Wi-Fi 7大爆发前夜，Qorvo先声夺人！
发布时间：2024-4-16 09:04
发布者：eechina
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来源：半导体行业观察 2024年1月8日，Wi-Fi 7标准认证规范正式公布，此举也意味着会有越来越多Wi-Fi 7的设备会在2024年上市。很多人认为2024年是Wi-Fi 7终端爆发之年。 作为射频前端领域的领军企业，Qorvo早已为Wi-Fi 7的到来做好了充分准备。射频前端模块是WiFi设备的核心部件之一，其性能直接影响着WiFi设备的传输速率、覆盖范围、连接稳定性等关键指标。因此，在设计和制造WiFi 7设备时，需要对射频前端模块进行精心的设计和优化，以确保WiFi设备的性能满足用户的需求。 为探索Wi-Fi 7及其射频前端技术的最新进展，2024年4月11日，在主题为“春光作序 万物更’芯’”的2024 Qorvo媒体沙龙会后，我们对话了Qorvo无线连接业务部亚洲区高级营销经理Jeff Lin。Jeff是常驻亚洲的Wi-Fi 专家，拥有 20 多年的无线和半导体技术经验，能够帮助Qorvo客户优化Wi-Fi解决方案，解决各种棘手的射频设计难题。通过与Jeff的深入交流，我们得以洞察Qorvo在Wi-Fi 7的产品研发、市场定位及技术普及等方面的最新策略和洞见。 谈技术：Wi-Fi 7的技术突破和射频前端设计的新挑战 Q：Wi-Fi 7带来了哪些突破性技术？拓展了哪些新的应用场景？ Jeff：Wi-Fi 7 作为下一代无线通信技术标准，引入了 320MHz 带宽、多链路操作（MLO，Multi-Link Operation）、4096 阶正交幅度调制（4K QAM）以及灵活的信道选择等多项突破性技术，将带来更高的数据传输速率、更低的延迟以及更强的网络连接稳定性，为用户提供更加流畅和高效的网络体验。 正是得益于Wi-Fi 7技术的这些进步与创新，让许多新兴且具有创意的应用得以实现真正的「无线化」，例如Facebook的元宇宙(Meta Universe)、4K/8K高清无线显示屏、实时高清在线互动游戏、与动作视觉同步的机械臂和机器人、高清无线监控系统，以及目前热门的AI数据高速传输与分析等。 Q：开发Wi-Fi 7 解决方案带来了哪些挑战？ Jeff：1）更多的FEM：Wi-Fi 7所引入的MLO意味着Wi-Fi 终端设备中要放置更多的FEM。不仅如此，为了能够支持Wi-Fi 7中不同的频段，还需要增加5/6GHz BAW Coex滤波器。 2）更低的EVM：Wi-Fi 7的更高带宽和更高级的4096QAM调制方式要求射频前端器件必须支持更低的EVM floor。EVM floor是衡量信号质量的一个指标，数值越低表示误差越小，信号质量越好。随着Wi-Fi技术的演进，每一代Wi-Fi技术对EVM的要求都在提高，Wi-Fi 4的EVM floor要求为-30dB，Wi-Fi 5为-35dB，Wi-Fi 6为-43dB，而Wi-Fi 7则进一步提高到-47dB。 Qorvo的Wi-Fi 7前端射频模块(FEM)产品有非常好的EVM指标，可以最大限度的把有用不失真信号通过天线发射出去，以保证接收端准确无误的解调出来有用信号。Qorvo与市场主流的 Wi-Fi 芯片厂商建立了良好的合作关系。双方前期合作开发参考设计板，确保整机性能完美满足客户指标需求。针对不同 layout 和板材带来的射频指标差异，Qorvo通过改善匹配技术，确保每一级芯片都能完美发挥最优性能。同时，Qorvo 还针对关键指标留有一定的余量，确保批量出货的一致性。 3）滤波的重要性提高，尤其是在隔离度方面：2020年，Wi-Fi Alliance宣布开放6GHz频段，自此Wi-Fi正式迈入了「三频」的时代。频谱是无线通信的关键资源，更大的频段意味着更高的传输速率和效率。除了Wi-Fi 6与前几代Wi-Fi所使用的2.4GHz与5GHz频段，Wi-Fi 6E与Wi-Fi 7的规范正式将6GHz的频段纳入标准。 随着Wi-Fi 6E与Wi-Fi 7规格的敲板定案，Wi-Fi网络系统方案提供商也将目前Wi-Fi三频(Tri-Band)的架构从2.4G+5G(Low-Band)+5G(High-Band)升级到2.4G+5G(U-NII 1-3)+6G(U-NII 5-8)。在三频的架构下，每一个频段必须不能被其他频段干扰，同时自身的频段也不能去干扰到别的频段，因此每个频段的前端射频模块需要有一定的隔离度。对此，Qorvo针对Wi-Fi 7的技术规范开发了2.4G、5G与6G的前端射频模块。 4）非线性放大器的引入：传统上，Wi-Fi系统所使用的功率放大器都是以「线性放大器」为主，由于Wi-Fi 7本身有许多创新的功能，对于处理器指令周期与内存空间有更高的要求，加上近几年的国际情势混乱造成能源成本的增加，种种的因素加成，让网络设备厂商考虑将Wi-Fi的前端射频器件由传统的「线性放大器」改成耗电较低的「非线性放大器」(Non-Linear)。非线性放大器本身相比于线性放大器虽然有比较低的功耗，但是它必须搭配主芯片厂商的DPD(Digital Pre-Distortion；数字预失真补偿)算法来修正本身非线性放大器的输出失真并增进放大器本身的EVM，这个部份需要FEM的厂商与Wi-Fi芯片供货商一起配合开发， Qorvo洞察到这一趋势，于是在2023年开始着手Wi-Fi 7的非线性功率放大器的前端射频模块。采用非线性（Non-Linear）FEM+DPD的方案，不仅很好地解决了EVM的问题，还在功率效率上实现了很大的提升，让Wi-Fi 7的路由器能在效能与节能中取得平衡。例如使用Qorvo的非线性 FEMs 的三频12流路由器，预计可以节省大约6瓦（～6W）的功率。目前，Qorvo 的 Wi-Fi 7 非线性功率放大器前端射频模块已获得高通、博通和联发科的认证，并即将进入量产阶段。 谈市场应用：Wi-Fi 7技术会“花落”哪些应用领域？ Q :哪些主要应用领域会第一时间跟进Wi-Fi 7？Qorvo又有哪些针对性的布局？ Jeff:路由器作为网络的核心设备，通常是新一代Wi-Fi技术最先落地的设备之一，Wi-Fi 7亦是如此。除了会率先在路由器上落地外，市场上主流的安卓系统手机厂商将在2024年开始发布搭配Wi-Fi 7芯片的智能手机，同时某些中高阶的笔记本也会开始出货搭配Wi-Fi 7模块的产品。 在手机领域，Qorvo的Wi-Fi 7 前端射频芯片在2023年就已经在高通与联发科的手机平台上完成验证，在国内的一线手机品牌如小米, OPPO,vivo, 荣耀也都有Qorvo的产品。目前Qorvo也积极地与高通及联发科开发新一代的Wi-Fi 7前端射频模块，朝向更省电，效能更优化，整合性更高的目标规格前进，期待在2024年有新的产品可以进入量产阶段。 智能家居也是Wi-Fi 7的一个重要市场。这一市场的一大特点是设备种类繁多，参与厂商也多。Qorvo在几年前提出了“One Pod per Room”理念，其主要是依靠网状Wi-Fi网络架构，实现家中无死角的网络覆盖。在助力这些设备更好的利用Wi-Fi 7技术方面，Qorvo除了有Wi-Fi的前端射频器件，还有支持最新智能家居协议Matter的智能网关与传感器的芯片，透过Wi-Fi 7 MLO、Multi-AP Coordination、Multi-RU等创新性技术所带来的更强大的Wi-Fi 联机能力，让One Pod Per Room的概念能真正实现。 此外，Wi-Fi 7在工业运用上也很有潜力。目前，一些专注于企业和工业级应用的无线设备制造商已经开始基于Wi-Fi 7标准开发专用的无线路由器和设备，这展示了Wi-Fi 7带给市场的创新潜力和活力。 谈发展策略：先人一步，Qorvo抢占Wi-Fi 7先机 Q  orvo在Wi-Fi 7领域的市场储备如何？如何推动和加速客户Wi-Fi 7产品尽快进入市场？Jeff：Qorvo在射频领域有多方面的知识积累，在FEM方面，公司的产品涵盖了设计、生产、测试、应用等流程。公司所拥有的、全球先进的GaN，GaAs，SOI等工艺水平，则可以更快速度的开发出来高效率、高线性、高集成度的FEM。在Wi-Fi 7领域，Qorvo不仅能够提供完整的无线前端射频模组（RF Front-End Module，FEM）和滤波器（Filters）解决方案，还同时兼顾低功耗与小封装的优势，可以为产品开发提供更大的空间和灵活性。 早在3年多前当Wi-Fi 7还处于早期标准制定阶段，Qorvo已经与主流的Wi-Fi主芯片厂商高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科(MediaTek)、迈凌科技(MaxLinear)合作开发能够支持Wi-Fi 7的产品。Qorvo Wi-Fi 7前端射频的产品已被这些厂商纳入其所属的「参考设计」，有了参考设计的辅助，产品开发商能缩短产品开发时间并简化产品验证的工作，加速Wi-Fi 7商业化与出货的时程。 Qorvo针对Wi-Fi 7提供了完整的无线前端射频模块(RF Front-End Module)与滤波器(Filters)解决方案，同时兼顾低功耗与小封装的优势，让网络设备厂商在产品开发上拥有更大的空间与弹性，除此之外，Qorvo将会继续与芯片制造商、Wi-Fi联盟和监管机构合作，加速Wi-Fi新技术的推进并与设备商密切尽快将下一代产品推向市场。 Q：根据Wi-Fi 7不同细分市场的需求，Qorvo 如何制定差异化的产品策略？ Jeff：在产品定位策略方面，Qorvo将Wi-Fi产品细分为三大类别：零售市场、电信运营商及网络服务供应商，以及企业用户。针对这些不同的市场类别和应用，Qorvo设计了具有各自规格和特点的产品，提供丰富的产品线，满足各类应用需求： 对于家庭零售市场和运营商Wi-Fi系统，Qorvo的中发射功率与高发射功率前端射频模块提供了性价比高的解决方案，适用于路由器、机顶盒、家电等Wi-Fi无线模块。这些产品的特点是低功耗和高效能，以减少Wi-Fi系统的散热设计难度和成本。 对于企业级和电信运营商的Wi-Fi设计，Qorvo的前端射频模块提供5V至3.3V的电压选择，以适应不同的应用场景。Qorvo还针对不同地区的法规提供边带滤波器和LTE-Wi-Fi并存滤波器，这些可以与前端射频模块配合使用。此外，Qorvo推出了集成前端射频模块（iFEM）产品线，整合了Bandedge和LTE-Wi-Fi并存滤波器，简化了无线射频前端的设计，同时减少了组件成本和调校时间。 谈未来：Wi-Fi 7的发展前景 Q:由于各国对于频带的管制与法规限制，6GHz的频段并不像2.4Ghz或是5GHz能被世界各国普遍的使用，例如中国并没有开放6GHz频段给Wi-Fi使用，这是否会影响到Wi-Fi 7在中国市场的普及和发展？ Jeff:虽然中国目前没有开放6GHz的频段，但是Wi-Fi 7中的诸多突破性技术创新，大大增进了Wi-Fi的传输效能，即使6GHz频段受到了地域性的法规限制，但是未来的发展与市场的预期是可被期待的。值得一提的是，Qorvo Wi-Fi 7 FEM第一个量产的客户就是中国的小米。Qorvo针对中国市场，将会开发整合性更高，价格更优化的产品来面对日益「内卷」的中国网通市场，并透过与客户的协同合作，加速并简化产品的开发与设计。 Q :考虑到Wi-Fi 7的技术优势和市场需求，您如何预测其在未来几年内相对于Wi-Fi 6的普及和市场接受程度？ Jeff：Wi-Fi 7 代表了无线连接技术的未来发展方向。虽然目前的市场主流还是以Wi-Fi 6为主，但未来随着Wi-Fi终端产品的规格升级，上游供应链的成熟与愈来愈多需要高吞吐量、低延迟、高分辨率画面的互动视讯应用与游戏需求，预估Wi-Fi 7在2027年的普及率会与目前的Wi-Fi 6持平，2028年会超越Wi-Fi６成为新的市场主流。 结语 总而言之，Qorvo凭借其深厚的技术储备和清晰的产品策略，已经站在了Wi-Fi 7设备发展的前沿。公司不仅在射频前端技术方面展现了行业领导力，而且通过与芯片制造商和行业组织的紧密合作，正在加速Wi-Fi 7技术落地的步伐。 |
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