Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告由八部分组成:无线通信中射频和基带芯片开发及制造工艺;Wi-Fi和Wi-Fi 6/6E技术沿革、应用及市场;Wi-Fi 6路由器及主控芯片构成、主要厂商和市场增长;手机Wi-Fi 6芯片技术、开发和市场增长;Wi-Fi 6物联网应用场景、终端Wi-Fi芯片关键技术及市场增长;手机Wi-Fi 6芯片主要厂商及产品对比;Wi-Fi 物联网芯片主要厂商及产品对比;Wi-Fi技术和芯片开发人才/团队。

根据半导体行业调查机构TSR 发布的研究报告《Wireless Connectivity Market Analysis》,乐鑫科技是物联网 Wi-Fi MCU 芯片领域的主要供应商之一,其产品具有较强的进口替代实力和国际市场竞争力。2017 -2019 年度该公司产品销量市场份额保持在 30%左右,排名第一。其他拥有较大市场份额的竞争对手包括联发科、瑞昱、赛普拉斯(被英飞凌收购)、高通和恩智浦(2019 年收购美满 Wi-Fi业务)等。2020 年度乐鑫科技在 Wi-Fi MCU 市场的份额为 35%以上,仍为第一。

乐鑫、翱捷、博通集成和紫光展锐Wi-Fi 芯片产品

除了前面介绍的最新产品ESP32-C6外,乐鑫还于2020年 12月同时推出了ESP32-C系列的首款物联网 芯片 ESP32-C3,以及聚焦 AIoT市场的ESP32-S系列芯片 ESP32-S3。

 ESP32-C3安全性高、低功耗 、 搭载 RISC-V 32位单核处理器 、 支持 2.4 GHz Wi-Fi和 Bluetooth LE 5与蓝牙 Mesh (Bluetooth Mesh) 协议 ,具备行业领先的射频性能和低功耗;具有 22个可编程 GPIO;安全性能大幅度提升,使用基于 RSA-3072的标准身份验证方案进行安全启动,使用基于 AES-128-XTS算法的 flash加密方案对 flash加密,拥有数字签名和 HMAC外设,新增世界控制器模块,为物联网设备提供充分的保护措施以防止各类恶意攻击;内存资源丰富,内置 400 KB SRAM,可满足各类常见的物联网产品功能需求 。

ESP32-S3是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi和 Bluetooth LE 5.0的 MCU芯片,支持远距离模式 (Long Range),射频性能优越,在高温下也能稳定工作;搭载 Xtensa 32位 LX7双核处理器,并集成超低功耗协处理器 (ULP),支持多种低功耗模式,广泛适用于各类低功耗应用场景 AI运算能力更强大, 增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector 可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用; 可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用; IO接口丰富,拥有 44个可编程 GPIO,支持所有常用外设接口;安全加密机制更完善,支持基于 AES-XTS算法的 Flash加密和基于 RSA算法的安全启动 具有数字签名和 HMAC模块 新增 “世界控制器 (World Controller)”模块 提供了两个互不干扰的执行环境 实现可信执行环境或权限分离机制,适用于安全等级较高的物联网应用场景;与 ESP32相比, ESP32-S3支持更大容量的高速 Octal SPI flash和片外 RAM,支持用户配置数据缓存与指令缓存。

翱捷科技ASR5501/ASR5501S

ASR5501 是翱捷2019 年推出并实现大规模销售的高集成Wi-Fi 芯片;ASR5501S 系该公司已量产定型的新一代产品,正在积极推向市场。与竞品相比,翱捷产品在适配电压范围、输出功率、邻道抑制、安全性能和静电保护性能上均有一定优势。由于该芯片内部集成了电源管理电路,使得芯片可以支持更宽的工作电压范围,扩大芯片的应用场景,同时减少了外围需要的元器件个数,更有利于客户降低设计难度、快速地实现项目落地。

下图是ASR5501/5501S与乐鑫ESP8266的性能对比。

博通集成 BK7231U

博通集成 BK7231U Wi-Fi SOC芯片符合802.11b/g/n 1x1协议,2. 17dBm 输出功率;支持20/40 MHz带宽和STBC;支持Wi-Fi STA、AP、Direct模式;支持蓝牙5.1协议,-90dB灵敏度和20dBm输出功率        ;片内MCU最高频率120MHz;片内256Kbyte数据RAM;内置2MB FLASH,支持透明下载; 6路32位 PWM;多路程序下载与JTAG接口;全速USB主机和设备; 50MHz SDIO和SPI接口,并支持主从模式;支持两路I2C接口;支持两路高速UART;6路32位PWM;麦克风信号放大;内置多通道ADC;支持8位DVP 图像传感器;32字节eFUSE。

紫光展锐V5663

紫光展锐V5663是支持Wi-Fi 5+蓝牙 5+MCU的 AIoT解决方案,具有技术领先、算力强大、安全可靠、应用丰富、易于开发五大特性,可广泛应用于智能家居、医疗、儿童教育、美容保健、仓储物流等多个应用场景。其功能特性如下:支持PSA-M安全认证;采用RTOS完成双麦VAD/语音唤醒打断音频处理功能;支持Wi-Fi 5 / 蓝牙5.0 / MCU高集成单芯片;支持ARM CM33 Combo连接芯片,采用ARM Cortex M33 ARMv8-M架构,支持TrustZone;外围接口包括USB2.0/3.0,eMMC, PWM, PDM, IIS等接口;Wi-Fi 2.4/5G双频,MU-MIMO;支持蓝牙AOA AOD+Wi-Fi RTT融合定位;BT5.0: 双模,长距离,Mesh,AoD;支持802.11ac 1X1 2X2等丰富的产品组合。

其它国产Wi-Fi芯片厂商

联盛德W800

联盛德W800 芯片是一款安全 IoT Wi-Fi/蓝牙双模 SoC 芯片。支持 2.4G IEEE802.11b/g/n Wi-Fi 通讯协议;支持 BT/BLE 双模工作模式,支持 BT/BLE4.2 协议。该芯片集成 32 位 CPU 处理器,内置 UART、GPIO、SPI、I2C、I2S、7816 等数字接口;支持TEE安全引擎,支持多种硬件加解密算法,内置 DSP、浮点运算单元,支持代码安全权限设置,内置 2MBFlash 存储器,支持固件加密存储、固件签名、安全调试、安全升级等多项安全措施,保证产品安全特性。适用于智能家电、智能家居、智能玩具、无线音视频、工业控制、医疗监护等广泛的物联网领域。

亮牛半导体LN882X

亮牛半导体LN882X芯片是亮牛半导体推出的新一代超高集成度Wi-Fi芯片,集成了片上匹配网络、Wi-Fi射频、CMOS PA、LNA、基带、电源管理模块,以及主控MCU ARM Cortex-M4F,极大降低外围电路的复杂度和成本,具有极低的功耗和优秀的射频性能。其功能特性如下:支持Wi-Fi 2.4GHz 802.11 b/g/n,支持STA/AP/STA+AP操作模式,支持WPA/WPA2;支持宽电压供电;SPI/SDIO/UART接口;主SPI/I2C;I2S, PWM和GPIO;多通道ADC;QSPI FLASH带高速缓存;MCU时钟速率80/160MHz;用户代码可用空间高达4MB Flash;开放灵活的SWD调试接口。

南方硅谷M169

M169模组是南方硅谷与AliOS Things 联合开发的高性价比板载天线嵌入式Wi-Fi模组。该模组硬件上集成了WLAN MAC、Baseband、RF,最高主频160MHz,内置192KB SRAM,2MB flash。整个模组用3.3V单电源供电,采用邮票孔SMT安装方式。这一IoT Wi-Fi方案已经通过AliOS Things认证,支持终端设备连接到阿里云,具有超低功耗和超低内存的特点,适用于各种小型IoT设备,可广泛应用在智能家居、智能城市、新出行等领域。

其Wi-Fi 相关特性包括:支持802.11 b/g/n 无线标准;支持WEP、WPA/WPA2 安全模式;支持Station 模式。该模组处理器采用Andes N10 处理器,128K ROM 和192KB SRAM,集成16Mbit SPI flash。可提供的外设端口包括:2X UART、5XPWM、4X ADC、1XI2C、1XSPI_M、14XGPIO(复用UART,PWM,ADC,I2C,SPI_M)。

该Wi-Fi模组已经获得的认证:Wi-Fi 联盟、FCC、CE和SRRC。其适用产品和应用场景包括:智能插座、智能灯控、智能交通、智能家电、智能安防、工业自动化等。

博流智能 BL602/BL604

BL602/BL604芯片的无线子系统包含2.4G无线电、Wi-Fi 802.11b / g / n和Bluetooth LE 5.0基带/MAC设计。其微控制器子系统包含低功耗32位RISC-V CPU、高速缓存和存储器。电源管理单元可控制低功耗模式。其外围接口包括SDIO,SPI,UART,I2C,IR远程,PWM,ADC,DAC,ACOMP,PIR等,支持灵活的GPIO配置。 BL602共有16个GPIO,而BL604共有23个GPIO。

该系列芯片的无线功能包括:Wi-Fi 802.11 b / g / n;低功耗蓝牙5.0,具有BLE协助的Wi-Fi快速连接,Wi-Fi和BLE共存;Wi-Fi安全WPS / WEP / WPA / WPA2 / WPA3;STA,SoftAP和嗅探模式;多云连接;2.4 GHz射频收发器;集成射频巴伦,PA / LNA。

其安全功能包括:安全启动;安全调试;XIP QSPI即时AES解密(OTFAD);AES 128/192/256;SHA-1 / 224/256;TRNG(真随机数生成器);PKA(公钥加速器)。

应用领域:低功耗物联网应用、Wi-Fi连接、BLE连接、家用电子产品、遥控器等。

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之一:无线通信中射频和基带芯片开发及制造工艺

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之二:Wi-Fi和Wi-Fi 6/6E技术发展、应用及市场

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之三:Wi-Fi 6路由器及主控芯片构成、主要厂商和市场增长

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之四:手机Wi-Fi 6芯片技术、开发和市场增长

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之五:Wi-Fi 6物联网应用场景、终端Wi-Fi芯片关键技术及市场增长

Wi-Fi 6技术及芯片研发调研分析报告之六:手机Wi-Fi 6芯片主要厂商及产品对比

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