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WiFi7時代的挑戰,何以Qorvo?

2024-05-23
來源:電子發燒友
關鍵詞: Qorvo WiFi7

城市的道路越擴越寬,上跨立交、下穿隧道越修越多,高架覆蓋的路線越來越長……然而,身邊的道路卻甚至越來越擁堵!

這大概是當前國內城市居民的共同感受。

吐槽的同時,回頭想想在過去若干年內私家車保有量持續年增量超過1500萬輛,恐怕再超前的道路規劃都很難跟上交通流量的爆發式增長!

這像極了當今的網絡基礎設施與網絡設備流量之間的矛盾。“從2007年的Wi-Fi4到2021年的Wi-Fi6E,十幾年的時間四次標準迭代,數據速率提高了8倍,但面對終端流量的更快增長依然捉襟見肘?!痹?a class="innerlink" href="http://m.jysgc.com/tags/Qorvo" target="_blank">Qorvo前不久舉辦的“春光作序,萬物更‘芯’”活動上,Qorvo亞太區無線連接事業部高級行銷經理林健富(Jeff Lin)指出。今天不僅手機需要接入網絡,電視、掃地機、甚至冰箱空調等幾乎所有的家用電子產品都需要網絡,而短視頻、視頻直播APP已經成為手機必備,常見的視頻從1080P到4K甚至8K……而事實上,今天的豐富的應用場景,無線連接的需求已經不再僅僅是高帶寬的一個維度。

 

更高帶寬、更低延遲……

Wi-Fi 6E:不夠,根本不夠

 

如果電信運營商提出可以為你免費升級到最新的Wi-Fi 7路由器,而條件僅僅需要提前交付兩年的服務費,你大概率是拒絕的。沒錯,對于普通大眾用戶而言,Wi-Fi 6/Wi-Fi 6E提供的帶寬已經可以滿足日常的手機和電腦聯網。然而,如果你是下面這些應用者,你會迫切的選擇后者:

假如你擁有一臺XR設備,XR技術要求的無感知的沉浸式體驗,這對帶寬和延遲提出了前所未有的挑戰。Wi-Fi 6E雖然有助于改善XR設備的無線連接體驗,但在高分辨率、高刷新率的圖像傳輸上,尤其是在多人互動場景下,其帶寬接近極限。確保虛擬世界與現實世界的無縫融合,讓用戶在XR體驗中感受不到延遲,這是Wi-Fi 6E難以滿足的體驗需求。

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或者是工業4.0下的工廠智能化場景。機器間通信、實時監控和遠程控制成為常態,面對海量設備連接和高密度設備環境,Wi-Fi 6的網絡容量和穩定性面臨挑戰,如何更高效地管理多個設備的同時連接,確保生產線上的每一個環節都能享受到高速、低延遲的無線網絡,這是智能工廠高效運作不可或缺的條件。

又或者,你是極致音視頻的發燒友。隨著8K視頻內容的興起,用戶期望在家中也能享受影院級的觀影體驗。Wi-Fi 6E雖能夠支持4K視頻流暢播放,但面對8K視頻的超大數據量傳輸,其帶寬和效率顯得捉襟見肘,特別是在多設備同時在線的家庭環境中。

林健富認為,在追求極致速度與無縫連接的今天,Wi-Fi 6E作為Wi-Fi 6的擴展雖然帶來了顯著的性能提升,但在這些尖端應用的推動下,其性能邊界被清晰地展現出來。

Wi-Fi 7,無線連接全向新突圍

無線通信技術的每一次迭代都深刻影響著我們的生活與工作,而Wi-Fi 7相較于前代Wi-Fi 6/6E,在多個核心性能維度上實現了顯著突破?!敖裉霿i-Fi已不止是上網、看視頻等消費級應用,而是延伸到工業端場景,包括智慧的基礎設施、高清監視器、AR/VR穿戴裝置,還有工業4.0、智慧化工廠、電動車聯網等場景?!绷纸「恢赋?。Wi-Fi 7正在引領無線連接進入一個嶄新的時代,開啟無線網絡的全向新突圍。

Wi-Fi 7的出色性能很大程度在于支持2.5G、5G、6G三頻段同時工作,特別是對于網絡管理者和企業網說,6G所帶來的新頻段具有巨大的價值,可以幫助傳輸海量數據且不受網絡擁塞干擾。最大可達320MHz信道帶寬,相比上代的Wi-Fi 6帶寬翻倍。同時,Wi-Fi 7還能夠支持最多16根天線發送,16根天線接收信號(16x16),相比上一代標準 8 根天線發送,接收信號也多了一倍,有助于實現高達46Gbps的吞吐量,達到Wi-Fi 6的4.8倍。

Wi-Fi 7引入了多鏈路操作(MLO)技術是其殺手級特性之一。該技術允許多個頻段或同一頻段內的多個通道同時傳輸數據,從而極大提升數據傳輸效率,減少網絡延遲,并增強網絡連接的穩定性。在多鏈路操作下,即便某個頻段或通道遇到干擾,數據傳輸也不會中斷,而是自動切換到其他可用通道,確保數據傳輸的連續性和可靠性。

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調制技術的提升是Wi-Fi 7另一大亮點。從Wi-Fi 6的1024-QAM升級至4K QAM,意味著每個OFDM子載波可以編碼更多數據,顯著提高了數據傳輸效率,降低了延遲。這不僅提升了無線網絡的總數據吞吐量,也為用戶帶來了更加即時的網絡響應體驗,特別是在高密度用戶環境和對時延敏感的應用場景中,如XR體驗和遠程醫療等。

應對Wi-Fi 7的挑戰,何以Qorvo?

Wi-Fi 7的推出標志著無線連接技術的又一次重大飛躍,其在帶寬、調制方式、多鏈路操作等方面的重大升級,無疑對射頻前端芯片方案提出了前所未有的挑戰。林健富對這些技術挑戰給出了多個維度的分析,包括但不限于:

頻譜擴展與兼容性:Wi-Fi 7引入了6GHz頻段,要求射頻前端模塊(FEM)必須支持更寬的頻譜范圍,同時要解決與現有2.4GHz、5GHz頻段的兼容問題,以及不同國家和地區頻段分配的差異性。這要求FEM設計必須高度靈活且適應性強。

更高階調制與帶寬需求:4K QAM調制和320MHz的信道帶寬對射頻前端的線性度、信號純凈度提出了更高要求,這需要更先進的濾波器和更精細的功率放大器(PA)設計,以確保信號不失真地傳輸。

多鏈路操作(MLO)的實現:MLO技術要求FEM能夠同時在不同頻段上高效工作,這對射頻前端的集成度和復雜度提出新挑戰,需要高度集成的PA、低噪聲放大器(LNA)、開關(SW)以及濾波器,以實現不同頻段的高效聚合和切換。

功耗與尺寸的平衡:更高的性能往往伴隨著更高的功耗,如何在保持高性能的同時,控制功耗并縮小芯片尺寸,是射頻方案設計中的一大難題。

對于以卓越的射頻技術而領先全球的企業來說,這些挑戰也正是Qorvo的優勢領域。林健富認為可以從下面幾個領域來看Qorvo在Wi-Fi 7半導體解決方案上的獨特技術優勢:

完整的產品組合:Qorvo的產品線覆蓋了從射頻前端、濾波器、電源管理到傳感器等多個方面,能夠為客戶提供從設計、生產到應用的全方位支持,這為實現Wi-Fi 7的高性能、低功耗提供了堅實的硬件基礎。

前沿的射頻前端技術:Qorvo擁有先進的GaN、GaAs、SOI等工藝水平,這使得公司能夠快速開發出高效率、高線性度、高集成度的射頻前端模塊。這些FEM不僅包括PA、LNA、和SW等關鍵組件,而且部分產品已經集成了濾波器,以滿足Wi-Fi 7對多頻段支持和頻譜純度的嚴格要求。

優化的非線性FEM+DPD方案:針對Wi-Fi 7更高的性能要求,Qorvo推出的非線性FEM結合數字預失真(DPD)技術,能在保證信號質量的同時,顯著降低功耗。這種方案不僅解決了EVM(誤差向量幅度)問題,還能提高效率,例如在三頻12流路由器上,預計可節省約6瓦的功耗,這對于提升電池壽命和減少散熱設計挑戰至關重要。

廣泛的濾波器解決方案:Qorvo提供了覆蓋5GHz和6GHz頻段的體聲波(BAW)濾波器,這些濾波器對于保持頻段間良好的隔離度、避免干擾至關重要,從而確保Wi-Fi 7在多頻段操作時的高效和穩定。

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此外,Qorvo與Broadcom、Qualcomm、MediaTek等主流芯片廠商緊密合作,開發出針對Wi-Fi 7的參考設計板,確保了射頻前端與系統芯片的完美匹配,有效解決了不同設計布局和材料選擇對射頻性能的影響,提升了產品的一致性和市場適應性。

供應鏈強國的Wi-Fi 7暢想

據林健富透露,相較于國外市場暫時仍以Wi-Fi 6產品為主力,中國消費級Wi-Fi 7路由終端市場已經展現異常激烈的競爭態勢。當前中國和全球其他地區的Wi-Fi 7應用正呈現出兩種不同的市場形態。

對Wi-Fi 7發展的必然趨勢林健富非常有信心:“企業用戶將是這場技術進步的最大受益者,他們將享受到更快、更穩定、功能更豐富的無線網絡連接。而對于行業應用來說,新一代無線技術的引入,也即將開啟新一輪的產品創新和市場競爭,為整個通信生態系統注入新的活力。”

林健富指出,盡管中國尚未開放6G頻段,但作為供應鏈強國,依舊吸引了眾多廠商迅速跟進,展現出了廣闊的發展潛力。他認為中國和全球其他地區的芯片市場發展將慢慢“壁壘分明”,差別會越來越大,從而驅動整個終端市場發生變化。盡管當前Wi-Fi 7的出貨量在全球范圍內僅占不到5%的份額,但據預測,到2028年,Wi-Fi 7的出貨量將有望超越Wi-Fi 6,展現出強勁的增長勢頭。

Qorvo在Wi-Fi 7上的優勢體現在技術創新、與行業伙伴的深度合作、廣泛的市場布局以及針對未來趨勢的前瞻性布局,這些都為其在Wi-Fi 7領域占據領先地位提供了強有力的支撐。“Qorvo不僅關注當前的Wi-Fi 7,還對未來的Wi-Fi 8等技術保持敏感,持續研發,以確保技術的領先地位和對市場需求的快速響應?!绷纸「煌嘎丁?/p>


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