如今,尽管4G和5G技术已经非常成熟和普及,但Wi-Fi仍然是最主要的网络接入方式之一,特别是在办公环境和家庭场景中。Wi-Fi芯片被视为通信的底座,面向移动信息领域,Wi-Fi 6/7是发展和渗透率最快的通信协议,2024年市场规模预计超100亿美元,并在不断增长,在构建可信可控的通信网络基础设施中发挥着极为重要的作用。
尤其在国内外复杂局势交织影响下,着眼于信息安全和网络安全,致力于高端Wi-Fi芯片自主化和国产化,已成为国内无线芯片厂商的共同使命。面对高通、MTK等国际大厂在高阶Wi-Fi市场高达90%以上的垄断,物奇微电子采用自主可控的RISC-V开源架构,为国内芯片厂商提供了重要选择。
在2024年滴水湖RISC-V产业论坛上,重庆物奇微电子股份有限公司CTO林豪进行了题为《WQ9201:自研RISC-V高性能通信的Wi-Fi 6芯片》的主题演讲,分享了物奇微电子如何通过自研RISC-V内核来打造高性能Wi-Fi 6芯片,以及公司在Wi-Fi领域的技术积累和发展方向。
重庆物奇微电子股份有限公司CTO林豪
丰富的Wi-Fi关键技术储备
据介绍,物奇微电子成立于2016年,自2017年推出首款芯片以来,迅速实现了从百万级到2019年千万级的芯片出货量增长,预计2024年的芯片出货量将达到1亿颗。公司主要面向品牌客户,如TP-LINK、HONOR等,同时也进入了中国移动等运营商市场。产品线涵盖Wi-Fi、蓝牙主控芯片、边缘计算芯片、电力线载波产品等。
林豪表示,物奇微长期深耕储备基于RISC-V Wi-Fi关键技术,主要包括以下几点:
- 自研通信基带算法,提升了连接的稳定性和抗干扰能力。
- 基于RISC-V的自主可控的通信SoC架构,具有高性能数传模式和低功耗小系统级模式融合。
- 突破了双频隔离技术难关,这是设计Wi-Fi路由器芯片的基础,也是升级到Wi-Fi 7芯片的必备条件。
- 完全自主的模拟和射频电路设计,包括高速、低功耗、高精度的电路,可以做到VCO相位降小于50dB,低功耗CMOS PA超过国际水平。
- 突破了1024QAM/4096QAM、OFDM、MU-MIMO、MLO等Wi-Fi 6/Wi-Fi 7关键技术。
WQ9201 Wi-Fi 6芯片技术优势
WQ9201芯片采用独创的“2+1+1”新型架构,集成了两个高性能RISC-V内核,采用对称多处理(SMP)架构运行IEEE 802.11ax协议栈,实现高吞吐量和稳定可靠的无线传输。同时,该芯片在蓝牙子系统和DTOP子系统中各内置了一个低功耗RISC-V内核,采用异构架构,兼顾了低功耗需求。
WQ9201单芯片集成Wi-Fi 6 射频和基带性能,性能比肩国际一线厂商,并在某些指标上处于国际领先水平,比如Wi-Fi 6 PA功耗相较于目前行业水平降低了30%~40%。
林豪表示,通过双核架构实现高吞吐量和稳定的无线传输,WQ9201的Wi-Fi性能能够达到理论极限,其TCP和UDP的吞吐量测试显示出上网速率可达到理论最高水平。此外,该芯片在不同工作模式下的功耗水平与高通同类产品相比具有竞争力,体现了RISC-V架构在保持高性能的同时,也能在低负载时实现低功耗的优点,与高通芯片相比具有竞争力。
在连接能力方面,WQ9201能够连接多种类型的主机设备,适用于PC、平板电脑、AI PC等应用场景。
未来愿景
物奇微电子的Wi-Fi产品线涵盖了从WQ9201到更高性能需求的各类产品,满足低速率、低功耗等不同应用需求。展望未来,物奇微计划基于RISC-V架构成为同时拥有STA(Station)和AP(Access Point)产品的公司,下一代Wi-Fi芯片将整合AI加速器,以实现网络自动选优、抗干扰和自动组网等功能。
作为国内极少数同时具备Wi-Fi 6/7 STA和 AP芯片自研的通信厂商,物奇微全系列产品均采用RISC-V架构。其近期量产推出的2x2 Wi-Fi 6芯片突破国外2x2规格的技术限制,填补了国内高端Wi-Fi 6芯片领域多项技术上的空白。
林豪表示,目前公司已完成Wi-Fi 6 STA和AP全系列芯片布局,并已加紧进行Wi-Fi 7的研发。其整个Wi-Fi量产产品获得多个知名客户的认可和应用,并携手高端产业客户深化产业链合作,尤其是在Wi-Fi 6路由器芯片领域共同致力于信息产业基础设施底座开发和应用。“物奇微电子希望与业界厂商合作,共同推动RISC-V生态圈的发展。”
关于物奇微电子
物奇微电子是国内领先的高性能短距通信与边缘计算领域SoC芯片设计厂商。拥有高速率Wi-Fi、蓝牙音频、边缘计算以及HPLC宽带电力载波四大产品线,全系列产品均基于RISC-V架构,构建起世界一流的高集成度、超低功耗和通信优化核心竞争优势。产品性能和品质处于业内领先水平,为华为、中国移动、荣耀、OPPO、哈曼、吉利汽车、小米、安克创新、国家电网等国内外众多知名品牌客户提供一流的系统级SoC芯片及解决方案,业务广泛覆盖消费电子、能源与电力、网络通信、车规电子等多个领域。