近年来，物联网的发展势头迅猛，国内很多企业都在为此研发面向不同场景的解决方案，在与国外厂商的比拼中丝毫不落下风。不过与上层的应用方案相比，国内在底层的芯片领域却显得非常薄弱。近日，曾在年推出内地首款自研无线路由芯片的上海矽昌通信技术有限公司宣布，其无线路由芯片SF16A18将进一步扩展应用领域，为企事业单位应用和物联网智能家居提供高度集成、安全可控且高性价比的国产芯片解决方案。
矽昌创始人兼董事长李兴仁在接受记者采访时表示，无线路由器设备是智能家居的神经中枢，也是人与物、物与物之间通信的中枢，因此无线路由芯片的具有广阔的市场前景。另一方面，随着物联网的普及，网络安全问题日渐突出。“网络安全需要从源头抓起，从基础芯片、硬件和产业链的角度来解决。”李兴仁说，“这也是我们开发无线路由芯片的初衷。”
IC领域新锐实力
矽昌成立于年初，是一家专注于无线通信芯片研发和销售的新锐企业。虽然成立时间不长，但这家公司的成果却足以令人惊艳。在创始人李兴仁的带领下，矽昌曾成功研发了国内首款军用“北斗二代”卫星导航接收芯片，以及国内首款主频达1GHz的多媒体应用处理器，年又发布并量产了中国内地首款自主研发的无线路由芯片SF16A18。
为什么要开发无线路由芯片？李兴仁告诉记者，主要有市场和需求两个角度的考虑。
李兴仁认为，网络领域的潮流每十年会有新的变化。年之前是PC互联网的时代，年到年是移动互联网时代，近几年则是物联网快速崛起。麦肯锡预计，年全球物联网经济规模达到6万亿美元，市场前景非常广阔。因此，自从年成立以来，矽昌一直在针对物联网市场开展研发。“智慧农业、智能交通、智能家居等等，物联网的发展前景广阔，我们坚信物联网时代必将会到来。”李兴仁说。
从需求的角度来看，国家十二五物联网规划中提到了九大领域，包括智能交通、农业、工业、智能安防等等。在李兴仁看来，其中智能家居是最贴近人们日常生活的，也是直接面向消费级的，而无线路由设备则是整个智能家居的神经中枢，也是人跟物、物跟物之间通信的中枢。不过现有的无线路由芯片并不能令人满意，李兴仁举例说，人们已经开始尝试通过智能音箱来控制一些设备，在这样的情况下，无线路由芯片不能再满足于基本的通信功能，必须要在智能化方面做更多的考虑。
此外，从信息安全的角度出发，中国也需要自主可控的无线路由芯片。据李兴仁介绍，截至年6月，中国内地共拥有8.8亿网民，路由器产品的年出货量超过2亿台。如此巨大的市场，如果没有自主开发、自主可控的芯片，意味着每个人、每个家庭、每个企业的信息安全都将受制于人。与此同时，全世界80%的路由器是在中国设计生产的，从这一点来看，芯片完全依赖进口也是不合理的。
“矽昌的60位工程师经过4年研发、5次MPW投片，终于把SF16A18做了出来。”李兴仁说。
让路由器变聪明
如今运营商在建设智能网络，消费者手中有智能终端，因此作为网络中枢的路由器也有必要变得聪明起来，适应快速发展的智能时代。为此矽昌在上网功能之外，又让SF16A18具备了较强的计算性能，集成了主频达1.2GHz的双核多线程CPU。李兴仁告诉记者，SF16A18芯片支持2.4G、5G双频WiFi并发处理，支持.11a/b/g/n/ac、千兆GMAC。在芯片工艺方面，SF16A18采用的是28纳米TSMCCMOS工艺，支持USB、SD卡和一些显示接口、服务网关，并具有完善的加密设计。
在带宽方面，SF16A18主要面向M以下设备。李兴仁解释说，内地宽带市场很少能上到千兆，预计未来5年中国绝大部分家庭的上网速度也会一直在M以下，同时大多数网络应用的带宽需求也不会超过30M。因此从市场现状和性价比出发，矽昌并没有刻意支持M。“相对来说，SF16A18更追求双频并发处理能力，兼具高带宽、连接稳定性两方面的优点。”李兴仁说。
说到双频路由器芯片，市场上不少解决方案是双芯片、三芯片拼凑而成的，而矽昌SF16A18则是高度集成的单芯片解决方案，具有更好的成本效益。李兴仁告诉记者，由于矽昌的产品性价比高、安全可控、完美满足百兆以下家庭宽带入户需求，还可以为运营商提供很多定制服务，为路由器厂商提供完善的软硬件解决方案和生产工具，因此在市场上很有优势。
“国内运营商每年会采购上亿颗芯片，年某运营商一个标案就采购了万片。”李兴仁说，“年下半年矽昌还会推出2×2M产品，继续向市场提供高性价比解决方案。”
艰难的自主研发之路
谈到自主研发基础芯片的经历，李兴仁有很多感慨。归根结底一句话，就是做起来太难。
在无线路由芯片领域，矽昌是第一个尝试进行自主研发的内地厂商，面临的第一个困难是人才难觅，很多时候只能自己培养或者跟海外协作。第二个困难是技术门槛比较高，不仅要考虑对11.ac的支持和向下兼容、双频并发、CPU架构，还要解决信号干扰等问题。第三是要确保每一款接入设备都能连得上，包括各种型号的网卡、新旧智能手机等等。第四是协议栈要进行多方优化，既要具备一流的性能，也要满足国内、国际标准。
矽昌曾为SF16A18做过五次MPW，有的是为了解决兼容性问题，有是为了解决标准问题。李兴仁诉苦说，很多细节问题通过仿真是发现不了的，研发团队不得不反复修改、反复投片，研发难度大、投入也不断增加。不过最终结果还不错，SF16A18无线路由芯片很快赢得了市场，矽昌还在这款芯片的基础上开发出了智能路由器、无线面板、智能路由音响以及双频信号中继器等多种解决方案。
接下来矽昌计划将研发与方案设计继续下沉，结合NB-IoT应用场景开发面向不同应用场景的模组化产品，打通智慧家庭的完整解决方案链，进一步布局物联网智能家居市场。“我们希望通过自己的努力让人们听到国产芯片的声音，通过交钥匙方案让更多设备制造商丰富其产品品类，实现物联网国产化领域的多赢。”李兴仁说。