WiFi路由器芯片厂商与国产信创替代可行性

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一、WiFi路由器芯片厂商概况

无线局域网路由器芯片市场主要由高通 (Qualcomm)、博通 (Broadcom)、联发科 (MediaTek)、瑞昱 (Realtek) 等厂商主导,华为海思则作为国内代表逐步布局。

高通的路由芯片以“Networking Pro”系列为主,最新的Wi‑Fi 6E平台(Dragonwing NPro 6E,芯片型号如IPQ8078)可支持多达16条空间流,160 MHz带宽下理论峰值速率可达10.8 Gbps。高通还推出了Wi‑Fi 7平台(Dragonwing NPro A7,芯片IPQ5424),采用4核1.8 GHz CPU,可实现高达33 Gbps的峰值吞吐。

博通在Wi‑Fi 7时代推出了五款芯片:面向消费级路由的BCM67263(6 GHz带宽320 MHz)和BCM6726(支持2.4/5/6 GHz,160 MHz带宽),面向企业级AP的BCM43740(4×4、320 MHz)和BCM43720(2×2、160 MHz),以及移动/物联网方案BCM4390(Wi‑Fi 7+蓝牙5.4组合方案)。博通VP提到,该公司迄今已出货超过10亿颗Wi‑Fi 6/6E芯片。

联发科主打中高端路由市场,“Filogic”系列覆盖Wi‑Fi 6/6E/7。其宣传资料指出,Filogic Wi‑Fi 7平台可实现超过36 Gbps的无线链路性能,并首发演示了802.11be的最大速率和多链路操作(MLO)特性。

瑞昱则以成本敏感型芯片著称,已推出多款802.11ax (Wi‑Fi 6/6E) 2×2方案(如RTL8852系列无线网卡芯片),并正在开发支持802.11be的后续产品。

华为海思自2015年起布局Wi‑Fi芯片,其“Gigahome”系列主攻智能家居。当前代表作Gigahome 650为全球首款Wi‑Fi 6+全套解决方案,包含Wi-Fi主芯片、PLC电力线芯片和CPU,支持160 MHz带宽、2×2天线,峰值速率3 Gbps,并集成了华为独有的动态分窗和L-N-E三模传输技术。

二、支持的Wi-Fi标准与代表芯片

不同厂商对最新Wi-Fi标准的支持及代表芯片型号如下表所示:

厂商

代表芯片型号

支持标准

关键性能

高通

IPQ8078(Wi-Fi 6E) 16×16空间流;IPQ5424(Wi-Fi 7)4×4空间流

Wi‑Fi 6E/7

Dragonwing NPro 6E平台支持16空间流、10.8 Gbps;NPro A7平台峰值33 Gbps

博通

BCM67263、BCM6726(Wi-Fi 7) 4×4/2×2;BCM43740、BCM43720(Wi-Fi 7)4×4/2×2

Wi‑Fi 7

BCM67263支持6 GHz 320 MHz带宽,BCM6726支持三频160 MHz;BCM43740(4×4, 320 MHz)、BCM43720(2×2, 160 MHz)

联发科

Filogic 860/360(Wi-Fi 7)

Wi‑Fi 7

Filogic Wi‑Fi 7方案宣称可实现36 Gbps以上吞吐,支持多链路传输和低延迟;兼容6 GHz频段

瑞昱

RTL8852系列(Wi-Fi 6/6E 2×2)

Wi‑Fi 6/6E

消费级2×2阵列,无线网卡常用;低成本设计,多见于家用/办公路由器

华为海思

Gigahome 650(Wi-Fi 6+ 2×2)

Wi‑Fi 6+

首款Wi-Fi 6+方案,160 MHz带宽下2×2最大3 Gbps;支持Wi-Fi+PLC混合组网

三、性能对比

  • 吞吐量:最新Wi-Fi标准下,各厂商高端芯片均能突破10 Gbps以上。以160 MHz双频组合为例,高通IPQ8078峰值10.8 Gbps、联发科Filogic Wi‑Fi 7峰值可超过36 Gbps、Qualcomm Wi‑Fi 7平台峰值33 Gbps。国内海思Gigahome 650峰值仅3 Gbps。技术上,采用更宽信道(Wi‑Fi 7支持320 MHz)和4K-QAM能显著提高速率(见下图)。

WiFi路由器芯片厂商与国产信创替代可行性

图:802.11ac协议下不同信道带宽和调制方式的覆盖范围与速率示意(信号覆盖半径为例)。宽信道(160/320 MHz)和高阶调制(4K-QAM)是提高Wi-Fi 6/7吞吐的关键。

  • 并发连接数:高并发下的性能也是关键。Qualcomm的Dragonwing平台强调大容量,NPro 6E可同时维持约2000个客户端连接;Mediatek和Broadcom也提升了MU-MIMO和OFDMA的并发能力。Realtek和海思方案目前并未公开类似大规模并发指标。
  • 射频能力:各芯片均支持2.4 GHz、5 GHz和新6 GHz频段(6E/7)。博通BCM67263可使用6 GHz 320 MHz超宽频宽;IPQ8078支持8×8 5 GHz+4×4 2.4 GHz;海思650支持2×2 5 GHz+2.4 GHz 160 MHz。综上,主流方案大都支持160 MHz带宽,多芯片组合可利用320 MHz(Wi-Fi 7)。
  • 功耗:高通最新Wi-Fi 7芯片引入AI和优化设计,宣称功耗比上代12流方案降低约12%。MediaTek也强调低延时下的能效。Realtek等低端芯片功耗较高(部分报告指出Realtek网卡比MediaTek方案发热更多),而海思Gigahome 650由于集成PLC也相对节能一些。
  • 稳定性可靠性:企业级需求强调长时间稳定。Qualcomm/博通产品多用于企业与运营商设备,经过严格认证与测试;MediaTek/Realtek定位消费级,整体稳定性略逊一筹。海思方案以智能家居为主,已通过国内家用网络认证。总体看,芯片厂商均提供固件支持和安全加密(如WPA3、国密算法等),但Qualcomm/博通在高可靠性和安全功能上一般更完善。

四、应用场景分析

  • 家用场景:对吞吐量和覆盖有较高要求,同时对成本敏感。联发科和瑞昱芯片因性价比高而广泛应用于家用路由器,如千兆双频多路由、Mesh产品。高通/博通高端芯片则用于旗舰级路由,提供更高并发和稳定性。海思Gigahome方案在智能家居全屋Mesh中占优势(内置PLC支持全屋布网)。
  • 企业场景:需要处理大量并发设备、支持频道管理和QoS等。此类场景常选用Qualcomm或Broadcom的Wi-Fi 6/7方案,其高并发能力(上千设备)和丰富功能满足需求。MediaTek也有针对企业市场的参考设计,但主要聚焦在中小企业级设备上。
  • 政府/政企场景:信息安全和可控性是重点。国内政企一般要求国产可控或通过安全认证的芯片。若不思考国产替代,多采用经认证的国际方案;但随着信创(信息技术应用创新)推进,海思等国产芯片才逐渐被纳入思考。由于Wi-Fi 6E/7新技术的认证和成熟度还在提升,目前海思产品(如Gigahome 650)可满足基本Wi-Fi 6需求,但要加强在Wi-Fi 7特性和超大规模并发上。
  • 公共运营场所:如商场、车站、校园等,人流密集、终端多。需要支持高并发、漫游和可靠连接。高通和博通平台因其强并发和多频带能力适用此类场景;运营商/厂商也可基于这些芯片构建高性能AP。MediaTek方案凭借低成本和稳定性也在部分公共Wi-Fi设备中得到应用。

五、信创国产替代可行性

政企与公共领域推行信创(国产化替代)后,对国产Wi-Fi芯片提出更高要求。目前国内华为海思是主要候选者。海思Gigahome 650芯片已用于华为自有路由器和智能家居产品,其集成的PLC功能可与电力猫配合实现无缝组网。Gigahome 650在技术上能达到Wi-Fi 6+水平。

其他国产厂商也在研发Wi-Fi芯片,但多以1×1/2×2低端芯片为主。据业界分析,国内厂商普遍依赖CEVA等授权IP,导致研发成本高昂、迭代速度缓慢。整体而言,当前国产芯片已能满足基础家用和部分政企自用需求,但要完全替代高端路由器芯片,还需进一步提升技术指标和生态支持。

珠海众通乐行(www.ztwifi.com)作为领先的复兴号高铁轨道交通WiFi设备供应商,基于国产WiFi芯片研发的AP板卡产品能达到最高传输速率:3600Mbps,支持最新的WIFI6标准。

结论

综上,高通和博通的Wi-Fi 6/6E/7芯片在吞吐量和并发能力上领先市场,适用于对性能要求极高的场景;联发科和瑞昱在中低端市场占优,以高性价比取胜;华为海思作为国产代表已推出Wi-Fi 6+产品,并在全屋Mesh等细分市场具备优势。各方案在价格、功耗和功能侧重点上有所不同:高通/博通方案昂贵性能高,联发科/瑞昱更注重成本优化,海思则强调生态协同。在政企和公共场景的国产替代需求中,目前海思芯片已经在必定程度上应用,随着未来国产厂商加速技术突破,将不断满足更高标准的信创需求。下游厂商如众通乐行等,也在跟踪最新国产芯片,持续研发符合信创需求的轨道交通等行业智慧通讯解决方案。

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