WiFi晶元的市場，硝煙四起

作者：軍軍

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本文是一篇WiFi晶元廠商匯總~

眾所周知，物聯網的基礎是物物之間的互連互通，因此，簡單、穩定、可靠的連網能力是物聯網發展的最重要的元素之一。在有線和無線兩種方式中，由於連接入網的設備和物品的廣泛分布，以及無線通信技術在組網便捷性方面的優勢，無線IoT互聯的重要性不言而喻。

在眾多的無線連接技術中，應用最廣泛和普遍的當屬WiFi/BT/ZigBee，這三種技術，各有所長，分別適用不同的應用場景，成為物聯網無線連接最流行的通信協議。

在物聯網萬物互聯的驅動下，嵌入式WiFi晶元市場成為了「引爆點」，預計2017年的總出貨量將達到2億顆。面對如此巨大的「誘惑」，國內外WIFI晶元企業自然幹勁十足，準備好好大幹一場。萬萬沒想到，WiFi晶元企業還沒來得及豐收，殘酷的價格競爭就已經先一步到來。可謂是硝煙四起，就系統應用企業而言，這無疑是一個最好的消息。但這對WiFi晶元廠商而言，是殘酷的，今天就來看一下那些置身混戰的晶元廠和它的常用晶元。

博通Broadcom Corporation

博通是Wi-Fi晶元一哥，作為領先的半導體廠商，博通在無線領域的優勢有目共睹，晶元集成度高，功耗低。WICED平台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。

然而和其他業務相比，Wi-Fi晶元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晶元業務。2016年4月，賽普拉斯（Cypress）以5.5億美元現金收購博通的無線物聯網業務。包括Wi-Fi，藍牙和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、智能家居、可穿戴以及高速增長的物聯網市場的影響力。

高通Qualcomm Technologies, Inc

高通雖然也運營Wi-Fi晶元業務，但影響力不大。在2010年，博通佔據獨立Wi-Fi晶元市場28%的份額，老二Atheros則佔據26%的份額，但是在高通於2011年斥資31億美元收購Atheros後，高通在該市場的佔有率一舉達到38.7%。

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的晶元組，還拓展了藍牙、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晶元還被裝在世界很多品牌的電腦和手持設備中。在完成對Atheros的收購後，高通實現了提供全套完整連接性的產品系列，這意味著它終於可以製造出既能連接4G網路又具Wi-Fi功能的晶元。同時，高通銷售手機晶元，Atheros提供連接產品，兩者形成了協同效應。

2013年，高通Atheros 推出低功耗單晶元WiFi平台QCA4002/4004，以期布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的單晶元平台。

QCA4002/4004不但在晶元設計上採用一顆單晶元處理器和內存，無需使用其它MCU產品，還同時納入了IP堆棧、軟體中間件架構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。由於採用的是單晶元設計，所以該晶元平台的功耗非常低，而且在2.4G和5G兩個頻段都可以運行。QCA4004其內置的CPU可以獨立實現很多應用。

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上運行，從而有效地減輕了與運行802.11 MAC有關的主系統應用處理器負擔。

2014年6月份，Marvell發布針對物聯網應用的全面的無線MCU平台：MW300 Wi-Fi微控制器。在單一晶元上集成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調試工具，並提供從多層安全保障。

MW300 Wi-Fi微控制器支持802.11n Wi-Fi、內置全功能微控制器的單晶元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，該晶元搭配Marvell EZ-Connect 軟體平台支持，包括易用的軟體開發工具包（SDK）和應用編程介面（API），使開發人員能夠充分利用該SoC解決方案內置的微控制器的全部潛能，基於該平台大大減少開發時間。MW300 Wi-Fi微控制器主要應用在智能家居中，適用於家用電器與家庭網路的長時間連接。

德州儀器Texas Instruments Incorporated.

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

2014年6月份，TI推出了SimpleLink WiFi 系列WIFI平台，專為IoT而設計，包括CC3100/3200，平台具有高度的靈活性。其中3200在單晶元中集成了射頻及模擬功能電路，將WiFi平台與ARM Cortex-M4 MCU整合在一起，實現了低功耗、單晶元WiFi解決方案。而CC3100可與任何MCU配合使用。這兩款晶元都具有很低的功耗，提供低功耗射頻和高級低功耗模式，尤其適用於電池供電式設備的開發。

CC3100內建了硬體加密模塊，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設備和路由器之間需要不斷地鏈接，為了節省功耗，WiFi晶元往往處於待機狀態，只是隔段時間就與路由器進行握手通信，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。

兩款產品都可讓用戶利用快速連接、雲支持和片上WiFi、互聯網和穩健的安全協議實現針對IoT的簡易型開發，無需具備開發連接型產品的先前經驗，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和互聯網功能。

聯發科台灣聯發科技股份有限公司

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

雷凌科技成立於2001年，在此之前是台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，聯發科發布兩款專為智能家庭 應用而設計的系統單晶元(SoC)解決方案─ MT7688與MT7681。

這兩款產品低功耗，支持Smart Connection 智能手機應用程序，可實現照明燈具、智慧電視、智慧門鎖等家電的網路連接。

MT7688採用Linux系統，支持802.11n，內建MIPS24KEc/580MHz處理器，256MB內存以及AES128/256加密引擎，可處理更為複雜或數據密集型的智能家居設備，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、插座等小型設備，支持802.11n，可輕鬆為嵌入式設備設計網路服務，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，位於台灣「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，能夠獨立運行，也可以作為從機搭載於其他主機MCU 運行。它內置了一顆主頻為主166 MHz，並可兼做應用處理的超低功耗32位微型 CPU。在搭載應用並作為設備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。內置的高速緩衝存儲器有利於提升系統性能，並減少內存需求。

此外，瑞昱RTL8710在負責無線上網接入承擔 WiFi 適配器的任務時，可以將其添加到任何基於微控制器的設計中，連接簡單易行，只需通過SPI /SDIO 介面或 I2C/UART 口即可。 強大的片上處理和存儲能力，使其可通過 GPIO 口集成感測器及其他應用的特定設備，實現了最低前期的開發和運行中最少地佔用系統資源。

在市場應用方面RTL8710可運用於智能家居、感測器網路、可穿戴電產品、 線位置感知設備、線定位系統信號等。

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信和智能處理器IC核心技術研發的高科技民營企業，涉及移動通信、智能終端、智能交通、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晶元NL6621，在以博通、高通以及德州儀器等國外晶元廠商為主旋律的WIFI晶元市場中，這款晶元是號稱「首款國產WiFi晶元」，填補了國產WiFi晶元的空白。同時NL6621還是「國內首款WiFi基帶射頻處理器晶元」，是基帶、射頻與運算處理三合一的單晶元產品。

NL6621集成 MCU、448KB RAM和WIFI 的三合一WIFI SOC單晶元，性能強大，介面豐富（UART/I2C/I2S/SPI/SDIO/PWM/GPIO），產品可擴展性強。

另外還具有高開源的特點：

1）NL6621 SDK代碼完全開放，包括UCOSII，BSP，TCP/IP，WIFI等等，完全支持二次深度開發；

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，可快速實現項目量產。

NL6621晶元從2013年底量產至今，整體方案成熟穩定，已全面進入智能家居（美的、海爾、長虹）、WIFI單品、智能監控、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。

樂鑫信息科技（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 和藍牙技術的無線系統級晶元，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晶元，其核心是一塊Diamond Standard 106Micro控制器的高集成度晶元。

該晶元是當時行業內集成度較高的WiFi MCU晶元，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，該晶元迎合了智能家居市場的價格要求。

另外，該晶元的 WLAN 擁有領先的電源控制演算法，可在省電模式下工作，滿足電池和電源設備苛刻的供電要求。

在ESP826攫取大部分物聯網WiFi晶元市場之前，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夥伴關係。

ESP826讓樂鑫成了物聯網晶元黑馬，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晶元將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。相較上一代晶元ESP8266，ESP32有更多的內存空間供用戶使用，且有更多的I/O口可供開發。

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信晶元的開發與應用，並專註物聯網嵌入式Wi-Fi晶元。

W500是一顆適用於物聯網領域的低功耗、安全多模無線SoC單晶元。

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

W500內置32位 ARM CPU，最高主頻160MHz，內置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，支持客戶二次開發，提供高速UART/SDIO/SPI/I?2;C/ADC/PWM/GPIO 等介面。

可方便應用於智能家電、智能家居、醫療監護、無線音視頻、智能玩具、汽車電子、智能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，是專業的集成電路設計公司。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，但這三家晶元商命運各不相同。前幾年平板電腦的爆髮式增長，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髮式增長。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。

2015年，瑞芯微與第三方共同推出全球最低功耗WiFi晶元——RKi6000，這款WiFi晶元功耗與BLE4.0低功耗藍牙相當，使用時功耗僅為20mA毫安，比現有IoT設備的平均WiFi功耗降低85%。

因為功耗表現較好，從而首次使得WiFi在IoT物聯網系統中使用紐扣電池成為可能！此舉可大大降低模塊體積，且方便智能硬體產品的使用和安裝，真正實現大幅降低設備功耗，產品尺寸及開發成本的技術優勢。

結語

在晶元廠大打價格戰的同時，模塊廠也沒有閑著。2015年1月，小米推出應用於家電設備的WiFi通用模塊，一個只需要22元，甚至在發布會上承諾未來會以10元價格提供給智能家電廠商。然而僅隔兩個月，360公司推出1元智能模塊WiFi模塊，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。

不管怎麼說，在這個新的時代，萬物互聯已成趨勢，WiFi的價格已經降至冰點，這很大程度降低了智能硬體的門檻，也成了物聯網爆發前夕的又一催化劑，萬物互聯的時代已經到來，未來，對WiFi的需求只會越來越大，連接數會成倍持續增長，所以讓我們一起擁抱這個萬物互聯的未來，一起迎接它。

其實未來已經來臨，只是還未流行。

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