò)了。

MTK的優(yōu)勢(shì)也很明顯,技術(shù)均衡,在基帶芯片、軟件協(xié)議、射頻收發(fā)、射頻前端等技術(shù)上都很不錯(cuò),尤其是在射頻前端技術(shù)上世界領(lǐng)先。

因此,MTK WIFI6低端方案可以不采用2.4G WIFI6 FEM和5.8G WIFI6 FEM,射頻前端全部集成實(shí)現(xiàn)功率輸出。高通和博通做不到,國(guó)內(nèi)其他廠家更做不到。

當(dāng)然,隨著WIFI6的到來,不同國(guó)家的頻段發(fā)生了改變,中國(guó)維持不變,估計(jì)以后也不會(huì)改變。但美國(guó)和巴西已經(jīng)把WIFI頻段拓展到了7.2GHz,日本可能會(huì)跟進(jìn)。歐洲把頻段上升到6GHz。由于頻段的改變,WIFI FEM前端芯片也需要改變,頻率越高,帶寬越寬,對(duì)設(shè)計(jì)和工藝的要求越高,工藝選擇依然是砷化鎵。同時(shí),射頻前端被集成的難度越來越大。

WIFI7,802.11.be:

2.4G FEM,鍺硅(SiGe)工藝和砷化鎵工藝都會(huì)存在。5.8G FEM,個(gè)人認(rèn)為只能是砷化鎵工藝,主芯片集成射頻前端的難度更大了,F(xiàn)EM外掛將是主流。

頻率越高、帶寬越寬、速率越快,芯片研發(fā)的難度越大,砷化鎵工藝相對(duì)還是有優(yōu)勢(shì)的,所以砷化鎵將是WIFI FEM的主流工藝和未來方向。

盡管MTK很厲害,持續(xù)地挑戰(zhàn)集成射頻前端,但事實(shí)是WIFI FEM的市場(chǎng)需求規(guī)模不是越來越小,反而是越來越大。對(duì)路由器市場(chǎng)來講,集成不會(huì)是主流,隨著WIFI技術(shù)不斷向前發(fā)展,市場(chǎng)應(yīng)用越來越廣,對(duì)射頻前端的要求越來越高,射頻前端FEM機(jī)會(huì)多多。

WIFI7真的靠譜嗎?

盡管從目前的描述來看,“WIFI7”是一項(xiàng)足以令人興奮的技術(shù),可問題在于,它真的就是“WiFi7”嗎?

請(qǐng)注意,我們并不否認(rèn)次時(shí)代的WiFi標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有30Gbps甚至更高的帶寬規(guī)格,但“次世代WiFi標(biāo)準(zhǔn)”與“WiFi7”之間,卻或許并不能直接劃等號(hào)。

為什么?

因?yàn)榇螘r(shí)代的WiFi標(biāo)準(zhǔn)不止一個(gè),而“WiFi7”只不過是WiFi聯(lián)盟面向普通消費(fèi)者宣傳用的一個(gè)商業(yè)符號(hào)。具體由哪一種未來標(biāo)準(zhǔn)來擔(dān)當(dāng)“WiFi7”,至少目前是還沒有定論的。

就算是WiFi7橫空出世,以11be的價(jià)格,怕是沒幾個(gè)人能負(fù)擔(dān)得起。

說回WIFI6,與 5G 相當(dāng),“Wi-Fi 6”成為2020年各個(gè)手機(jī)廠商發(fā)布新機(jī)的必備標(biāo)簽。

據(jù)統(tǒng)計(jì),幾乎所有國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商都在近三個(gè)月發(fā)布了搭載Wi-Fi 6功能的新品。而在智能家居領(lǐng)域,三星的全球首臺(tái)Wi-Fi 6電視已經(jīng)問世,未來更多設(shè)備,如冰箱、空調(diào)也有望加上這一標(biāo)簽。

有人說,2020年是Wi-Fi 6商用元年。這項(xiàng)長(zhǎng)期沒什么存在感的技術(shù),開始頻頻登上微博熱搜。2月8日,雷軍強(qiáng)調(diào)小米10是首款支持8×8 MU-MIMO的手機(jī),MU-MIMO是Wi-Fi 6的一種新特性,能夠極大加快傳輸速度。

值得一提的是,要想享受Wi-Fi 6帶來的新網(wǎng)速,路由器也得和終端設(shè)備一起升級(jí)。支持Wi-Fi 6的路由器在2019年下半年密集上市,但價(jià)格高達(dá)兩三千元。到2020年上半年,價(jià)格下降到三四百元合理區(qū)間,并且選擇越來越多樣化。消費(fèi)者想要體驗(yàn)新Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的高網(wǎng)速,付出的成本已非常低廉。

WIFI7要走入我們的生活,還有很長(zhǎng)的路要走。

原文標(biāo)題:WiFi 7要來了,但它真的靠譜嗎?

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責(zé)任編輯:haq

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