WIFI芯片行业市场分那分析报告

1、WIFI 芯片行业市场分那分析报告2022 年 5 月- 3 -一、各种 WiFi规格及 WiFi 芯片市场的历史演进 在过去的 20 年间，WiFi 已经逐渐成为人们最常用的无线连接技术。从常 见的桌面终端、移动终端、家具电器到汽车，随处可见 WiFi 的身影，WiFi 为数十亿的设备提供接入互联网的服务。 第一代 WiFi 标准规范出现在上世纪 90 年代，IEEE 专门成立了 802.11 小组来负责 WLAN协议的制定与发展。IEEE 在 1997 年 6 月推出了第 一代 802.11 协议，第一代无线局域网标准（WLAN）定义物理层运行 在 2.4GHz，数据最大传输速率为 2 Mbps。第二代 WiFi 标准规范 802.11a 发布在 1999 年，IEEE 工作小组将该协议定义在 5GHz，数据最大传输速率达到了 54 Mbps。同年，IEEE 工作小组推出了定义在 2.4 GHz，最高传输速率为 11 Mbps 的 802.11b标准。在这一年，Wi-Fi 联盟也正式成立。 而在 WiFi 芯片上，最早基于 802.11a 协议推出 WiFi 芯片的三家公司是思科、

2、Intersil（2016 年被瑞萨收购）和 Atheros（2011 年被高通收购）。第三代 WiFi 标准规范 802.11g 发布在 2003 年，IEEE 工作小组使用了802.11a 协议中的 OFDM 技术，在规格上综合了 802.11b 的 2.4GHz频段和 802.11a 的最高 54 Mbps 的传输速率产生了 802.11g 协议。同时，从第三代 WiFi 标准开始，新标准都会向前兼容旧的版本。芯片厂商从当年 7 月开始逐步推出符合新协议的 WiFi 芯片，当时的主要芯片厂商有博通、德州仪器、Agere 和 Intersi，而博通则是当时 802.11g协议下的主要供应商。 第四代 WiFi 标准规范 802.11n（WiFi4）发布在 2009 年，随着互联网 的发展、流媒体的出现，终端设备对无线连接技术的速率和稳定性提 出了更高的要求。第四代标准中，IEEE 工作小组引入了 MIMO、波速 成形、双倍带宽（40MHz）等新概念。MIMO 和双倍带宽提高了最大 传输速率，而波速成形增加了最大传输距离。802.11n 工作在 2.4 GHz 频段上，使用 40Mh

3、z 带宽和 4*4 MIMO 时，最大传输速率可达 600 Mbps。WiFi4 芯片广泛应用在物联网市场上，例如智能家居或者白电 等产品上。WiFi 4 芯片可分为传统路由芯片，搭配 MCU 使用的芯片 以及 SoC 芯片。 第五代 WiFi 标准规范 802.11ac（WiFi5）发布在 2013 年，IEEE 工作 小组再次扩展了射频带宽（提升到 160MHz，但芯片厂商只实现了 80MHz 频宽），引入了更高阶的调制技术（256-QAM），传输速率最高 可搞达 1.73 Gbps。但是 WiFi5 仅运行在 5Ghz 频段上，并不支持 2.4GHz 频段。早在 2012 年 1 月，博通在台北发布了第五代 WiFi 芯 片，并取得 LG、华硕、华为、中兴、友讯、微软等 14 家设备厂商的 支持。在 2015 年，IEEE 发布了 802.11ac 的 wave2 阶段，主要通过 MU-MIMO 技术提高了多用户数据并发处理能力和网络资源利用率。 第六代 WiFi 标准规范 802.11ax（WiFi6）发布在 2015 年。随着移动 互联网带来的移动终端数量激增，以及物联网更广

4、泛地出现在家庭生 活中，单个 Wi-Fi 网络中的接入设备数量越来越多。如何同时接入更 多设备，并保证不同接入设备的使用体验，成为了摆在 IEEE 面前的新 挑战。WiFi6 同时支持 2.4 GHz 和 5 GHz 双频段，设计的初衷就是为 了解决越来越多的终端接入网络导致效率降低的问题。WiFi6 具有高速 度、低延时、低功耗三大特点。编码方式升级到 1024-QAM 带来了高 速度。WiFi6 中 OFDMA 技术的应用，允许所有用户同时传输数据， 降低延时。而在 OFDM 系统中，一旦有大量用户同时进行数据请求时， 就会造成网络堵塞的情况。同时 WiFi6 中新加入的上行 MU-MIMO， 提高了设备向路由器传输数据时的网络资源利用率。WiFi6 中新引入的 TWT 技术，可根据设备的情况自动调节发送或者接收数据的时间，同 时可以增加设备睡眠时间，从而降低功耗。WiFi 6 芯片被广泛用于手 机 WiFi、无线路由器、物联网与智能家居以及 AR/VR 市场中。根据 Strategy Analytics 的报告显示，2021 年高通、博通和联发科已经成为- 4 -了前三大 WiF

5、i 芯片厂商。国内厂商方面，博通集成已推出全球首款WiFi 6 物联网芯片 BK7236 。乐鑫科技推出了结合 Wi-Fi 6 与Bluetooth 5 (LE) 的 32 位 RISC-V SoC 芯片 ESP32-C6。 国际 WiFi 联盟宣布于 2021 年 1 月起开始提供 WiFi 6E 的认证。WiFi 6E 带来的主要升级集中在新增了 6 GHz的频段，更多的信道和频谱资 源将有助缓解信道拥堵的问题，改善高并发条件下的使用体验。图表 1：WiFi 5、WiFi 6/6E 和 WiFi 7 比较表世代比较 WiFi 5 WiFi 6 WiFi 6E WiFi 7802.11ac协议 802.11ax 802.11ax 802.11beWave1 Wave2发布时间 2013 2015 2019 2021 2022E工作频道 5 GHz2.4 GHz 5 GHz2.4 GHz 5 GHz 6 Ghz2.4 GHz 5 GHz 6 Ghz最大带宽 3466 Mbps 6933 Mbps 9.6 Gbps 10.8 Gbps 30 Gbps制程工艺节点 55nm 40nm 28

6、nm 14/16nm 6nm最大频宽 80 MHz 160 MHz 160 MHz 160 MHz 320 MHz最大空间流 8 8 8 16最高阶调制 256-QAM 1024-QAM 1024-QAM 4096-QAMbit 数 8 10 10 14MU-MIMO N/A 下行 上行、下行 上行、下行 上行、下行来源：华为 WiFI6 技术白皮书，国金证券研究所整理 第七代 WiFi 标准规范 802.11be（WiFi7）预计将于 2022 年底发布， 新标准在第六代的基础上进一步拓展了带宽（可高达 320 MHz），使用 更新的 4096-QAM 调制技术来提高速率，还创新的采用了 Multi-RU、 Multi-Link 和增强 MU-MIMO 等新技术。WiFi 7 的到来，将满足使用者 对于高清 4K/8K 视频，VR/AR、低延时游戏以及远程协同办公的需求。 高通在 MWC2022 上首次推出了 WiFi 7 解决方案 FastConnect 7800， 芯片设计最大传输速率可达 5.8 Gbps，高通预计将于 2022 年下半年 开始商用。二、从 WiFi 4/5 到

7、 WiFi 6/7 看全球及国内市场规模2.1 全球 WiFi 芯片市场份额及出货量 根据来自 Global Market Insights 的数据显示，2021 年全球 WiFi 芯片市场 规模超过 200 亿美元。从 2021 年到 2028 年，预计年平均复合成长率为 2.5%。到 2025 年，全球 WiFi 芯片市场规模将达到 220 亿美元。WiFi 6 芯 片从 2019 年开始出货，我们预计到 2025 年，WiFi 6 的市场份额将占到全 部 WiFi 芯片的 52%左右，其中包括 WiFi 6E 芯片。受限于 6 GHz 频道较 慢的监管审批与 WiFi 6 尚未普及的影响，2021 年 WiFi 6E 在所有 WiFi 6 芯片中占比不到 5%，我们认为更多的智能手机和无线路由器厂商会选择 跳过 WiFi 6E，仅有少数高端机型、高端路由器会导入 WiFi 6E 芯片，更 多的机型会直接导入 WiFi 7 解决方案。- 5 -图表 2：2018-2025 年全球 WiFi 芯片市场份额预测（单位：亿美元）WiFi 4/5 WiFi 6/7 Other2502001

8、501005002018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E来源：Global Market Insights、国金证券研究所 ABI Research 预测 2021 年全球 WiFi 芯片出货量超过 34 亿颗，到 2025 年，全球 WiFi 芯片出货量将超过 45 亿颗（7.3% CAGR）。我们预计 WiFi 芯片的增量来自 WiFi 6/7 芯片的放量。WiFi 6 将成为无线路由器、智能手 机、AR/VR 和在线协同办公等对于高带宽、高安全性、低延时以及多设备 同时接入有较高要求场景的首选。而一部分具有 WiFi 功能的物联网设备可 能会因为价格耗能因素以及设计简易性等因素继续选择 WiFi 4/5 芯片。图表 3：2018-2025 年全球 WiFi 芯片出货量预测（单位：千颗）WiFi 4/5 WiFi 6/7 Other5,000,0004,500,0004,000,0003,500,0003,000,0002,500,0002,000,0001,500,0001,000,000500,00002018 2019 2020

9、2021 2022E 2023E 2024E 2025E来源：ABI Research、国金证券研究所2.2 国内 WiFi 芯片市场规模及出货量 亿渡数据预测从 2018 年到 2025 年，国内 WiFi 芯片市场将实现 10.2%的 CAGR，明显高于全球 WiFi 芯片市场的 CAGR。到 2025 年，国内 WiFi 芯 片市场规模将超过 320 亿人民币。细分来看，WiFi 6/7 的市场规模将超过 209 亿，占全部 WiFi 市场的 64%，实现 56.9%的复合增长率。其中 WiFi 6/6E 的市场份额将从 2020 年的 8.3%上升到 2025 年的接近 57%，同期 WiFi 7 的市场份额将接近 8%。但是受到 2017 年到 2020 年智能手机出货 量连年下滑的影响， 国内 WiFi 芯片市场份额在 2020 年出现了同比减少。- 6 -图表 4：2018-2025 年国内 WiFi 芯片市场份额以及占比预测（单位：亿美元）国内市场份额（亿美元) 全球市场份额（亿美元） 中国市场占比300.0 25.0%250.020.0%200.015.0%150.010.0% 100.05.0%50.00.0 0.0%2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E来源：亿渡数据、国金证券研究所 我们预测从 2018 年到 2025 年，国内 WiFi 芯片出货量将从 4.3 亿颗增加 到 10.3 亿颗，年平均复合增长率为 13.3%。从细分市场来看，WiFi 6/7 的 出货量将从 2019 年的 4,500 万颗成长到 202

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