半導(dǎo)體行業(yè)專題報(bào)告-全球WiFi芯片的競(jìng)爭(zhēng)格局及市場(chǎng)潛力一、各種WiFi規(guī)格及WiFi芯片市場(chǎng)的歷史演進(jìn)在過去的20年間，WiFi已經(jīng)逐漸成為人們最常用的無線連接技術(shù)。從常見的桌面終端、移動(dòng)終端、家具電器到汽車，隨處可見WiFi的身影，WiFi為數(shù)十億的設(shè)備提供接入互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)。第一代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代，IEEE專門成立了802.11小組來負(fù)責(zé)WLAN協(xié)議的制定與發(fā)展。IEEE在1997年6月推出了第一代802.11協(xié)議，第一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（WLAN）定義物理層運(yùn)行在2.4GHz，數(shù)據(jù)最大傳輸速率為2Mbps。第二代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11a發(fā)布在1999年，IEEE工作小組將該協(xié)議定義在5GHz，數(shù)據(jù)最大傳輸速率達(dá)到了54Mbps。同年，IEEE工作小組推出了定義在2.4GHz，最高傳輸速率為11Mbps的802.11b標(biāo)準(zhǔn)。在這一年，Wi-Fi聯(lián)盟也正式成立。而在WiFi芯片上，最早基于802.11a協(xié)議推出WiFi芯片的三家公司是思科、Intersil（2016年被瑞薩收購）和Atheros（2011年被高通收購）。第三代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11g發(fā)布在2003年，IEEE工作小組使用了802.11a協(xié)議中的OFDM技術(shù)，在規(guī)格上綜合了802.11b的2.4GHz頻段和802.11a的最高54Mbps的傳輸速率產(chǎn)生了802.11g協(xié)議。同時(shí)，從第三代WiFi標(biāo)準(zhǔn)開始，新標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)向前兼容舊的版本。芯片廠商從當(dāng)年7月開始逐步推出符合新協(xié)議的WiFi芯片，當(dāng)時(shí)的主要芯片廠商有博通、德州儀器、Agere和Intersi，而博通則是當(dāng)時(shí)802.11g協(xié)議下的主要供應(yīng)商。第四代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11n（WiFi4）發(fā)布在2009年，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、流媒體的出現(xiàn)，終端設(shè)備對(duì)無線連接技術(shù)的速率和穩(wěn)定性提出了更高的要求。第四代標(biāo)準(zhǔn)中，IEEE工作小組引入了MIMO、波速成形、雙倍帶寬（40MHz）等新概念。MIMO和雙倍帶寬提高了最大傳輸速率，而波速成形增加了最大傳輸距離。802.11n工作在2.4GHz頻段上，使用40Mhz帶寬和4*4MIMO時(shí)，最大傳輸速率可達(dá)600Mbps。WiFi4芯片廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上，例如智能家居或者白電等產(chǎn)品上。WiFi4芯片可分為傳統(tǒng)路由芯片，搭配MCU使用的芯片以及SoC芯片。第五代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11ac（WiFi5）發(fā)布在2013年，IEEE工作小組再次擴(kuò)展了射頻帶寬（提升到160MHz，但芯片廠商只實(shí)現(xiàn)了80MHz頻寬），引入了更高階的調(diào)制技術(shù)（256-QAM），傳輸速率最高可搞達(dá)1.73Gbps。但是WiFi5僅運(yùn)行在5Ghz頻段上，并不支持2.4GHz頻段。早在2012年1月，博通在臺(tái)北發(fā)布了第五代WiFi芯片，并取得LG、華碩、華為、中興、友訊、微軟等14家設(shè)備廠商的支持。在2015年，IEEE發(fā)布了802.11ac的wave2階段，主要通過MU-MIMO技術(shù)提高了多用戶數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力和網(wǎng)絡(luò)資源利用率。第六代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11ax（WiFi6）發(fā)布在2015年。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶來的移動(dòng)終端數(shù)量激增，以及物聯(lián)網(wǎng)更廣泛地出現(xiàn)在家庭生活中，單個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中的接入設(shè)備數(shù)量越來越多。如何同時(shí)接入更多設(shè)備，并保證不同接入設(shè)備的使用體驗(yàn)，成為了擺在IEEE面前的新挑戰(zhàn)。WiFi6同時(shí)支持2.4GHz和5GHz雙頻段，設(shè)計(jì)的初衷就是為了解決越來越多的終端接入網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致效率降低的問題。WiFi6具有高速度、低延時(shí)、低功耗三大特點(diǎn)。編碼方式升級(jí)到1024-QAM帶來了高速度。WiFi6中OFDMA技術(shù)的應(yīng)用，允許所有用戶同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，降低延時(shí)。而在OFDM系統(tǒng)中，一旦有大量用戶同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞的情況。同時(shí)WiFi6中新加入的上行MU-MIMO，提高了設(shè)備向路由器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。WiFi6中新引入的TWT技術(shù)，可根據(jù)設(shè)備的情況自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)的時(shí)間，同時(shí)可以增加設(shè)備睡眠時(shí)間，從而降低功耗。WiFi6芯片被廣泛用于手機(jī)WiFi、無線路由器、物聯(lián)網(wǎng)與智能家居以及AR/VR市場(chǎng)中。根據(jù)StrategyAnalytics的報(bào)告顯示，2021年高通、博通和聯(lián)發(fā)科已經(jīng)成為了前三大WiFi芯片廠商。國內(nèi)廠商方面，博通集成已推出全球首款WiFi6物聯(lián)網(wǎng)芯片BK7236。樂鑫科技推出了結(jié)合Wi-Fi6與Bluetooth5(LE)的32位RISC-VSoC芯片ESP32-C6。國際WiFi聯(lián)盟宣布于2021年1月起開始提供WiFi6E的認(rèn)證。WiFi6E帶來的主要升級(jí)集中在新增了6GHz的頻段，更多的信道和頻譜資源將有助緩解信道擁堵的問題，改善高并發(fā)條件下的使用體驗(yàn)。第七代WiFi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范802.11be（WiFi7）預(yù)計(jì)將于2022年底發(fā)布，新標(biāo)準(zhǔn)在第六代的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展了帶寬（可高達(dá)320MHz），使用更新的4096-QAM調(diào)制技術(shù)來提高速率，還創(chuàng)新的采用了Multi-RU、Multi-Link和增強(qiáng)MU-MIMO等新技術(shù)。WiFi7的到來，將滿足使用者對(duì)于高清4K/8K視頻，VR/AR、低延時(shí)游戲以及遠(yuǎn)程協(xié)同辦公的需求。高通在MWC2022上首次推出了WiFi7解決方案FastConnect7800，芯片設(shè)計(jì)最大傳輸速率可達(dá)5.8Gbps，高通預(yù)計(jì)將于2022年下半年開始商用。二、從WiFi4/5到WiFi6/7看全球及國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模2.1全球WiFi芯片市場(chǎng)份額及出貨量根據(jù)來自GlobalMarketInsights的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球WiFi芯片市場(chǎng)規(guī)模超過200億美元。從2021年到2028年，預(yù)計(jì)年平均復(fù)合成長率為2.5%。到2025年，全球WiFi芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到220億美元。WiFi6芯片從2019年開始出貨，我們預(yù)計(jì)到2025年，WiFi6的市場(chǎng)份額將占到全部WiFi芯片的52%左右，其中包括WiFi6E芯片。受限于6GHz頻道較慢的監(jiān)管審批與WiFi6尚未普及的影響，2021年WiFi6E在所有WiFi6芯片中占比不到5%，我們認(rèn)為更多的智能手機(jī)和無線路由器廠商會(huì)選擇跳過WiFi6E，僅有少數(shù)高端機(jī)型、高端路由器會(huì)導(dǎo)入WiFi6E芯片，更多的機(jī)型會(huì)直接導(dǎo)入WiFi7解決方案。ABIResearch預(yù)測(cè)2021年全球WiFi芯片出貨量超過34億顆，到2025年，全球WiFi芯片出貨量將超過45億顆（7.3%CAGR）。我們預(yù)計(jì)WiFi芯片的增量來自WiFi6/7芯片的放量。WiFi6將成為無線路由器、智能手機(jī)、AR/VR和在線協(xié)同辦公等對(duì)于高帶寬、高安全性、低延時(shí)以及多設(shè)備同時(shí)接入有較高要求場(chǎng)景的首選。而一部分具有WiFi功能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會(huì)因?yàn)閮r(jià)格／耗能因素以及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易性等因素繼續(xù)選擇WiFi4/5芯片。2.2國內(nèi)WiFi芯片市場(chǎng)規(guī)模及出貨量億渡數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)從2018年到2025年，國內(nèi)WiFi芯片市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)10.2%的CAGR，明顯高于全球WiFi芯片市場(chǎng)的CAGR。到2025年，國內(nèi)WiFi芯片市場(chǎng)規(guī)模將超過320億人民幣。細(xì)分來看，WiFi6/7的市