本文來源：電子發(fā)燒友網(wǎng)

WiFi是一種將電子終端設備以無線方式互相連接的局域網(wǎng)通信技術。該技術基于IEEE 802.11標準，這一標準是由電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）定義的無線局域網(wǎng)通信標準，即通過定義一個媒體訪問控制層（MAC）和整個物理層（PHY）規(guī)范標準為便攜式、可移動終端設備建立局域網(wǎng)無線連接。

WiFi

將占各大主流互聯(lián)方案出貨量40%以上

相較于其他短距離傳輸技術，WiFi在帶寬、傳輸距離、頻段、部署及成本等方面具有相對優(yōu)勢，據(jù)IDC數(shù)據(jù)，全球WiFi芯片出貨量在2022年將達到49億顆，占據(jù)各大主流互聯(lián)方案出貨量的40%以上。

表：短距離傳輸技術對比

來源：華為《2019-2023企業(yè)級WiFi 6產(chǎn)業(yè)發(fā)展與展望白皮書》

WiFi

協(xié)議迭代歷程

從WiFi 20年的發(fā)展歷程來看，WiFi每經(jīng)過4-5年左右便會出現(xiàn)一次技術變革，主要在帶寬、速率、并發(fā)處理能力等方面。

802.11

發(fā)布年份：1997年

頻段：2.4GHz

理論速率：2Mbp

技術升級及市場情況：由于傳輸速度和傳輸距離表現(xiàn)欠佳，未被大規(guī)模使用。

802.11.a

發(fā)布年份：1999年

頻段：5GHz

理論速率：54Mbps

技術升級及市場情況：美、日予以認可；歐盟因標準問題被禁止使用；5GHz組件研制速度慢，尚未大規(guī)模推廣時，市場已被802.11.b占領；總體使用范圍較窄；引入OFDM技術；使用的是20MHz頻寬。

802.11.b

發(fā)布年份：1999年

頻段：2.4GHz

理論速率：11Mbps

技術升級及市場情況：由于802.11.a核心芯片研發(fā)進度緩慢，802.11.b迅速占領市場，并奠定了整個WiFi市場的發(fā)展基礎。但802.11.b帶寬速率較低；信號易受干擾。

802.11.g

發(fā)布年份：2003年

頻段：2.4GHz

理論速率：54Mbps

技術升級及市場情況：使用了CCK技術向后兼容802.11.b產(chǎn)品，自此，IEEE在制訂每一代新協(xié)議時都會后向兼容；繼續(xù)使用OFDM技術并應用在之后的每一代WiFi協(xié)議中。

802.11n

發(fā)布年份：2009年

頻段：2.4GHz、5GHz

理論速率：600Mbps

新命名：WiFi 4

技術升級及市場情況：隨著時間推移，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始出現(xiàn)了在線圖片、視頻、流媒體等服務，YouTube、無線家庭媒體網(wǎng)關、企業(yè)VoIP Over WLAN等對WLAN技術提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)技術已經(jīng)無法支撐，新的場景對全新一代WLAN接入技術提出了需求。802.11n引入了SU-MIMO（提高傳輸速率）、波束成形（提高傳輸距離）和40MHz綁定技術（提高傳輸速率），整體傳輸速率最高可達600Hbps，自此，WiFi迅速打開短距離無線通信市場。此外，802.11n支持雙頻段。從2009年開始50%以上的芯片是802.11n產(chǎn)品；2010年后生產(chǎn)的筆記本電腦80%以上支持802.11n。

802.11ac wave1 / 802.11ac wave2

發(fā)布年份：2013年/2015年

頻段：5GHz

理論速率：6.993Gbps

新命名：WiFi 5

技術升級及市場情況：移動業(yè)務的快速發(fā)展和高密度接入對WiFi網(wǎng)絡的帶寬提出了更高的要求；而高畫質影音串流體驗不佳也對WiFi傳輸性能提出了更高的要求。802.11ac引入了射頻帶寬（提升至160MHz）和更高階的調制技術（256QAM）。隨著無線設備的增多，2.4GHz頻段，被各種協(xié)議使用（如藍牙4.0、無線鼠標等），IEEE自此將新的WiFi協(xié)議制訂在5GHz頻段上。802.11ac具有良好的向后兼容性，將每個通道的工作頻率提升到80MHz甚至160MHz，最終理論傳輸速率躍升至1Gbps。802.11ac wave 2引入下行MU-MIMO技術（提升多用戶數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力和網(wǎng)絡效率）。2013年支持802.11ac標準的接入點的出貨量占同期企業(yè)級接入點出貨量的6%；占消費者接入點市場總量的8%。2014年成為無線通信市場的主流技術。2018年802.11ac標準占從屬接入點出貨量的85.7%和從屬接入點收入的94.4%；在消費者市場，占出貨量的54.3%，占消費者市場收入的76.8%。但802.11ac僅支持5GHz頻段的終端，削弱了2.4Ghz頻段下的用戶體驗。

802.11ax

發(fā)布年份：2019

頻段：2.4GHz、5GHz

理論速率：9.6Gbps

新命名：WiFi 6

技術升級及市場情況：隨著視頻會議、無線互動VR、移動教學等業(yè)務應用越來越豐富，WiFi接入終端越來越多，IoT的發(fā)展更是帶來了更多的移動終端接入無線網(wǎng)絡，此外，越來越多的智能家居設備也使WiFi接入變得擁擠，因此，WiFi仍需不斷提升速度，同時還需要考慮是否能接入更多的終端，以適應不斷擴大的客戶端設備數(shù)量以及不同應用的用戶體驗需求。802.11ax支持雙頻段，迎合了物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等發(fā)展需求，即對于帶寬需求不高的智能家居設備可以使用2.4GHz，保證足夠的傳輸距離；對于需要高速傳輸?shù)脑O備，則可以使用5GHz頻段。802.11ax將上行MU-MIMO與OFDMA相結合，可以大幅提升用戶密集環(huán)境中的每位用戶的平均傳輸率，可以有效減少網(wǎng)絡擁堵、大幅提升無線速度與覆蓋范圍，可以有效解決網(wǎng)絡容量的問題。802.11ax在更低延遲、更精確的功耗控制等方面也有突出表現(xiàn)。

2018年10月，WiFi聯(lián)盟為更好的推廣WiFi技術，參考通訊技術命名方式，重新命名WiFi標準，其中802.11ax被命名為WiFi 6，11ac被命名為WiFi 5，以此類推。2019年9月，WiFi聯(lián)盟宣布啟動WiFi 6認證，正式開啟了WiFi 6的商用之路，但，國際WiFi芯片廠商博通、高通在2017年便已投入研發(fā)，甚至發(fā)布首款WiFi 6芯片。

WiFi 6

升級的確定性如何

技術升級擁有顯著優(yōu)勢

如同歷代WiFi協(xié)議，WiFi 6擁有向后兼容性，構建于現(xiàn)有技術之上。WiFi 6的設計考慮了新的應用場景，包括大帶寬需求下的新應用場景，例如AR/VR、4K/8K高清視頻信號等。為了應對這些應用場景，WiFi 6的調制最高達到了1024QAM，理論最高速率接近10Gbps。同時，WiFi 6技術能夠允許更多設備同時連接到網(wǎng)絡，并通過OFDMA技術+MU-MIMO技術在連接相同數(shù)量設備的情況下，提供更優(yōu)的單用戶體驗。此外，WiFi 6還降低了系統(tǒng)的時延，提升了帶寬的利用效率。同之前的WiFi技術一樣，WiFi 6也將工作在非授權的ISM頻段，可同時支持2.4G與5G兩個頻段。

表：WiFi 4/5/6對比

來源：koolshare，安信證券研究中心

作為目前市場主力的WiFi 5，和WiFi 6對應用場景的需求相似，適用于高速率、低延時、大容量的場景，但后者彌補了前者的很多缺陷。Wi-Fi 6將在接下來的5年內成為無線通信的關鍵主力技術，其在以下五個方面顯著優(yōu)于第五代技術：

表：WiFi 6技術優(yōu)勢

來源：東吳證券研究中心

新場景對WiFi通信提出了更高的要求

WiFi 6設計之初就是為了適用于高密度無線接入和高容量無線業(yè)務，比如室外大型公共場所、高密場館、室內高密無線辦公、電子教室等場景。在這些場景中，接入WiFi網(wǎng)絡的客戶端設備將呈現(xiàn)巨大增長，另外，還在不斷增加的語音及視頻流量也對WiFi網(wǎng)絡帶來挑戰(zhàn)，根據(jù)預測，到2020年全球移動視頻流量將占移動數(shù)據(jù)流量的50%以上，其中有80%以上的移動流量將會通過WiFi承載。

例如，4K視頻流（帶寬要求30Mbps/人）、語音流（時延小于30 ms）、VR流（帶寬要求50Mbps/人，時延10~20 ms）對帶寬和時延十分敏感，當網(wǎng)絡擁塞或重傳導致傳輸延時，將對用戶體驗帶來較大影響。而現(xiàn)有的WiFi 5雖然也能提供大帶寬能力，但是隨著接入密度的不斷升高，吞吐量性能遇到瓶頸。而WiFi 6通過OFDMA、UL MU-MIMO、1024-QAM等技術使這些服務比WiFi 5更可靠，不但支持接入更多的客戶端，同時還能均衡每個用戶帶寬。

表：WiFi 6主要適用場景

來源：華為《WiFi 6與5G 技術及應用場景白皮書》

三大運營商的千兆計劃

2020年5月17日，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通分別召開發(fā)布會，宣布將推進WiFi網(wǎng)絡升級，布局WiFi 6新業(yè)態(tài)。中國移動表示要推動千兆平臺能力，并明確2020年將集采WiFi 6設備，實現(xiàn)WiFi 6商用；中國電信和中國聯(lián)通均表示啟動“寬帶+5G+千兆WiFi”的三千兆升級，明確布局WiFi 6。可見，通信運營商正推進AP端口設備升級換代，而WiFi 6設備將最大化其效益，WiFi 6產(chǎn)業(yè)有望進入發(fā)展新階段。

家庭市場WiFi網(wǎng)絡設備包括家用路由器和家庭網(wǎng)關，三千兆時代有望催生家庭WLAN設備換機潮。家庭網(wǎng)關指融合對外互聯(lián)網(wǎng)接入和對內局域網(wǎng)路由功能的硬件平臺，是運營商作為家寬網(wǎng)絡交付的終端設備，一般都集成WiFi功能。家庭無線路由器和家庭網(wǎng)關是家庭無線局域網(wǎng)的主要解決方案，隨著“5G+寬帶+WiFi”的三千兆時代到來，WiFi 6逐漸滲透，未來家庭網(wǎng)絡設備將迎來換機潮。

中國電信已于2020年10月啟動天翼網(wǎng)關4.0集采，其中要求支持雙頻WiFi 6功能的產(chǎn)品超過1400萬臺，這是國內首次大規(guī)模集采WiFi 6產(chǎn)品。根據(jù)中國移動采購計劃，2020下半年擬啟動WiFi 6采購，并發(fā)展WiFi 6用戶500萬戶。

此外，WiFi 6的特性主要為企業(yè)網(wǎng)、高性能物聯(lián)網(wǎng)準備，根據(jù)歷代WiFi迭代經(jīng)驗，企業(yè)用戶會基于通信性能需求，率先進行平滑過渡，即企業(yè)級應用會先于消費級應用起量。

WiFi 6

芯片市場2023預測

現(xiàn)階段，WiFi技術仍主要應用于手機、平板電腦、筆記本電腦等傳統(tǒng)消費級電子終端設備，因此，WiFi芯片市場與消費級電子終端市場密切相連。近五年來，消費級電子終端設備市場規(guī)模呈下滑趨勢，以手機為例，我國手機出貨量在2016年達到近五年來的頂峰，而在2017-2019年，我國手機出貨量逐年下滑，對WiFi芯片市場造成不利影響。據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，按芯片銷售額計算，我國WiFi芯片市場規(guī)模從2015年的172.9億元下滑至2019年168.0億元。

近兩年，智能家居、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)領域對WiFi芯片需求提升，我國WiFi芯片出貨量有所回升。此外，除傳統(tǒng)消費級電子終端和物聯(lián)網(wǎng)應用外，WiFi技術在VR/AR、超高清視頻等新型高速率應用場景亦具有高適用性，預計針對此類應用的WiFi芯片將在未來5年不斷增多，預計2023年我國WiFi芯片市場規(guī)模將接近270億元。現(xiàn)階段，支持WiFi 6標準的芯片出貨量仍處于初級階段，而伴隨著WiFi 6標準逐步應用及推廣，預計2023年，支持WiFi 6標準的芯片在WiFi芯片總量的占比將達到90%，WiFi 6芯片市場規(guī)模將為240億元。

圖：我國WiFi芯片市場規(guī)模（按銷售額：億元）

來源：電子發(fā)燒友整理

從細分市場來看，我國路由器/網(wǎng)關WiFi 6芯片2019年市場規(guī)模約為3億元，2023年預計為45億元；中高速數(shù)據(jù)卡WiFi 6芯片2019年市場規(guī)模約為5.3億元，2023年預計突破百億；中低速物聯(lián)網(wǎng)WiFi 6芯片2019年約為0.2億元，2023年預計為6.7億元；智能手機/手表WiFi 6芯片2019年約為3.6億元，2023年預計突破50億元。

表：我國WiFi芯片細分市場規(guī)模（按銷售額：億元）

來源：電子發(fā)燒友整理

WiFi 6

路由器相繼上新

根據(jù)應用領域的不同，包括WiFi 6在內的各類WiFi芯片主要分為路由器WiFi、數(shù)據(jù)卡WiFi、手機WiFi及物聯(lián)網(wǎng)WiFi四大類。

目前WiFi 6產(chǎn)業(yè)化處于初級階段，路由器作為基礎設施將率先落地。具體來看，WiFi 6普及的第一步是路由器端先升級為WiFi 6標準，為終端用戶提供良好的應用環(huán)境，第二步則是終端廠商跟隨技術升級趨勢推出支持WiFi 6的移動設備及物聯(lián)網(wǎng)設備。

2019年Wi-Fi聯(lián)盟發(fā)布了最新的WiFi 6無線路由器技術，同時運營商進一步提高入戶寬帶帶寬達千兆的市場比例，市場需求開始出現(xiàn)WiFi 5無線路由器向WiFi 6無線路由器的升級趨勢。2020年以來，在產(chǎn)業(yè)鏈及相關技術的日益成熟、疫情期間居家辦公/遠程辦公/在線教育對網(wǎng)絡性能要求提升、多款旗艦手機配置WiFi 6功能等因素促進下，各品牌WiFi 6路由器相繼上新。

從芯片格局來看，目前，仍處于WiFi 6路由器升級換代的初期，且路由器購買成本較高，雖然博通、高通、MTK等已經(jīng)入局，但仍有較大的市場替代空間。

表：主流品牌路由器及WiFi 6芯片供應商

來源：電子發(fā)燒友整理

WiFi

芯片競爭格局

WiFi芯片市場集中度較高，以海外廠商為主，博通、高通、Marvell（無線連接業(yè)務被NXP收購）、Celeno、Quantenna（被安森美收購）等頭部廠商占據(jù)約80%市場份額。

WiFi 6作為最新的WiFi技術標準，博通、高通、Marvell等WiFi芯片頭部廠商逐步加快推廣WiFi 6芯片產(chǎn)品。2019年WiFi芯片市場發(fā)生多起芯片廠商收購事件，傳統(tǒng)集成電路頭部廠商通過收購WiFi芯片相關企業(yè)進入WiFi產(chǎn)業(yè)鏈上游市場，為其在物聯(lián)網(wǎng)應用市場的戰(zhàn)略布局做鋪墊。

2017年起博通、高通等國際巨頭廠商就已推出部分支持802.11ax的芯片。國內方面，華為海思、紫光展銳等IC設計巨頭及樂鑫科技、博通集成、全志科技、中穎電子等上市公司，以及恒玄科技、矽昌通信、新案線、南方硅谷、亮牛等新銳IC設計廠商同樣掌握WiFi芯片技術，其中大部分公司主攻物聯(lián)網(wǎng)終端應用，僅有華為海思、矽昌通信具備路由器WiFi芯片技術（海思同時也生產(chǎn)手機、IoT等終端WiFi芯片）。

代表廠商

博通

博通是全球領先的有線和無線通信半導體企業(yè)，同時為計算網(wǎng)絡設備、數(shù)字娛樂寬帶接入產(chǎn)品以及移動設備的制造商提供片上系統(tǒng)和軟件解決方案。

2017年8月，博通推出了基于WiFi 6標準的BCM43684（民用）、BCM43694（商用）、BCM4375三種型號。2020年2月，發(fā)布全球首款面向智能手機的WiFi 6E芯片組“BCM4389”，該款芯片采用16nm工藝，支持兩個WiFi 6E數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)傳輸率達到2.4Gbps，手機上的實際速度也可達2.1Gbps，延遲能穩(wěn)定在2ms 左右。

在經(jīng)營業(yè)績上，分業(yè)務領域來看，據(jù)財報披露，2019年半導體解決方案收入下降，主要是由于手機、寬帶、光耦、機頂盒及服務器對無線通信的需求下降。據(jù)財報顯示，來自我國本土及香港的凈收入2017-2019年分別為94.60億美元、103.05億美元、80.56億美元。

來源：企業(yè)公報

高通

高通是全球領先的無線通信技術研發(fā)企業(yè)，致力于提供無線通信產(chǎn)品及服務，業(yè)務線涵蓋3G、4G、5G芯片組、系統(tǒng)軟件及開發(fā)工具。高通Wi-Fi芯片按應用場景包括路由器/網(wǎng)關、手機、汽車、物聯(lián)網(wǎng)四大系列。

2017年2月，高通推出支持WiFi 6的兩款產(chǎn)品——IPQ8074 和 QCA6290。其中，IPQ8074：應用于路由器等網(wǎng)絡設備，而QCA6290主要面向消費類移動設備。2018年2月，高通再次推出適用于手機的QCA6390。2019年8月，高通發(fā)布針對網(wǎng)絡設備端推出第二代WiFi 6無線網(wǎng)絡解決方案“Networking Pro”（共四款）。2020年5月，發(fā)布第一批支持Wi-Fi 6E的芯片，可用于手機及路由器。

在經(jīng)營業(yè)績上，從收入及息稅前利潤構成來看，QCT部即從事無線半導體、芯片及軟件技術供應的CDMA部門，2020年二季度實現(xiàn)營收38.07億美元；2019年四季度到2020年二季度的9個月間實現(xiàn)營收115.26億美元，分別同比增長6.73%、4.52%。

注：QCT指CDMA技術部；QTL指技術許可部；QSL指戰(zhàn)略計劃部

來源：企業(yè)公報

ONSemi

ONSemi作為一家半導體方案供應商，可以提供全面的高能效電源管理、模擬、傳感器、邏輯、時序、互通互聯(lián)、分立、系統(tǒng)單芯片(SoC)及定制器件陣容。2019年9月，旗下的Quantenna聯(lián)接方案推出Wi-Fi6 Spartan路由器設計方案，以滿足無線網(wǎng)絡性能和覆蓋要求。

2020年第三季度ONSemi實現(xiàn)營業(yè)收入13.17億美元，其中通信業(yè)務營收占比19%，亞太區(qū)（不含日本）營收來源占64%。

NXP

NXP是一家面向汽車電子、通信基礎設施、工業(yè)控制、移動設備、智慧城市、智慧家居等場景的物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商。2019年NXP收購Marvell無線連接業(yè)務，總價值17.6億美元，此次收購包括Marvell的WiFi連接業(yè)務部門，藍牙技術和其他相關業(yè)務。2018年Marvell推出了三款WIFI 6芯片：88W9068、88W9064和88W9064S。其中，88W9068支持5GHz；88W9064支持5GHz/2.4GHz，集成藍牙5.0，適用企業(yè)和零售接入點、運營商網(wǎng)關和固定無線服務；88W9064S支持5GHz/2.4GHz，集成藍牙5.0，適用于服務提供商和OTT機頂盒市場。2020年4月，NXP宣布與Murata村田合作研發(fā)面向WiFi 6的RF前端模塊，以支持各種5G智能手機和便攜式計算設備。

Qorvo

Qorvo是一家能夠設計和制造高級濾波器解決方案以及BLE/Thread/Zigbee多協(xié)議SOC和收發(fā)器解決方案的WiFi前端提供商，其無線半導體解決方案用于支持WiFi、Zigbee、Thread和BLE的連接設備，可以提供集成的WiFi前端以及用于物聯(lián)網(wǎng)的大量高級RF芯片和軟件。2019年9月，Qorvo推出了首款用于WiFi 6的雙頻段前端模塊（FEM），該模塊適用于WiFi 6客戶端設備（CPE）。2020年5月，小米發(fā)布的AX1800 WiFi 6路由器搭載的是Qorvo的FEM產(chǎn)品。

2021財年Q1營收為7.87億美元，同比上升1.53%；凈利潤為9692.2萬美元，同比上升145.12%；毛利率為41.4%，較去年同期增長3.5%。

聯(lián)發(fā)科

聯(lián)發(fā)科專注于無線通訊及數(shù)字多媒體等技術領域，產(chǎn)品包含無線通訊、高清數(shù)字電視、光儲存、DVD等相關類別。2019年1月，聯(lián)發(fā)科發(fā)布用于家庭和企業(yè)網(wǎng)絡服務的Wi-Fi 6芯片組。目前，諸多中低端路由器使用的是聯(lián)發(fā)科的Wi-Fi芯片，其中以MT7621和MT7681為主。

在經(jīng)營業(yè)績上，2019年聯(lián)發(fā)科營業(yè)收入凈額為2380.6億新臺幣，同比增長3%；凈利潤207.8億新臺幣，同比增長12%。2020年第二季度，聯(lián)發(fā)科MTK營業(yè)收入凈額為676億新臺幣，較前季增長11.1%，較去年同期增長9.8%，由財報可知，主要是由于5G智能手機新產(chǎn)品上市及Wi-Fi、電源管理芯片等部分消費性電子產(chǎn)品銷售提升。

海思

華為海思是一家芯片設計公司，產(chǎn)品覆蓋無線網(wǎng)絡、固定網(wǎng)絡、數(shù)字媒體等領域的芯片及解決方案。華為Wi-Fi 6路由器使用的是自研的凌霄系列芯片，包括凌霄HI5651T、凌霄HI5651L，以及增加了芯片協(xié)同技術實現(xiàn)WiFi+的凌霄650。目前，凌霄系列芯片專用于華為自家產(chǎn)品。

Are you

READY?

隨著更多支持WiFi 6的智能設備、路由器等的發(fā)布，將會對新一代無線通信市場和WiFi 6產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)揮引導和帶動作用。WiFi迭代升級的窗口已開，你準備好了嗎？

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