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wife晶片原廠

原標題:看完它,你就全懂了十大Wifi晶片原廠!

來源:全球物聯網觀察

概要:不知不覺中,WiFi幾乎已攻佔了整個世界。現在只要你上網,可能就離不開WiFi了。

2014年是物聯網WiFi市場關鍵的轉折期,此前傳統WiFi方案的價格超過40元,在對成本較敏感的電子產品消費市場應用普及較低。

在2014年初,高通推出WiFi SOC晶片Atheros4004,TI推出3200晶片,芯片價格都在3美元左右,瞬間就將WiFi方案的價格拉到了30元左右。2014年中旬,MTK推出價效比更高的晶片MT7681,價格僅有1.8美元,導致方案的價格再次下滑到20元左右。

隨後,樂鑫推出了價格更低的EST8266,晶片售價1.2美元,這時WiFi方案的價格降到10元上下了。

在2016年初,南方矽谷、新岸線、Realtek、聯盛德相繼推出WiFi SOC晶片,效能和價格都具備競爭力,預計WiFi模組的價格也將降到6元左右。

物聯網WiFi芯片價格趨勢

就係統應用企業而言,這無疑是一個最好的訊息。但這對WiFi晶片廠商而言,是殘酷的,今天就來看一下那些置身混戰的晶片廠和它的常用晶片(排名不分先後)。

博通Broadcom Corporation

博通是Wi-Fi晶片一哥,作為領先的半導體廠商,博通在無線領域的優勢有目共睹,晶片整合度高,並顯著降低功耗。WICED平臺提供一站式的多樣化應用,客戶在上面做不同的軟體開發以實現不同的應用。

2015年,安華高收購博通後,形成了更大的公司戰略,將在光纖和伺服器相關產品領域投入更多資源。

和其他業務相比,Wi-Fi晶片被認為是毛利率較低的業務,加上市場激烈的價格戰,讓博通決定放棄Wi-Fi晶片業務。

2016年4月,賽普拉斯(Cypress)將以5.5億美元現金收購收購博通的無線物聯網業務。包括Wi-Fi,藍芽和ZigBee物聯網產品線業務,還有WICED品牌及其開發者生態系統一起。

通過此次收購,賽普拉斯將會進一步鞏固自身在汽車、工業、智慧家居、可穿戴以及高速增長的物聯網市場的影響力。

賽普拉斯logo

高通Qualcomm Technologies, Inc.

高通雖然也運營Wi-Fi晶片業務,但影響力不大。在2010年,博通佔據獨立Wi-Fi晶片市場28%的份額,老二Atheros則佔據26%的份額。

真正讓高通在該領域佔據優勢的,是於2011年斥資31億美元收購Atheros後。

Atheros(創銳訊)1999年由斯坦福大學的Teresa Meng博士和斯坦福大學校長,MIPS創始人John Hennessy博士共同在矽谷創辦,提供基於IEEE802.11a 5-GHz的晶片組,還拓展了藍芽、GPS、乙太網等領域的開發。

Atheros被視為最專業的供應商,具有許多專利。其主力WiFi晶片還被裝在世界很多品牌的電腦和手持裝置中。

在完成對Atheros的收購後,高通實現了提供全套完整連線性的產品系列,這意味著它終於可以製造出既能連線4G網路又具Wi-Fi功能的晶片。同時,高通銷售手機晶片,Atheros提供連線產品,兩者形成了協同效應。

2013年,高通Atheros 推出低功耗單晶片WiFi平臺QCA4002/4004,以期佈局飛速發展的物聯網市場,這也是高通專門為物聯網應用推出的基於802.11n的單晶片平臺。

QCA4002/4004不但在晶片設計上採用一顆單晶片處理器和記憶體,無需使用其它MCU產品,還同時納入了IP堆疊、軟體中介軟體架構AllJoyn以及完整的網路服務,以協助客戶以最低的開發成本,將低功耗WiFi功能增加至任何產品。

由於採用的是單晶片設計,這兩個平臺的功耗非常低,而且在2.4G和5G兩個頻段都可以執行。兩者的區別在於QCA4002是一個子系統,可用於一些要求強大的MCU或高記憶體的應用場景,通過搭配各種各樣的MCU或記憶體等來實現。而QCA4004用於一些較低端的應用,內建的CPU可以獨立實現很多應用。

產品可應用於家庭和辦公室的各種新裝置

美滿電子Marvell Technology Group Ltd.

Marvell成立於1995年,原名邁威科技集團有限公司,2010年將中文名更為美滿,是全球頂尖的無晶圓廠半導體公司之一。

Marvell Wi-Fi產品在功效和技術架構方面優秀,其802.11 Wi-Fi技術幾乎百分之百地實現了在低功耗ARM SoC上執行,從而有效地減輕了與執行802.11 MAC有關的主系統應用處理器負擔。

2014年6月份,Marvell釋出針對物聯網應用的全面的無線MCU平臺:MW300 Wi-Fi微控制器。在單一晶片上整合MCU、RF收發器、網路/無線協議棧的基礎上,還集成了軟體開發套件和除錯工具,並提供從多層安全保障。

MW300 Wi-Fi微控制器支援802.11n Wi-Fi、內建全功能微控制器的單晶片SoC,面向低功耗進行了有針對性的優化,實現了深度低功耗狀態,同時降低了正常工作時的功耗,適用於各種基於電池供電的應用場景。

另外,該晶片搭配Marvell EZ-Connect 軟體平臺支援,包括易用的軟體開發工具包(SDK)和應用程式設計介面(API),使開發人員能夠充分利用該SoC解決方案內建的微控制器的全部潛能,基於該平臺大大減少開發時間。

MW300 Wi-Fi微控制器主要應用在智慧家居中,適用於家用電器與家庭網路的長時間連線。

德州儀器Texas Instruments Incorporated.

嵌入式WiFi市場有兩塊,一塊是面對高效能高成本大功率的應用,比如路由器、智慧電視等,這塊市場仍然是諸如博通、Marvell、MTK等主導,而對於插座、開關、小家電及可穿戴裝置來說,SimpleLink無疑是不錯選擇。

2014年6月份,TI推出了SimpleLink WiFi 系列WIFI平臺,專為IoT而設計,包括CC3100/3200,平臺具有高度的靈活性。

其中3200在單晶片中集成了射頻及模擬功能電路,將WiFi平臺與ARM Cortex-M4 MCU整合在一起,實現了低功耗、單晶片WiFi解決方案。而CC3100可與任何MCU配合使用。這兩款晶片都具有很低的功耗,提供低功耗射頻和高階低功耗模式,尤其適用於電池供電式裝置的開發。

CC3100內建了硬體加密模組,這樣做有三點好處,第一可以保證系統更安全,第二則是令加密解密功耗降低,第三則是令系統功耗降低。

WiFi裝置和路由器之間需要不斷地連結,為了節省功耗,WiFi晶片往往處於待機狀態,只是隔段時間就與路由器進行握手通訊,如果在沒有硬體加密解密功能的前提下建立握手協議會非常緩慢,一方面功耗會提升,另外系統效率也會大打折扣。而通過硬體加密解密,整個握手速度可以達到0.2s。

兩款產品都可讓使用者利用快速連線、雲支援和片上WiFi、網際網路和穩健的安全協議實現針對IoT的簡易型開發,無需具備開發連線型產品的先前經驗,就能夠輕鬆地為眾多的家用、工業和消費類電子產品增添嵌入式WiFi和網際網路功能。

聯發科臺灣聯發科技股份有限公司

聯發科是於2011年通過換股併購了臺灣雷凌科技(Ralink)之後,才出現了現在的MTK WiFi部門。

雷凌科技成立於2001年,在此之前是臺灣第一名的無線網路IC設計公司,也是聯發科的供應商。聯發科收購雷凌,更像是效仿了高通收購Atheros的舉動。

2014年6月,聯發科釋出兩款專為智慧家庭 應用而設計的系統單晶片(SoC)解決方案─ MT7688與MT7681。

這兩款產品低功耗,支援Smart Connection 智慧手機應用程式,可實現照明燈具、智慧電視、智慧門鎖等家電的網路連線。

MT7688採用Linux系統,支援802.11n,內建MIPS24KEc/580MHz處理器,256MB記憶體以及AES128/256加密引擎,可處理更為複雜或資料密集型的智慧家居裝置,比如IP投影機及家庭監控系統。

而MT7681則主要針對如燈泡、門鎖、插座等小型裝置,支援802.11n,可輕鬆為嵌入式裝置設計網路服務,整合電源管理單元、低頻放大器、射頻切換器,所有功能都整合在40針腳的5*5毫米的封裝中。

瑞昱(Realtek)瑞昱半導體股份有限公司

瑞昱(yù)半導體成立於1987年,位於臺灣「矽谷」的新竹科學園區。憑藉當年幾位年輕工程師的熱情與毅力,走過艱辛的初創時期到今日具世界領導地位的專業IC設計公司。

瑞昱RTL8710是一個完整且自成體系的WiFi網路解決方案,能夠獨立執行,也可以作為從機搭載於其他主機MCU 執行。它內建了一顆主頻為主166 MHz,並可兼做應用處理的超低功耗32位微型 CPU。在搭載應用並作為裝置中唯一的應用處理器時,能夠直接從外接快閃記憶體中啟動。內建的高速緩衝儲存器有利於提升系統性能,並減少記憶體需求。

此外,瑞昱RTL8710在負責無線上網接入承擔 WiFi 介面卡的任務時,可以將其新增到任何基於微控制器的設計中,連線簡單易行,只需通過SPI /SDIO 介面或 I2C/UART 口即可。 強大的片上處理和儲存能力,使其可通過 GPIO 口整合感測器及其他應用的特定裝置,實現了最低前期的開發和執行中最少地佔用系統資源。

在市場應用方面RTL8710可運用於智慧家居、感測器網路、可穿戴電產品、 線位置感知裝置、線定位系統訊號等。

瑞昱RTL8710

新岸線(Nufront)北京新岸線移動多媒體技術有限公司

新岸線創建於2004年,是一家致力於寬頻無線通訊和智慧處理器IC核心技術研發的高科技民營企業,涉及行動通訊、智慧終端、智慧交通、智慧家居等多個行業領域。總部設立在北京,分別在上海、廣州、深圳成立了分公司。

2011年11月,廣東新岸線正式推出了自主研發的WiFi晶片NL6621,在以博通、高通以及德州儀器等國外晶片廠商為主旋律的WIFI晶片市場中,這款晶片是號稱“首款國產WiFi晶片”,填補了國產WiFi晶片的空白。同時NL6621還是“國內首款WiFi基帶射頻處理器晶片”,是基帶、射頻與運算處理三合一的單晶片產品。

NL6621整合 MCU、448KB RAM和WIFI 的三合一WIFI SOC單晶片,效能強大,介面豐富(UART/I2C/I2S/SPI/SDIO/PWM/GPIO),產品可擴充套件性強。

另外還具有高開源的特點:

1)NL6621 SDK程式碼完全開放,包括UCOSII,BSP,TCP/IP,WIFI等等,完全支援二次深度開發;

2)NL6621產品級別的 WIFI-Uart SDK、機智雲SDK、WIFI插座完整方案、WIFI-Led完整方案等完全開放開源,大大降低開發難度,可快速實現專案量產。

NL6621晶片從2013年底量產至今,整體方案成熟穩定,已全面進入智慧家居(美的、海爾、長虹)、WIFI單品、智慧監控、傳統行業等領域,並取得卓越的成績,總出貨量已高達10KK級以上。

樂鑫樂鑫資訊科技(上海)有限公司

樂鑫成立於2008年,是一家專業的無晶圓半導體公司,致力於研發設計 WiFi 和藍芽技術的無線系統級晶片,提供移動通訊和物聯網解決方案。

2014年上半,針對物聯網市場,樂鑫推出了一款名為ESP8266 WiFi晶片,其核心是一塊Diamond Standard 106Micro控制器的高整合度晶片。

該晶片是當時行業內整合度較高的WiFi MCU晶片,集成了32位MCU、WiFi射頻、基帶、MAC、TCP/IP於單顆 SoC 上,實現了板上佔用空間最小化。同時ESP8266 也只有7個外圍器件,大大降低了ESP8266的模組BOM成本,也正因為如此,該晶片迎合了智慧家居市場的價格要求。

另外,該晶片的 WLAN 擁有領先的電源控制演算法,可在省電模式下工作,滿足電池和電源裝置苛刻的供電要求。

在ESP826攫取大部分物聯網WiFi晶片市場之前,樂鑫就憑藉無線SoC ESP8089暢銷於白牌平板電腦市場,並與瑞芯微、全志彼時叱詫平板電腦、OTT盒子領域的廠商建立了合作伙伴關係。

ESP826讓樂鑫成了物聯網晶片黑馬,2016年9月,樂鑫又推出了新品——ESP32 ,為千“片”一律的 32位 MCU 市場帶來一股新風。

ESP32晶片將bgn WiFi和BLE合二為一,搭配雙核32位Tensilica L108 MCU,最高主頻可達250MHz,且具備低功耗等多種睡眠模式供不同的物聯網應用場景使用。相較上一代晶片ESP8266,ESP32有更多的記憶體空間供使用者使用,且有更多的I/O口可供開發。

樂鑫 ESP8266

聯盛德北京聯盛德微電子有限責任公司

聯盛德成立於2013年,致力於物聯網領域無線通訊晶片的開發與應用,並專注物聯網嵌入式Wi-Fi晶片。

W500是一顆適用於物聯網領域的低功耗、安全多模無線SoC單晶片。

整合802.11n MAC、基帶、射頻與TCP/IP層網路協議,內建WAPI/WEP/WPA/WPA2安全協處理器,支援11e/WMM-QoS和PS低功耗功能。

W500內建32位 ARM CPU,最高主頻160MHz,內建416K Byte RAM空間(預留二次開發空間大小近200K Byte)。提供開源SDK開發包,支援客戶二次開發,提供高速UART/SDIO/SPI/I⊃2;C/ADC/PWM/GPIO 等介面。

可方便應用於智慧家電、智慧家居、醫療監護、無線音視訊、智慧玩具、汽車電子、智慧電網與工業控制等領域。

瑞芯微福州瑞芯微電子股份有限公司

瑞芯微成立於2001年,是專業的積體電路設計公司。2015年瑞芯微變更為股份有限公司,註冊和實收資本均為1.08億元。

瑞芯微和炬力、展訊誕生於同一時代,但這三家晶片商命運各不相同。前幾年平板電腦的爆發式增長,讓瑞芯微出盡了風頭,客戶不乏英特爾、華碩、惠普等大牌,業績也曾一度呈現爆發式增長。但隨著近年來平板電腦行業增速的放緩,重度依賴平板電腦的瑞芯微遭遇重創,公司業績更是連續三年出現大幅下滑。

7月份,瑞芯微IPO被否未通過。不過瑞芯微也嗅到了這個科技時代的潮流方向,物聯網、VR都來“摻和”一把。

2015年,瑞芯微與第三方共同推出全球最低功耗WiFi晶片——RKi6000,這款WiFi晶片功耗與BLE4.0低功耗藍芽相當,使用時功耗僅為20mA毫安,比現有IoT裝置的平均WiFi功耗降低85%。

因為功耗表現較好,從而首次使得WiFi在IoT物聯網系統中使用鈕釦電池成為可能!此舉可大大降低模組體積,且方便智慧硬體產品的使用和安裝,真正實現大幅降低裝置功耗,產品尺寸及開發成本的技術優勢。

在晶片廠大打價格戰的同時,模組廠也沒閒著。2015年1月,小米推出應用於家電裝置的WiFi通用模組,一個只需要22元,甚至在釋出會上承諾未來會以10元價格提供給智慧家電廠商。然而僅隔兩個月,360公司推出1元智慧模組WiFi模組,直接將價格拉至谷底…

在摩爾定律之下,硬體在發展過程中會面臨價格下降的趨勢,但在產業趨於成熟的過程中,一味地降價,甚至通過犧牲自身利益來換取市場,顯然這是非常不理性的。

結語

但不管怎麼說,WiFi晶片、模組的價格都已經下來了,這極大的降低了智慧硬體的門檻,成了物聯網爆發的又一催化劑。物聯網時代的到來,對WiFi的需求只會越來越大。

據ABI Research的研究,截至2014年底,全球共計售出99.8億部WiFi裝置,WiFi裝置在未來五年有望以10%的年增長率持續增長。所以,當前最重要的是如何去構建更好的商業模式,好讓“幸福”來的比混戰更突然。

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