1999年工業(yè)界成立了Wi-Fi聯(lián)盟，致力解決符合802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)備兼容性問題。

Wi-Fi不僅應(yīng)用于目前銷售的幾乎每一部智能手機(jī)中，而且?guī)缀鯌?yīng)用于所有的掌上游戲機(jī)、平板電腦、筆記本電腦中。在涉及汽車、數(shù)碼相機(jī)、電子書閱讀器、藍(lán)光設(shè)備和個(gè)人視頻錄像機(jī)以及每一種設(shè)備的大量新應(yīng)用中都有Wi-Fi芯片組。因此，市場研究公司In-Stat預(yù)測2012年Wi-Fi芯片組的年出貨量將超過10億套。

目前Wi-Fi芯片的發(fā)展趨勢除了最高速率54Mbps的IEEE 802.11b/g基帶芯片外，有下面幾種發(fā)展趨勢:

趨勢一: 高速率方向發(fā)展。這類芯片支持最低支持1 x 1的802.11n標(biāo)準(zhǔn)，最高速率可達(dá)150Mbps。采用MIMO技術(shù)的802.11n芯片最高速率達(dá)300Mbps或以上,主要用于高清圖像的傳輸; 值得關(guān)注的是，高速率芯片的支持標(biāo)準(zhǔn)將從IEEE 802.11n過渡到IEEE 802.11ac(6GHz以下頻段，最大速率可達(dá)1Gbps)和IEEE 802.11ad(60GHz工作頻段，最大速率可達(dá)7Gbps)。

趨勢二: 低功耗、低速率方向發(fā)展。這類芯片強(qiáng)調(diào)低功耗，對速率要求低，最大速率可以為2Mbps，只需支持IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)即可，在工業(yè)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有很大的市場。

趨勢三: 和其他網(wǎng)絡(luò)的融合, 如和3G以及未來4G網(wǎng)絡(luò)的融合。

Wi-Fi基帶芯片的架構(gòu)根據(jù)是否采用處理器來區(qū)分的話，一般有以下幾種：

第一種為全硬件型，不采用處理器，整個(gè)芯片的MAC(Medium Access Control，媒體訪問控制)層和Phy(Physical layer, 物理層)全部由硬件邏輯實(shí)現(xiàn)。

第二種為半軟半硬型，在MAC層采用處理器，一般為MIPS內(nèi)核，也有少部分采用ARM內(nèi)核；物理層采用硬件邏輯實(shí)現(xiàn)。

第三種為全軟型，這種芯片采用高速DSP，MAC和Phy全部由軟件實(shí)現(xiàn)。

這幾種類型各有優(yōu)缺點(diǎn)，市面上都有。一般來說，第一種全硬件型設(shè)計(jì)難度相對大些，處理速度相對快些。而且因?yàn)闆]有處理器，成本會相對低些。第三種全軟件型，可以靈活配置和升級，隨著DSP的高速、小面積和低功耗發(fā)展，全軟件型設(shè)計(jì)的比重會逐漸增加。

SCI基帶芯片介紹

S901芯片結(jié)構(gòu)：本文介紹的Wi-Fi基帶芯片是SCI的第1代Wi-Fi基帶芯片, 工藝為0.18微米CMOS,接口為USB 2.0接口。屬于前面說到的第一種全硬件類型，芯片內(nèi)部的MAC和PHY全部由硬件實(shí)現(xiàn)。整個(gè)基帶芯片分為USB接口部分、MCU、MAC、PHY、ADC/DAC。內(nèi)置MCU執(zhí)行USB固件程序。

開發(fā)流程：整個(gè)設(shè)計(jì)采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，先設(shè)計(jì)芯片的架構(gòu)，將芯片分為驅(qū)動、MAC、Phy三個(gè)主要部分。驅(qū)動部分的設(shè)計(jì)采用軟件工程的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行；因?yàn)轵?qū)動運(yùn)行在PC端，要和硬件(網(wǎng)卡)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所以，首先要制定通信報(bào)文。MAC部分的設(shè)計(jì)在分析協(xié)議后，進(jìn)行軟硬件劃分，確定那些由硬件完成，那些由軟件完成。物理層涉及較多的通信算法，如幀同步算法、頻率同步(粗頻率同步，細(xì)頻率同步)、信道估計(jì)、編碼解碼、調(diào)制解調(diào)等，需要先進(jìn)行仿真確定算法。

仿真：開發(fā)過程中，物理層的算法都經(jīng)過嚴(yán)格的仿真，仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)后才開始進(jìn)行HDL設(shè)計(jì)。是OFDM調(diào)制解調(diào)54Mbps仿真結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ：PER<10% ，SNR>25@54Mbps。

技術(shù)特點(diǎn)：基帶部分不采用處理器，減小芯片面積和提高處理速度；片內(nèi)MCU負(fù)責(zé)執(zhí)行USB的固件程序和執(zhí)行MAC層及物理層的配置；物理層核心算法采用自主專利算法；支持WAPI、IEEE802.11i加密標(biāo)準(zhǔn)，多種加密方式無縫集成；MAC實(shí)時(shí)性要求不高的部分由軟件實(shí)現(xiàn)，便于升級和維護(hù)。

芯片面積：芯片的邏輯單元為：863K gates(MAC+PHY+USB+MCU) MEMORY大小為：271Kbits。在0.18um下的Die size為：23mm2(包括ADC/DAC/LDO等模擬部分)。