和芯微電子重磅發(fā)布:國(guó)內(nèi)首套2.4G&5G高功率WiFi6 FEM芯片
四川和芯微電子股份有限公司于10月18日舉辦了一場(chǎng)線上產(chǎn)品發(fā)布會(huì),以“Cenchip”品牌發(fā)布了五款射頻芯片,包括國(guó)內(nèi)首套2.4G&5G高功率WiFi6 FEM芯片,一款5G高功率WiFi5 FEM芯片和兩款高功率WiFi PA芯片,具有“高頻頻段”、“高線性輸出功率”和“高端進(jìn)口產(chǎn)品管腳兼容替代”三大亮點(diǎn)。
高頻頻段,是指WiFi6(包含WiFi6E)的工作頻段是5~7GHz,遠(yuǎn)高于4G/5G手機(jī)的2~4GHz工作頻段,芯片設(shè)計(jì)難度非常大。
高線性輸出功率,是指WiFi6的線性輸出功率是在-43dB DEVM條件下測(cè)得的,相比之下,WiFi5線性輸出功率是在-35dB DEVM條件下測(cè)得的,WiFi6的功放線性度指標(biāo)要求高了很多;再考慮到WiFi6的最高帶寬是160MHz,是WiFi5最高帶寬80MHz的兩倍,傳統(tǒng)的WiFi5功放在WiFi6最高帶寬時(shí)進(jìn)行測(cè)試,輸出線性功率往往不到原來(lái)的四分之一,WiFi6射頻芯片的設(shè)計(jì)難度大幅提升。
高端進(jìn)口產(chǎn)品管腳兼容替代,本次發(fā)布的芯片主要對(duì)標(biāo)美國(guó)Skyworks和Qorvo高功率WiFi6射頻FEM芯片,封裝尺寸為3x5mm QFN24。
無(wú)線通信系統(tǒng)都是由射頻前端和基帶處理兩個(gè)主要功能構(gòu)成,基帶處理芯片一般是用CMOS工藝進(jìn)行制造,射頻前端在功率比較小的時(shí)候可以集成在基帶芯片內(nèi)部,這些集成了射頻功放的基帶芯片廣泛用在IOT通訊設(shè)備等。
對(duì)于很多高線性度高功率要求的無(wú)線通訊芯片,主要是用GaAs (砷化鎵)工藝進(jìn)行制造,因?yàn)樯榛壊牧系碾娮舆w移速率是硅材料的210倍,從物理性質(zhì)上決定了砷化鎵工藝的高頻性能遠(yuǎn)超硅工藝。美國(guó)三大巨頭Skyworks、Qorvo和Broadcom占據(jù)了全球獨(dú)立PA市場(chǎng)93%的市場(chǎng)份額。
WiFi6標(biāo)準(zhǔn)于2019年正式啟用,其最高傳輸速率接近10Gbps,這對(duì)射頻PA性能指標(biāo)的要求大幅度提高。在移動(dòng)蜂窩通信領(lǐng)域,從4G手機(jī)到5G手機(jī)產(chǎn)品,外置的砷化鎵獨(dú)立PA已成為產(chǎn)品的標(biāo)配。在無(wú)線網(wǎng)通產(chǎn)品,從WiFi6路由器開始,外置的獨(dú)立PA也將成為標(biāo)準(zhǔn)配置。
繼2019年8月三星發(fā)布全球首款支持WiFi6的智能手機(jī)Galaxy Note 10之后,全球各大品牌手機(jī)廠商陸續(xù)發(fā)售支持WiFi6的智能手機(jī)。
2020年2月13日小米10新品直播發(fā)布會(huì)帶來(lái)了小米首款支持WiFi 6網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的路由器—小米路由器AX3600。
根據(jù)【招商電子】2021年9月14日發(fā)布的《射頻前端篇:射頻前端千億藍(lán)海,國(guó)產(chǎn)化東風(fēng)漸起》研究報(bào)告,“2020-2025年,WiFi6在手機(jī)中的滲透率持續(xù)提升,預(yù)計(jì)2025年超過(guò)60%;WiFi6在路由器中的滲透速度比手機(jī)更快,預(yù)計(jì)2025年超過(guò)90%;全球路由器WiFi FEM市場(chǎng)規(guī)模將從2020年8億美元提升到18億美元。”
和芯微電子的射頻技術(shù)來(lái)源于美國(guó)EPICOM通訊公司;美國(guó)EPICOM通訊公司是2002年在硅谷成立的射頻芯片設(shè)計(jì)公司,該公司2003年就開始批量出貨砷化鎵WiFi射頻PA,并與Atheros,Marvell和Ralink共同發(fā)布WiFi 802.11g平臺(tái);2005年EPICOM公司的WiFi射頻 PA產(chǎn)品出貨超過(guò)4000萬(wàn)顆,成為全球主流的WiFi射頻芯片供貨商,產(chǎn)品曾被華碩(ASUS)和阿爾卡特(Alcatel)大量采用。
2017年和芯微電子獲得了美國(guó)EPICOM公司的相關(guān)專利技術(shù)并開始組建射頻團(tuán)隊(duì),是國(guó)內(nèi)首家專注于高功率WiFi射頻芯片研發(fā)的公司,現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了全系列3x5mm尺寸的WiFi6 2.4G&5G和WiFi5 5G的射頻FEM芯片,WiFi6E的產(chǎn)品也在研發(fā)當(dāng)中,同時(shí)開始布局WiFi7的產(chǎn)品研發(fā)。
目前Cenchip產(chǎn)品線已能全面支持2.4G&5G兩個(gè)頻段的高功率WiFi6路由器,F(xiàn)EM芯片型號(hào)分別是CP3747、CP1333和CP3728,另外兩個(gè)獨(dú)立的PA芯片型號(hào)是CP5405和CP2623,對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品功能及對(duì)標(biāo)的Skyworks/Qorvo產(chǎn)品型號(hào)詳見下表。
Cenchip系列芯片可以Pin-Pin無(wú)縫替換國(guó)際品牌的多款產(chǎn)品,客戶的PCB板無(wú)需做任何改動(dòng)。
以下表格是Cenchip產(chǎn)品和對(duì)標(biāo)產(chǎn)品線性輸出功率指標(biāo)的對(duì)比結(jié)果,這是射頻FEM芯片設(shè)計(jì)難度最大也最具挑戰(zhàn)的指標(biāo)。
以CP3747為例,在-43dB DEVM,1024QAM,160MHz帶寬WiFi6的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)下,CP3747的線性輸出功率性能,已經(jīng)超過(guò)了QPF4588,和SKY85747的性能也相當(dāng)。
CP1333和CP3728的性能指標(biāo)完全可與Skyworks和Qorvo的產(chǎn)品媲美。
下面表格里面,有另外幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)和對(duì)標(biāo)產(chǎn)品的對(duì)比結(jié)果,分別是發(fā)射增益,接收增益和接收噪聲系數(shù)。
可以看出來(lái),這些指標(biāo)與Skyworks和Qorvo的產(chǎn)品性能相比,也不遑多讓。
以下的幾張測(cè)試截圖,是CP3747和QPF4588的DEVM對(duì)比測(cè)試曲線。
從以上的對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出,Cenchip系列芯片的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo),均已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,完全有能力實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,打破國(guó)外產(chǎn)品的壟斷。
除了從美國(guó)EPICOM公司購(gòu)買的5項(xiàng)美國(guó)發(fā)明專利,和芯射頻團(tuán)隊(duì)已經(jīng)申請(qǐng)了16項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利,Cenchip系列產(chǎn)品完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
現(xiàn)在已經(jīng)有多家海內(nèi)外客戶測(cè)試了本次發(fā)布的射頻芯片,正在逐步導(dǎo)入到路由器終端產(chǎn)品當(dāng)中。
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展位號(hào):1B079