在生成式AI、边缘计算、智能家居与工业自动化等趋势推动下,全球无线通信和算力基础设施正加速向高性能、高可靠性演进。连接协议多样化、设备密度提升与能效约束等多重挑战,迫使芯片厂商重新思考系统设计路径。
面对日益复杂的应用需求,Qorvo正在通过自身先进的射频与电源管理方案,重塑无线连接与终端架构设计。在近日举办的Qorvo 2025媒体日上,这家拥有超80亿出货量的无线射频厂商系统性地披露了其在Wi-Fi 8、UWB及企业级PMIC领域的最新进展,勾勒出一条鲜明的技术跃迁路径。
Wi-Fi 8或将在2028年正式商用:从高吞吐量迈向高可靠性
Wi-Fi 是全球最广泛使用的无线通信技术之一,也是Qorvo技术布局中的关键支柱。伴随Wi-Fi标准的持续演进,终端对高带宽、低延迟与高可靠性的要求正快速提升。
截至目前,全球已累计出货了 459 亿个配备 Wi-Fi 的设备,其经济影响力高达 4.3 万亿美元。其中Wi-Fi 6/6E仍处于增长通道,Wi-Fi 7已开始在高端路由器等应用中部署,而更远的Wi-Fi 8则被视为下一阶段的技术跃迁节点。
根据IEEE 802.11bn标准草案,Wi-Fi 8预计将于2027年完成标准制定,并在2028年进入商用阶段。
事实上,Wi-Fi 的每一代标准背后都有其明确的技术目标。从 Wi-Fi 4 的高吞吐量(High Throughput),Wi-Fi 5 的极高吞吐量(Very High Throughput),到 Wi-Fi 6 强调高效率(High Efficiency),再到 Wi-Fi 7 的极致吞吐量(Extreme High Throughput),标准命名中的关键词实际上映射出每一代技术的核心价值。
而即将到来的 Wi-Fi 8,其关键词是 Ultra High Reliability(超高可靠性)。这意味着未来的Wi-Fi将不再一味追求速率提升,而是转向更稳定、更少延迟、更适合高密度场景的网络表现。
Qorvo亚太区无线连接事业部高级行销经理林健富
“Wi-Fi 8 所关注的不再是更高的频宽或更大的吞吐量,而是如何让网络在多设备、复杂环境中运行得更稳定,资源利用率更高。”Qorvo亚太区无线连接事业部高级行销经理林健富强调,尽管市场上曾有猜测,Wi-Fi 8 是否会将调制方式从 Wi-Fi 7 的 4096 QAM(4K QAM)提升至 8K QAM,频宽从 320 MHz 提升至 640 MHz,但这些都不会出现在即将到来的 Wi-Fi 8 规范中。
技术限制是一大原因。例如若想实现 8K QAM,信号误差向量幅度(EVM)需从目前的 -47 dB 降至 -53 dB。但即使在理想环境下,-53 dB 也几乎触及物理极限,因此实现难度极高。同样,320 MHz 频宽已是当前 6 GHz 频段的上限,若进一步拓展至 640 MHz,可能面临频谱连续性、干扰管理等现实问题。
另一方面,随着Wi-Fi 8标准逐步推进,射频前端器件厂商也正迎来一场全新的技术挑战。Wi-Fi 8在系统复杂性、频谱协同、能效控制等方面的提升,正直接牵动着前端器件的架构演进与设计策略的转变。
首先,Wi-Fi 8延续并强化了Wi-Fi 7中引入的多链路特性,如MRU、dRU以及Multi-Link Operation。这些功能虽然提升了频谱利用率,但也带来了频段协调的难题。
其次,Wi-Fi 8更强调通信协调与模式弹性。过去,FEM的基本任务是单一的发射与接收,但在Wi-Fi 8架构下,FEM需支持更多动态发射功率模式——高功率、中功率、低功率,以适应复杂多变的通信环境。
最后,在高带宽与高密度连接的背景下,功耗和热管理也成为Wi-Fi 8时代FEM设计中不可回避的问题。随着链路数的增多,设备整体功率消耗显著上升,导致模块内部发热现象加剧。射频器件对温度极其敏感,一旦温控不到位,可能引发频率漂移等系统不稳定问题。
为此,FEM设计需内建Thermal Sensor(温度传感器),实时监测器件温度,并根据环境变化实施动态补偿,确保射频链路在极端工况下依旧保持高稳定性和精确性。
面对射频功耗与集成度挑战,Qorvo选择拥抱非线性放大器架构,并通过与主芯片厂商协同开发数字预失真(DPD)算法,以显著降低功耗的同时保持系统线性输出能力。数据显示,在12路AP系统中,DPD方案可节约高达6瓦功率,为系统级能效提升带来显著红利。
值得注意的是,DPD固然看起来是一个很不错的工具,但牵扯到每个主芯片厂商的数字预失真的能力和算法不同,所以每个主芯片DPD的算法会影响到整个系统的表现。这意味着做PA的时候一个比较大的问题是,不仅要做好自己的东西,还要跟市面上主流的Wi-Fi主芯片厂商做合作,调整优化DPD的算法。
考虑到未来AP将普遍集成多种无线技术如Matter、Thread甚至是BLE,对此,Qorvo在技术演进的路径上早有布局。早在2017年,Qorvo便已启动将滤波器整合至FEM内部的研发与商用尝试,并成功实现了产品落地。
经过近十年的技术积淀与市场验证,公司在PA、FEM、滤波器等核心射频元件的整合设计能力上已达到行业领先水平。林健富透露,随着Wi-Fi 8对多协议融合与高密度通信的更高要求,Qorvo正进一步推动集成化架构的升级,计划将更高级别的滤波器方案纳入iFEM(智能化前端模块)体系。
UWB与Matter双线推进智能生态
如果说Wi-Fi 8是在既有频谱与功耗框架下寻找更可靠、更智能连接的答案,那么UWB的定位技术则是直接拓展了无线连接的维度。从位置感知、身份验证到雷达感知,Qorvo资深市场经理俞诗鲲展示了UWB在多行业中的应用图谱。
“从苹果、三星等头部手机厂商标配UWB开始,这项原本服务于工业定位的技术,正在快速下沉到车载、智能门锁、消费电子等场景。”俞诗鲲表示,UWB在空间精度、安全特性与低干扰性上的天然优势,使其成为安全接入、沉浸式体验的重要技术底座。
Qorvo资深市场经理俞诗鲲
更具标志性的转变来自于Wi-Fi 7路由器与UWB的集成。他指出,2024年美国头部AP厂商已率先将UWB集成至Enterprise级AP设备中,为工业与企业级客户提供基站级基础设施,这大幅降低了UWB大规模部署的成本门槛,也为资产追踪、人员导航等应用打开局面。
而在硬件路径上,Qorvo从芯片(SoC)到模块、再到软硬件协同开发工具链的完整布局,也使其具备高度的生态适配力。其新发布的QM35825芯片整合UWB收发器、FEM和MCU,支持单发三收的架构设计,射频性能提升一倍,可达5cm测距精度与2度角度分辨率,同时支持雷达功能。这一SoC将为消费雷达、安全感知、工业导航等多样化场景提供即插即用的系统能力。
在智能家居生态不断演进的背景下,Matter协议正受到越来越多的关注。Matter之所以能快速受到产业界重视,关键在于其五大优势:出色的互联互通能力、简洁的使用体验、较高的安全性、加速产品创新的能力以及生态的良好接受度。如果客户能够充分利用这些特点,将有望快速推出更具创新性的产品。
不过,Matter的落地并非没有挑战。其最核心的难点在于“兼容性”。现有智能家居生态中协议多样,Zigbee、BLE、Thread甚至一些私有协议并存。引入Matter时,如何与现有协议平滑衔接,是每一个产品经理都必须面对的问题。
“如果设计方案过于复杂,例如原本只需一颗芯片却因协议叠加需要三颗芯片,不仅提升了BOM成本和开发难度,也会对物料管理和供应链形成冲击。”俞诗鲲表示,如果用户在使用中因多网络共存造成断连、丢包等问题,那么新协议的导入不仅没有带来体验提升,反而会让用户对产品失望。
俞诗鲲分享了两个典型的兼容性设计思路——向后兼容和向前兼容。所谓“向后兼容”,是指在已有Zigbee生态的前提下,如果用户希望体验Matter功能,可以通过部署一个同时支持Zigbee与Matter(或UWB等)的设备来实现桥接,从而确保老系统依旧可用,而新系统亦可逐步接入。相反,“向前兼容”是指通过在新设备(如路由器)中引入支持旧协议(如Zigbee)的终端设备(如灯泡),反向构建通道,使老设备也能融入到Matter网络中。
实现这种双向兼容并非易事,Qorvo提出的解决方案是其自研的“多连接”技术。该方案包含四个关键技术点:Multi-Radio 多射频架构:Qorvo芯片可以在不同射频通道(如BLE、Zigbee、Matter)上同步进行数据通信,无需时分切换,避免了常见的盲点和掉线问题;Multi-Channel 多信道能力,在802.15.4层支持最多三个独立信道,使Zigbee和Matter的连接可以并行独立传输,互不干扰;天线分级控制,在Matter芯片中引入天线分级机制,可额外提升最高6dB的射频增益,提升整体通信能力;Wi-Fi共存管理,提供基于硬件的Wi-Fi共存机制,包括信号协调和API接口,在无需开发者进行额外操作系统调度的前提下,实现不同协议间的高效共存。
在智能家居与物联网日益走向融合的大背景下,Qorvo正通过其高度集成的芯片产品,推动多协议连接的边界。其中,Qorvo推出的QPG6200系列芯片,不仅支持多协议,更凭借其在功耗控制、连接以及射频接收等方面的优势,为设备制造商提供了一站式的产品化基础。
QPG6200还提供了完善的开发支持。Qorvo为该系列产品配套推出了开发板与完整的软件工具包,其中包括最新版本的多协议SDK、调试工具、抄写及工厂级认证支持。
在产品阵列方面,QPG6200系列目前共有四款芯片,分别为QPG6200J、L、M、N。这四款芯片的主要差异在于最大发射功率和封装形式:小封装版本(J/L):适用于智能照明、传感器、恒温器等轻量级终端设备,体积更小,便于嵌入式设计;大封装版本(M/N):具备更丰富的GPIO和外设接口,适合用作网关或路由器,支持更多数据处理与通信需求。
AI驱动SSD市场增长,带来更高要求
在AI时代的浪潮推动下,数据中心的规模日益庞大,与之息息相关的企业级SSD(固态硬盘)也迎来迅猛增长。Qorvo应用经理张俊岳表示:“AI的应用背后离不开强劲的算力以及强大的数据中心支持,而SSD正是实现这一基础的关键部件。”
企业级SSD与消费级SSD的最大区别在于其面向数据中心24小时不间断运行的高可靠性需求。“在数据中心里,无论任何情况,数据都不能丢失。”张俊岳指出,尤其在电力突发中断的情况下,掉电保护(PLP)功能就显得至关重要。“企业级SSD必须具备掉电保护功能,这是行业的基本要求。”
为此,Qorvo集成的 PLP 电路可确保在断电瞬间迅速为系统提供备电,维持系统短暂运行,保障数据备份完整;这样的机制不仅体现在SSD设备本身,服务器系统甚至整个数据中心也会通过超级电容或不间断电源(UPS)来建立多级掉电保护链条。
张俊岳强调:“数据中心作为一个系统,有三种等级的PLP保护机制,从SSD本体、服务器主板到数据中心基础设施,层层防线确保数据完整性。”
在当前SSD存储系统不断追求高密度、高性能、低功耗的演进趋势下,传统采用分立式元件搭建电源系统的设计方案正逐步暴露出其局限性。例如,在具备PLP(Power Loss Protection)保护功能的场景中,整个供电系统甚至需要多达五颗芯片才能满足需求。由于每一路电源输出都需单独支持,再加上大量外围器件,导致PCB面积增大,不仅占据了宝贵的空间资源,还显著压缩了存储颗粒的排布空间,从而限制了SSD的整体存储密度。
Qorvo应用经理张俊岳
相较之下,在面向高性能企业级SSD(eSSD)应用场景的电源管理方案中,Qorvo推出的ACT85411与ACT85611芯片,不仅实现了PMIC与PLP功能的深度融合,更以其高度集成、强可配置性及高可靠性,在众多SSD电源方案中脱颖而出。
从整体架构来看,ACT85411/85611芯片内部清晰划分了功能模块,包括背靠背配置的开关电路,Qorvo称之为eFuse,用于热插拔场景中的浪涌电流限制及对前级电路的保护。这一设计使SSD在插拔过程中不易受损,显著增强了系统的耐久性和安全性;PLP功能的核心模块——电容储能与相关开关电路,在系统正常运行时,该模块会将输入电能存储于电容中,一旦发生断电,电容立即释放储能,维持SSD后级电路的正常运行时间。这种集成式PLP设计避免了额外器件堆叠,使整体方案更为紧凑和高效;多个DCDC降压和升压模块,承担为Flash、I/O及主控等组件稳定供电的任务。
这一部分构成了完整的PMIC功能单元,Qorvo借此实现了“PMIC + PLP”的一体化设计,有效压缩电源管理系统的空间与元件数量。
总的来看,ACT85411/85611具备五大关键优势:高度集成性、系统级高可靠性保障、丰富且灵活的GPIO资源、SoC供电性能优化以及电源效率的显著提升。
这不仅是Qorvo对eSSD市场技术趋势精准响应的体现,更是其在电源管理系统集成、调试灵活性、成本控制和可靠性管理等多维度竞争力的集中展示。在企业级存储系统不断迈向更高密度、更高性能的过程中,Qorvo的这套集成方案无疑提供了更具竞争力的电源支持。
写在最后
从Wi-Fi 8、UWB、Matter到PMIC方案,Qorvo正在以系统级思维将射频与电源两条看似割裂的技术路径融合于更具未来感的网络基础设施之中。“不只是产品叠加,而是从协议到接口、从硬件到生态全面协同。”这或许是Qorvo在下一代连接与计算环境中所要抢占的真正制高点。