| 5G, Wi-Fi 6'nın yerini alabilir mi?9 Haziran 2021 akşamı, Zhangjiang Hi-Tech ve Xinmo Research tarafından düzenlenen altıncı "Herkesin Söylediği Çip/Benim Söylediğim IC" endüstri salonu Zhangjiang Bilim Şehri'nde gerçekleştirildi. Salonda, Broadcom Integration Yönetim Kurulu Başkanı ve CEO'su Zhang Pengfei, "Nesnelerin İnternetinin Yeniden Yapılanması: Wi-Fi 6 Hakkında Konuşmak" temasıyla harika bir konuşma yaptı. Salona Huawei, Huahong Grace, Unisoc, Pingtouge ve Intel gibi tanınmış şirketlerden orta ve üst düzey yöneticiler katıldı.Yerinde gerçekleştirilen iletişim oturumu sırasında Zhang Pengfei, sektördeki önemli konular, fırsatlar, kurumsal stratejiler ve diğer meseleler hakkında izleyicilerle hararetli bir tartışma gerçekleştirdi. Zhang Pengfei, Broadcom Integration Yönetim Kurulu Başkanı ve CEO'suMr. Zhang Pengfei is the chairman and CEO of Broadcom Integration and has more than 20 years of experience in the semiconductor industry. Mr. Zhang Pengfei studied in the Department of Electronic Engineering at Tsinghua University with his bachelor's, master's and doctoral degrees. In 1994, he went to the United States to engage in postdoctoral research at the University of California, Los Angeles (UCLA). He once co-founded Resonext Communications, an integrated circuit design company in the United States with his partners, which was later successfully acquired by RF Micro Devices, a listed company in the United States. In 2005, after Zhang Pengfei returned to China, he established Broadcom Integration in Shanghai Zhangjiang High-Tech Park, focusing on the R&D and sales of wireless communication integrated circuit chips. It provides low-power, high-performance wireless radio frequency and microprocessor SOC chips to domestic and foreign customers, including many world-renowned brands, and provides complete solutions for intelligent transportation and the Internet of Things. In April 2019, Broadcom Integration was listed on the A-share main board.Aşağıda, Xinmo Araştırma tarafından derlenen Sayın Zhang Pengfei'nin muhteşem konuşmasının içeriği yer almaktadır.Zhang Pengfei:
Herkes Wi-Fi'ı biliyor ve herkesin en az bir Wi-Fi kullanan cihazı var. Son iki yılda, Wi-Fi 6 teknolojisinin piyasaya sürülmesiyle birlikte birçok terminal ürünü Wi-Fi 6'ya yükseltildi ve Wi-Fi 6, medya ve haberlerin de dikkatini çekti. Bugün sizlere Wi-Fi 6'dan ve sunduğu yeni teknoloji yükseltmelerinden, yeni uygulama senaryolarından ve yeni yatırım fırsatlarından bahsetmek istiyorum.I will expand on the following points:1. Wi-Fi teknolojisinin kökeni; 2. Wi-Fi 5'in beş önemli uygulama darboğazı; 3. Wi-Fi 6'nın dokuz önemli teknolojik yükseltmesi; 4. Wi-Fi 6 ve 5G'nin karşılaştırılması; 5. Wi-Fi 6 çiplerinin tasarım zorlukları; 6. Wi-Fi sektörünün yükselişi; 7. Wi-Fi pazar büyüklüğü tahmini; 8. Broadcom entegre Wi-Fi ürünleri.
Wi-Fi Teknolojisinin Kökeni
Elektronik bilgi endüstrisi 50 yılı aşkın süredir gelişmekte ve dünyayı değiştiren birçok ürün ortaya çıkarmıştır. Bilgisayarlar ve cep telefonları en temsili iki üründür. Bunun arkasındaki çok önemli destekleyici teknoloji ise iletim ve bağlantıdır.Günlük hayatta birden fazla kablosuz iletim protokolü kullanıyoruz ve her cep telefonunda en az üç protokol bulunuyor: hücresel ağ, Wi-Fi ve Bluetooth. Kablosuz iletim teknolojisini ölçmek için üç önemli boyut vardır: mesafe, bant genişliği ve pil ömrü. Teknik açıdan bakıldığında, bu üç boyutta da en üst düzeye ulaşmanın bir yolu yoktur ve ulaşılsa bile maliyeti çok yüksek olacaktır. Bu nedenle cep telefonlarında üç kablosuz iletim protokolü bulunmaktadır. Hücresel ağlar mesafeyi optimize etmeyi, Wi-Fi bant genişliğini optimize etmeyi ve Bluetooth düşük güç tüketimini tercih eder.Since 1999, WLAN has had a Wi-Fi wireless communication protocol standard. And after a long period of development, before Wi-Fi 6, it experienced five generations of technological development, and the main theme was to increase the amount of data transmitted per unit time. For example, the third-generation Wi-Fi 802.11a and 802.11g protocols can transmit emails; the fourth-generation Wi-Fi protocol allows devices to surf the Internet freely, and the fifth-generation Wi-Fi protocol 802.11ac allows devices to play videos smoothly. With the upgrade of technology, more and more users are using Wi-Fi, and Wi-Fi has begun to succeed in industry and business. User bottlenecks have also emerged.
Wi-Fi 5'in beş temel uygulama darboğazı
Öncelikle tipik bir Wi-Fi uygulama senaryosuna bakalım. Bir ofis ortamında, yönlendirici, erişim noktası veya ağ geçidi olabilen bir erişim noktası (AP) bulunur. Ofisteki birçok cihaz, AP'ler aracılığıyla dış internete bağlanır. Bir AP ve ona bağlı tüm cihazlar bir BSS (Bağlantı Destek Sistemi) oluşturur. AP'ye bağlı cihazlara STA (Site Erişim Noktası) denir. Bir BSS içinde bir AP bulunur. Belirli bir anda AP'ye erişen tüm STA'lar, internete bağlanmak için kablosuz iletim ortamı için rekabet etmek zorundadır. İki bitişik BSS'ye OBSS (Ofis Bağlantı Destek Sistemi) denir.Bunu anladıktan sonra, Wi-Fi 6'nın gelişinden önce Wi-Fi teknolojisinde hangi teknik darboğazların bulunduğunu anlayabiliriz.(1) Birden fazla cihazın bir arada bulunması ciddi sıkışıklığa yol açarWi-Fi'nin yaygınlaşmasıyla birlikte, bir BSS'de bir AP'ye bağlanan STA sayısı giderek artmakta ve her STA'nın AP'ye erişme olasılığı azalmaktadır. Gerçek durum şu ki, bir BSS içinde bir kanal kullanım oranı %75'e ulaştığında doygunluğa ulaşmış demektir. Başka bir STA eklendiğinde ise ciddi gecikmeler meydana gelir. OBSS'ler birbirleriyle de etkileşim halindedir.(2) Kısa çerçeve verilerinin oranı çok yüksekWhen the AP transmits STA data, it needs to package the data and send it out. This process will generate some management and control overhead in order to make effective and secure data connections. Only the more valid data, the higher the transmission media utilization. Normally, what we use Wi-Fi to send are short messages, and the amount of effective data is not large. Only when sending 4K and 8K information will there be a large amount of valid data. In this case, the utilization of the wireless medium during the packet assembly process is very, very low.(3) Spektrum kaynaklarının ciddi sıkıntısıEn çok 2.4 GHz frekans bandını kullanıyoruz. En düşük 20 MHz bant genişliğinde bile yalnızca üç kullanılabilir kanal var. 40 MHz bant genişliği kullanıldığında ise 2.4 GHz bandında yalnızca bir kanal seçilebiliyor. Frekans kaynakları açısından 2.4 GHz kullanımı oldukça zor. Örneğin, 802.11ap protokolü 160 MHz bant genişliği kullanıyorsa, 5 GHz bandında bile yalnızca iki kanal kullanılabiliyor. Birçok durumda tıkanıklık, yetersiz kanal sayısından kaynaklanıyor.Nesnelerin İnterneti (IoT) kullanıcılarının sayısı giderek artıyor ve IoT uygulamaları için çok önemli bir gereklilik de güç tüketiminin azaltılmasıdır. Wi-Fi sektöründe düşük güç tüketimine hala yeterince önem verilmiyor. Günümüz elektronik cihazlarının pilleri yılda bir kez değiştirilebiliyor. Bu çok iyi bir uygulama. Nesnelerin İnterneti çağı geldiğinde, evde 100 adet bu tür cihaz olduğunu varsayarsak, her hafta iki pilin değiştirilmesi gerekecek ve bu da kullanıcılar üzerinde büyük bir baskı oluşturacaktır. Bu nedenle, pil ömrünü uzatmak çok önemli bir zorluktur.(5) Açık havada uzun mesafeWi-Fi iç mekan iletim protokolüdür, neden dış mekanlarda kullanılır? Nesnelerin İnterneti'nin (IoT) ortaya çıkmasıyla birlikte dış mekan kullanımlarına olan talep arttı. Örneğin, güvenlik izleme ve eğlence tesisleri için daha güvenilir dış mekan iletim protokollerine ihtiyacımız var.These are all difficulties and challenges in efficiency that arise in Wi-Fi application scenarios due to the rapid development of the industry before the arrival of Wi-Fi6. This is also the industrial technical background for IEEE to launch Wi-Fi 6 from the perspective of wireless standard formulation.
Wi-Fi 6 nine major technical upgrades
Wi-Fi 6 neler yaptı? Özetle, Wi-Fi 6'da dokuz önemli teknik iyileştirme var.(1) Yüksek mertebeli modülasyon teknolojisi 1024QAM.Wi-Fi 6, daha üst düzey 1024QAM modülasyon teknolojisini kullanır ve bu da Wi-Fi 5'e kıyasla maksimum veri iletim hızını %25 artırır.Wi-Fi 5, 256QAM modülasyon teknolojisini kullanır ve tek sembol veri yoğunluğu 8'dir. Wi-Fi 6 ise 1024QAM vektör modülasyonunu kullanır ve tek sembol veri yoğunluğu 10'a ulaşır.(2) Alt taşıyıcı verileri 4 kat arttıWi-Fi, çoklu taşıyıcı teknolojisini kullanır. Wi-Fi 5'te alt taşıyıcı sayısı 256'dır. Wi-Fi 6'da bu sayı 4 kat artarak 1024'e ulaşmıştır. Alt taşıyıcı sayısındaki artışın iki faydası vardır: birincisi spektrum kullanımını iyileştirmek, ikincisi ise iletim süresi kullanımını iyileştirmektir.Alt taşıyıcılar farklı boyutlarda RU grupları halinde gruplandırılır ve her bir STA'ya RU birimleri cinsinden tahsis edilir. OFDMA teknolojisi kullanılarak, kısa paketlerin neden olduğu spektrum israfını önlemek için farklı bilgi verileri aynı pakete paketlenebilir. Ayrıca STA'lar arasındaki rekabeti azaltır ve gecikmeyi düşürür.The Wi-Fi 5 standard already supports downlink multi-user concurrency; Wi-Fi 6 adds uplink multi-user concurrency. There are many requirements: channel matrix measurements, clock management, power control. Both MU-MIMO technology and OFDMA technology solve the problem of multi-device transmission. OFDMA technology solves it through frequency reuse, while MU-MIMO technology solves it through spatial multiplexing.BSS renklendirme teknolojisi, 802.11ah protokolünden yararlanır. Örneğin, veri iletimi bir salonda yemek yemeye benzer. Her masa bir BSS'dir. Wi-Fi 5 altında, salonda bir kişi konuştuğu sürece konuşamazsınız, ancak Wi-Fi 6 altında, masadaki kişi konuşmadığı sürece konuşabilirsiniz. Bu yöntem kullanılarak, 64 farklı BSS bir arada bulunabilir.（6）TWT（hedef bekleme süresi）Güç tüketimini azaltmanın en etkili yolu, aktif olmayan cihazları uyku moduna almaktır. Wi-Fi 6, Nesnelerin İnterneti uygulamalarına hizmet ettiğinden, STA'nın güvenli bir şekilde uyku moduna geçmesine ancak çevrimdışı kalmasına izin verecek şekilde ayarlanmıştır. AP ve STA, uyanma süresini müzakere eder ve AP'nin yayın süresini artırmaya ve AP'nin kontrol yeteneklerini geliştirmeye yardımcı olmak için düzenli olarak bilgi alışverişinde bulunur. Başka bir deyişle, Wi-Fi 6, rekabet eden cihaz sayısını azaltır ve cihazların yönetim ve kontrol yeteneklerini geliştirerek güç tüketimini azaltır.(7) 2.4 GHz ve 6 GHz frekans bantlarını desteklerSpektrum kaynaklarının yetersizliği sorununu çözmek için Wi-Fi 6, 2.4GHz ve 6GHz frekans bantlarını desteklemektedir. 2.4GHz bandı, düşük iletim kaybı ve güvenilir bağlantı nedeniyle eklenmiştir. 6G frekans bandı, Wi-Fi 6'ya özel bir frekans bandıdır ve spektrum kaynaklarını 3 kat artırır (59/29/14/7 kanalları dahil). 6G frekans bandında geçmiş sürümlere sahip başka cihaz bulunmadığından uyumluluk gerekmez ve sistem verimliliği daha da artırılır.Wi-Fi 6, Nesnelerin İnterneti (IoT) uygulamalarının düşük güç tüketimi, düşük maliyet ve düşük hız gereksinimleri için özel olarak tasarlanmış 20MHz'lik ürünlere sahiptir. IoT Wi-Fi 6 terminallerinin yalnızca 20MHz bant genişliğini desteklemesi yeterlidir; sistem basittir ve aydınlatma, eğlence, uzaktan kumanda, giyilebilir cihazlar, sağlık hizmetleri, tıp ve diğer uygulama senaryoları için uygundur.(9) WPA 3 güvenlik seviyesiThe encryption security level of Wi-Fi 6 has been upgraded from WPA 2 to WPA 3, with an encryption word of 192b, which can resist "dictionary" attacks. To protect the security of data before it is cracked, the security level in company, home, and enterprise scenarios is higher than that of cellular networks.
Wi-Fi 6 ve 5G'nin karşılaştırılması
Hücresel ağ her yükseltildiğinde, birileri çıkıp Wi-Fi'ye artık ihtiyaç olmadığını söyler. Bu ifade 4G-LTE döneminde çok popülerdi. Şimdi hücresel ağlar 5G'ye ulaştığına göre, Wi-Fi'nin yerini alacaklar mı? Bence bu pek olası değil. Öncelikle Wi-Fi 6 ve 5G arasındaki teknik karşılaştırmaya bir göz atalım.5G ile karşılaştırıldığında, Wi-Fi 6 daha iyi kapasite ve gecikme süresine sahiptir; birim alan başına kapsama maliyeti de 5G'den daha düşüktür; 5G ağ katmanlaması Wi-Fi'ye erişimi kolaylaştırır; güvenlik yükseltmeleri veri yönetimini ve kontrolünü kolaylaştırır ve veri güvenliği daha güvenilirdir; ileriye dönük uyumlu ekipman, ağ yükseltmelerinin adım adım gerçekleştirilmesini mümkün kılar; küresel olarak birleştirilmiş frekans bantları ve protokoller, Wi-Fi 6'nın 5G'ye göre daha kolay yaygınlaşmasını sağlar; yeni eklenen 6 GHz frekans bandı, 5G milimetre dalgasının rekabet gücünü artırır; kullanıcıların Wi-Fi kullanım alışkanlıkları birlikte varoluşu teşvik etmeye devam edebilir; iç mekan statik ve dış mekan dinamikleri birbirini tamamlar ve birbirini yönlendirir. Bu nedenle, 5G ve Wi-Fi birlikte var olmaya devam edecektir.
Wi-Fi 6 çiplerinin tasarım zorlukları
Wi-Fi 6'nın birçok teknik yükseltmesi, çip tasarımına yüksek talepler getiriyor ve büyük zorluklar ortaya koyuyor. Bunlar başlıca birkaç unsuru içeriyor: alıcı, verici, temel bant devresi ve saat senkronizasyonu. Temel bant devreleri alanında, sektör 12nm ve 14nm gibi daha yüksek işlem teknolojilerini kullanmaya başladı. Geçmişte Wi-Fi sistem saatlerinde saat iletim gücü kontrolü mevcut değildi ve bunların tasarımı çok zordu.Many companies have now designed Wi-Fi 6 chips, most of which are American companies. The first one to make it was Quantenna. They made Wi-Fi 6 chips in 2016. Now this company has been acquired by ON Semiconductor. It is worth noting that the Wi-Fi 6 standard was formulated in 2019 and will not be introduced to the industry until 2020. Why do their chips come out earlier than the standard? The most important reason is that these companies are the makers who participate in the formulation of standards, so standards are very important to the development of our industry. We are stuck too much in the standard process.
Wi-Fi sektörünün yükselişi
Wi-Fi sektörünün gelişimi kolay değil. Bugün Wi-Fi sektörünün büyüklüğü 3.3 trilyon ABD dolarına, piyasa değeri ise 37.5 milyar Wi-Fi çipine ulaşmış durumda. Ortalama olarak her bireyin Wi-Fi teknolojisini kullanan iki cihazı bulunuyor.Uygulama pazarında, yönlendirici ve ağ geçidi pazarı şu anda 500 milyon adede yakın ve güçlü büyümesini sürdürüyor. Yıllık sevkiyatı 200 milyonu aşan ürünler arasında televizyonlar, akıllı hoparlörler, ev aletleri, aydınlatma ve güvenlik kameraları yer alıyor. Yıllık sevkiyatı 100 milyonu aşan ürünler arasında ise saatler ve akıllı anahtarlar bulunuyor. 2017'den bu yana Wi-Fi çip pazarı yılda 1 milyar adet büyüdü.
Wi-Fi pazar büyüklüğü tahmini
Sadece Wi-Fi 6 pazarına bakıldığında bile, pazar büyüme trendi açıkça görülüyor. Öncelikle, 5G'nin hızlı gelişimi, Wi-Fi cihazlarının Wi-Fi 6'ya hızlı geçişini tetikledi. İkinci olarak, "Çift Gigabit Hız Artışı" ulusal politikası Wi-Fi 6 pazarı için olumlu bir etki yaratıyor. Üçüncü olarak, IoT cihazlarının yoğunluğundaki hızlı artış, kullanıcı deneyimini iyileştirmek için Wi-Fi 6'yı gerektiriyor. Son olarak, 2025 yılında Wi-Fi cihazlarının yarısından fazlasının Wi-Fi 6 kullanması bekleniyor.Wi-Fi 6, Çin'in yarı iletken endüstrisi için özel bir fırsat sunuyor. Tarihe baktığımızda, teknolojik gelişmenin her aşaması sektöre giriş için iyi bir zamandır. Yeni uygulamaların ortaya çıkması da inovasyon için iyi bir zamandır. Yapay Zeka ve Nesnelerin İnterneti (AIOT) ve Endüstri 4.0 yeni uygulama pazarları getirmiştir. Çin olarak, eksiksiz bir endüstri zincirine sahibiz. Aynı zamanda, ulusal politikalar endüstri zincirinin güvenliğini güçlü bir şekilde teşvik etmektedir. Yatırım ve politikalar açısından birçok ilgili fayda vardır. Yarı iletken endüstrisinin gelişmesi için iyi bir zamandır.
Broadcom Entegre Wi-Fi Ürünleri
Son olarak, şirketimizin Broadcom entegrasyonunun durumunu ele alalım.2005 yılında kurulan Broadcom Integration, kablosuz iletim sektörüne odaklanmaktadır. 2019 yılında A-hisse senedi ana borsasında işlem görmeye başlamıştır. Broadcom Integration'ın ürün yelpazesi esas olarak iki yöndedir: birincisi, ağırlıklı olarak Bluetooth çipleri ve IoT Wi-Fi çipleri olmak üzere, tüm evi kapsayan akıllı çözümler; ikincisi ise, uluslararası ETC çiplerinin ve otomotiv sınıfı çip ürünlerinin ana tedarikçisi olan akıllı yüksek hızlı seri çipler.Ürünler açısından Broadcom Integration'ın şu anda iki amiral gemisi ürünü bulunmaktadır: Mikrofon dizisi, aktif gürültü azaltma, yapay zeka tuşla uyandırma ve diğer benzersiz teknolojiler de dahil olmak üzere zengin ses ve video işleme kaynaklarına sahip Wi-Fi/BT/FM çok modlu çift çekirdekli akıllı ses işlemci çipi BK7271; ve Wi-Fi 6 protokolünü destekleyen, çoğu IoT uygulaması için uygun olan ve Wi-Fi 6 Alliance tarafından sertifikalandırılmış Wi-Fi 6 IoT MCU çipi BK7236."I Say IC" endüstri salonu, Zhangjiang Hi-Tech ve Xinmo Research tarafından ortaklaşa oluşturulan düzenli ve yenilikçi bir fikir alışverişi platformudur. Platform, gelecekte endüstriyel gelişmedeki güncel konulara odaklanan düzenli salonlar düzenleyerek, en etkili IC endüstrisi bilgeliği, inovasyon ve iletişim platformunu oluşturmayı hedeflemektedir.
Bu içerik internetten alınmıştır./Temel araştırmaBu web sitesi yalnızca yeniden yayınlama olanağı sunmaktadır. Bu makalenin görüşleri, duruşu, teknolojisi vb. bu web sitesiyle hiçbir ilgisi yoktur. Herhangi bir telif hakkı ihlali söz konusuysa, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin!
