在过去的几年中,消费者对无线网络的关注和需求越来越高,这也直接导致了Wi-Fi标准更新越来越频繁。在Wi-Fi 6E的6GHz频段在国内还没有实装的时候,IEEE 802.11工作组已经开始着手802.11be的推进,重点是改善超高吞吐量(Extremely High Throughput,EHT)的表现,Wi-Fi 7则成为了802.11be的面向消费端代名词。
从设计上来看,IEEE 802.11be主要通过三个方面来实现超高吞吐量表现,包括:
支持最高16个无线空间流,实现同步传输;
支持320MHz的通道带宽,并能够在2.4GHz、5GHz和6GHz频段上运行;
支持4096-QAM (4K-QAM),具备更快的调制和编码方案,从而更有效利用频谱。
从理论上来说,Wi-Fi 7将允许最高64Gbps的无线吞吐量,目前高阶PC主板实装的RJ45网口普遍在2.5Gbps和10Gbps,可见提升幅度之大。Wi-Fi 7还能通过多链路操作(Multi-link operation,MLO)低延迟通讯方式,实现实时应用装载,并允许客户端和接入点通过不同频段进行相互通讯,并利用自动频率协调(Automatic Frequency Coordination,AFC)与统一频谱的非Wi-Fi用户实现共存。
其中自动频率协调AFC是一种数据库查找机制, 旨在保护频谱中的现有用户,对于用户的实际意义则是可以在频谱子段中添加不同的规则集,在Wi-Fi 6E时代,这套规则只适用于6GHz频段,现在Wi-Fi 7要将这套机制扩展至所有频段。
事实上Wi-Fi 7标准尚未定案,后期仍然会考虑会追加一些附属功能。不过多家Wi-Fi芯片制造商已经积极参与到Wi-Fi 7的草案规范中,并已经发布了对应的芯片设计。
比如联发科在CES2022上就宣布成为802.11be标准芯片的首批供应商之一,并将这套芯片规划在Filogic产品序列中,只是更多的细节并未公开。同时在MWC 2022上,高通也宣布针对802.11be设计的客户端芯片,FastConnect 7800计划将在2022年下半年上市,同时还将支持蓝牙5.3,与Wi-Fi 7的关键功能集成在一起。
在此之后,无线芯片大厂博通也正是宣布了Wi-Fi 7的组合拳,规划如下。
博通的产品特性包括支持AFC自动频率协调并确保6GHz频段不受影响,同时博通也已经申请成为AFC运营商,以Open AFC代码为基础,为芯片提供对应的AFC服务。
博通认为,Wi-Fi 7的升天普及需要设备制造商和芯片商都可以独立使用AFC服务,而这一套思路已经获得了Wi-Fi联盟,无线带宽联盟等组织的认可。
在博通的Wi-Fi 7路由器参考设计中,采用了BCM4916芯片作为参考,这是一款兼容ARM v8四核SoC,包括1个双发数据包处理器DI-XRDP,1个用于WAND或者LAN的NBASE-T 10GbE PHY,4个1GbE PHY,3个USXGMII PHY,和多个USB接口扩展,以及支持DDR3和DDR4内存。
其中四核SoC由博通定制,具备64KB L1缓存和2MB L2缓存,可以提供高达24K DMIPS的性能。但鉴于目前时钟频率没有公开,尚不确定这款处理器属于ARM标准的Cortex内核什么水平,只能推断介于Cortex-A53和A57之间。
这意味着,博通的用户(比如华硕)可以直接使用上述的参考设计创建对应的Wi-Fi 7路由器,并且在WAN、LAN接口上支持10Gbps速率,NBASE-T的2.5Gbps和5Gbps速率也会成为主流。
同时博通还推出了针对智能手机和其他移动设备的BCM4398 Wi-Fi 7与蓝牙5.3整合芯片,它将支持2个Wi-Fi 7流,通道宽度最高320MHz,PHY物理速率达到6.05Gbps,并且在6GHz频段中将拥堵延迟降低至5ms到10ms之间,为AR、VR的无线实时画面传输提供更好的体验。
有意思的是,博通是目前第一家完整公布Wi-Fi 7产品组合的供应商,目前主要以提供样片和设计参考为主,最终的消费产品,比如路由器最快会在几个季度后上市,按照现在Wi-Fi 6的普及速度,近期考虑升级路由器的同学大可放心购买现有路由器,毕竟新标准的推广往往是任重道远的。