WiFi 7要来了?射频前端迎来了新机会 |
珠江路在线
2020年11月9日
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】半导体行业观察
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没有最快,惟独更快 。WIFI6刚火,WIFI7就来了 。
继WIFI6(802.11ax)推出之后,802.11be(Extremely High Throughput)新的 标准被提出,以此类推,WIFI联盟将会把802.11be 标准命名为WIFI7 。
信息技术 日新月异,造福了人类,苦了电子和芯片行业打工人 。但也正是这样的苦,我们这些产业打工人才有机会 。
WIFI技术始于1999年,从802.11b到802.11a/g 经历了4年 。到2009年,正式开始802.11n WIFI 标准并被命名为WIFI4 。从WIFI4到WIFI5,又花了4年,开启802.11ac 标准 。从WIFI5到WIFI6/6E为6年 工夫,开始新 标准802.11ax 。2020年时WIFI6的元年, 只管802.11be 标准已经被推出,但真正实现WIFI7商用,估计在4-5年以后 。
起源:是德科技
从最初的1Mbps到当前802.11ax(Wi-Fi6)的9.6Mbps峰值速率 。技术 标准迭代重要是通过带宽拓展、信道编码效率 晋升、MIMO技术、数据链路层改良等机制来 晋升WIFI数据传输的吞吐量和性能.
OFDMA多址接入技术, 能够改善密集消费者接入产生的延时问题,削减因为信道竞争机制招致的网络拥塞 。OFDMA多址接入系统将传输带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集,将不同的子载波集 调配给不同的消费者实现多址 。OFDMA系统可动态地把可用带宽资源 调配给需求的消费者,很方便实现系统资源的优化利用 。因为不同消费者占用互不重叠的子载波集,在 现实同步状况下,系统无多户间 烦扰,即无多址 烦扰(MAI) 。
IEEE组织已经 方案在Wi-Fi 6的OFDMA多址接入机制及 其余 有关技术的 根底上,为了 接续 晋升性能,在频率、带宽、频带或信道聚合等物理层上 深刻探究,提出新的WIFI 标准IEEE 802.11be 标准 。
起源:是德科技
越往WIFI6、WIFI7走,对射频前端的要求就越高,对工艺的要求也越高 。
WIFI4,802.11n:
2.4G路由器走入千家万户,射频前端的机会便是2.4G FEM,重要是对高功率的需求,中低功率已经被集成,Skyworks和Qorvo已经不再更新这个 标准的产品,早期产品采纳砷化镓工艺 。
WIFI5,802.11ac:
这个 标准引入了5.8GHz频段,开启2.4G和5.8G双频路由器 。射频前端机会有2.4G FEM和5.8G FEM 。
2.4G FEM,刚开始每个路由器都会加,后来路由器平台集成的射频前端输出功率也能到19'20dBm, 根本上就不加上了 。Skyworks提供过砷化镓的2.4G FEM,也提供过锗硅(SiGe)工艺的2.4G FEM 。Qorvo 保持砷化镓工艺 。
5.8G FEM,7年前Skyworks第一次推出砷化镓工艺的5.8G FEM,输出功率20dBm@EVM-35dB 。后来做了一颗2*2封装的锗硅(SiGe)工艺5.8G FEM,看下来是不 顺利的,成本还不错,性能要差一些 。Qovor 保持做砷化镓工艺5.8G FEM 。后来MTK平台采纳DPD 性能,把集成5.8G FEM输出功率也做到了19dBm,加上5.8G FEM的机会就少了 。
WIFI6,802.11ax:
2.4G FEM,Skyworks和Qorvo都 统一地转向了锗硅(SiGe)工艺,性能测试下来还不错 。锗硅(SiGe)工艺最好的还是GF,也是国外厂家 取舍的代工厂 。锗硅(SiGe)工艺研发成本高,设计难度大,国内 相熟这个工艺的研发人才稀缺, 好处是设计阶段的仿真 比较准,生产 统一性高,但成本对照下来跟砷化镓差不多 。锗硅(SiGe)工艺开发的FEM电流好那么丝毫,三伍微研发的砷化镓WIFI6 FEM与SKY最新的FEM对照,三伍微FEM工作电流150mA@3.3V@DVM-43dB,而SKY FEM工作电流为135mA@3.3V@DVM-43dB,差15mA 。
5.8G FEM,Skyworks和Qorvo都采纳砷化镓工艺,国外做过这两种工艺的研发体味是,两种工艺都能做,但锗硅(SiGe)工艺相比砷化镓工艺总是差那么丝毫点 。随着对设计和性能的要求越高,锗硅(SiGe)工艺越力不从心,只能采纳砷化镓工艺 。
在WIFI6主芯片技术上,尤其是底层的软件 协定,MTK与高通和博通还是有差距的,国内芯片厂家差距更大,国内能在2年后量产WIFI6主芯片就已经很不错了 。MTK的优势也很显而易见,技术 均衡,在基带芯片、软件 协定、射频收发、射频前端等技术上都很不错,尤其是在射频前端技术上世界率先 。
因而,MTK WIFI6低端 方案 能够不采纳2.4G WIFI6 FEM和5.8G WIFI6 FEM,射频前端所有集成实现功率输出 。高通和博通做不到,国内 其余厂家更做不到 。
固然,随着WIFI6的到来,不同国家的频段 产生了转变,中国维持不变,估量以后也不会转变 。但美国和巴西已经把WIFI频段拓展到了7.2GHz,日本可能会跟进 。欧洲把频段 回升到6GHz 。因为频段的转变,WIFI FEM前端芯片也需求转变,频率越高,带宽越宽,对设计和工艺的要求越高,工艺 取舍依旧是砷化镓 。同时,射频前端被集成的难度越来越大 。
WIFI7,802.11.be:
2.4G FEM,锗硅(SiGe)工艺和砷化镓工艺都会存在 。
5.8G FEM,个人认为只能是砷化镓工艺,主芯片集成射频前端的难度更大了,FEM外挂将是主流 。
频率越高、带宽越宽、速率越快,芯片研发的难度越大,砷化镓工艺 绝对还是有优势的,所以砷化镓将是WIFI FEM的主流工艺和 将来方向 。
只管MTK很厉害, 延续地 挑战集成射频前端,但事实是WIFI FEM的市场需求规模不是越来越小,反而是越来越大 。对路由器市场来讲,集成不会是主流,随着WIFI技术不停向前进展,市场 利用越来越广,对射频前端的要求越来越高,射频前端FEM机会多多 。