驾驭散热挑战，申矽凌系统级热管理芯片助力WiFi市场换代

集微网消息，办公、刷剧、网购、手游...2022年，蓬勃的全球数字经济活动，总共产生了近100ZB的数据，其中相当比例终端流量是通过无线连接传输，WiFi更是其中的“主渠道”，根据研究机构Straits Research统计，WiFi在全球无线传输流量中占比高达27.66%，超过蜂窝网络（24.57%），对不少消费者而言，在一个新场所逗留时询问WiFi密码，俨然已是习以为常的功课。

旺盛的需求，带动WiFi设备年出货量达到40亿台量级，WiFi技术标准，也不断取得重大升级，近年来，IEEE 802.11标准组织相继发布WiFi 6E/WiFi 7规范，引入了6GHz频段、320MHz带宽、Multi-RU、MIMO等一系列全新特性，数据传输速率直逼30Gbps，超高速率与低延时，进一步夯实了承载VR/AR、工业控制等全新用例的基础。

不过在摘取激动人心的应用果实之前，WiFi新技术走向商用，也亟待破解一系列技术挑战，系统级热管理在其中尤为关键，以WiFi网络核心设备—路由器为例，目前业已上市的路由器产品主控芯片已普遍向四核2GHz和GB级内存升级，天线及网口的数量、规格也大幅度提高，并内置专门针对电竞等应用的智能加速引擎，尽管IEEE规范中提供了一系列功率限制选项，但实际应用负载下，OFDMA与MU-MIMO等新技术带来的传输损耗、以及更高规格的以太网芯片、主控芯片TDP，依然使传统被动散热设计难以为继，风冷主动散热日益成为刚需，也成为决定系统能否稳定、持续运转的关键咽喉点（Choke point）。

在这样的技术趋势下，相关路由器系统级热管理解决方案，成为一个充满机遇的蓝海市场，令人振奋的是，上海申矽凌微电子科技股份有限公司（简称申矽凌）凭借其CTF230X系列系统级热管理解决方案芯片，已经在这一中国芯蓝海赛道初步站稳了脚跟。

热管理芯片在封装尺寸和电路规模上，无疑称得上名副其实的小芯片，但中国厂商能够攻坚克难打入新兴应用领域，其间的心得与经验，依然足以为其他品类中国芯企业提供宝贵的启迪与借鉴。

想用户所想

摄影家罗伯特·卡帕有一句名言：如果你的照片不够好，是因为你靠得不够近。将之化用到芯片市场，不少人感叹国产芯片打不进优质企业供应链，深层次原因，恐怕也正是从产品打磨到技术支持，并没有直击用户痛点、提供足够价值。在“够用”和“好用”之间，还横亘着一道“想用户所想”的鸿沟。

而在集微网围绕申矽凌CTF230X系列产品的采访中，申矽凌研发人员则体现出以用户为中心的鲜明意识，其首先强调的，就是对服务器、WiFi 7路由器、PC/笔记本、电信设备等目标场景用户需求的深入理解。

在申矽凌专家看来，ICT系统产品按照复杂程度，可以划分为大系统与小系统。

对于WiFi路由器、PC等小系统，ODM/OEM厂商往往希望热管理/散热解决方案足够简单，比如一颗芯片就能够满足周边温度监测、风扇控制的需求，精简掉外围林林总总的分立器件乃至MCU，于此同时，方案还需要保证足够精确的芯片温度或风扇转速检测，以实现尽可能好的控温效果。

而对于服务器等大系统，专家指出，厂商从可靠性的角度出发，还会希望风扇控制等热管理芯片能够具备诊断功能，通过对系统电压、被测区域的温度异常的监测，早期发现风扇等关键部件失效风险，此外，路由器、服务器产品使用的3线式样风扇，使用PWM控制电源开关的方法较多，这会引入较大噪声。而CT230x系列芯片，采用智能风扇控制方式，平滑改变Duty Cycle特性，从而带来良好的听觉感受。所有这些新功能、新特性，都会对片上资源提出更高的要求。

打造差异化特性

基于对系统级热管理解决方案的独到理解，申矽凌研发人员为CTF230X系列打造了诸多令人惊艳的差异化特性。

针对下游厂商设计方案元件精简的需求，CTF230X全系列支持根据测量温度自动控制（Auto Temp）的闭环模式，允许其作为独立设备运行，即使MCU或系统锁定，风扇也可以继续受到控制（基于温度测量）。同样，风扇控制芯片也支持独立控制模块，通过对TACH引脚检测到风扇的转速后再由上位机独立控制风扇的PWM占空比。两种方式可灵活适配客户的系统需求。

申矽凌方面专家进而介绍，这项技术在闭环控制状态下，既可以简单地根据芯片的温度自动映射到对应的12个风扇档位，也可以在特定的22.5kHz PWM控制频率下实现高达0.39%精度的控制。

热管理芯片另一基础功能——精确测温，更是申矽凌这家国内温湿度传感器芯片龙头企业的看家本领。

CTF230X全系列提供本地和远程温度监测功能，众所周知，远端测温是利用晶体管电压与温度的线性关系，然而器件原理在真实世界往往会面临各类干扰，如PCB较长信号走线产生的阻抗导致偏移误差，又如先进制程芯片工作电压不断下降，直流放大系数β的变化不再线性，需要进行补偿，专家还谈到，不同代工厂制造工艺会带来同一三极管不同的VI特性，同样需要进行校正。

申矽凌依托其在温湿度传感器电路设计与工程实现上的深厚积淀，最终在精度、量程、功耗等关键指标上均已能对标乃至超越海外一线厂家产品。

而针对“大系统”热管理解决方案的功能需求，CTF230X系列可提供可编程（ALERT）输出，用于指示错误情况，还有一个专用（FANFAIL）输出用于智能检测风扇故障。

公司方面专家表示，设置两个故障中断的输出管脚，恰是基于对用户需求的洞察，ALERT通常与温度有关，在监测的温度超出高低限后通报MCU等上位机，而FANFAIL则是针对风扇转速进行监控，可第一时间发现风扇运行故障，提高了整个热管理系统的鲁棒性。

充裕的片上资源，也使CTF230X系列能够覆盖多样化的方案设计需求，如两通道或四通道风扇控制策略的独立配置，在一些产品方案中能够替代CPLD等更昂贵的逻辑芯片，显著降低方案成本。

众所周知，目前在数据中心投资中，随着功率密度水涨船高，散热系统同样对风扇管理芯片有刚性需求，公司方面专家介绍，关于服务器风冷模块，往往需要至少6对风扇，这类风扇相对传统的单转子风扇也有较大差异，目前申矽凌也在规划该类应用的风扇控制芯片。

做深产品价值

准入门槛极高的高端路由器等产业链，曾经让不少中国芯企业铩羽而归，而在申矽凌方面专家看来，如果产品足够具有创新性，足够具有一些能给客户带来实际性改善的特性，那么在高端市场就依然能找到机会，申矽凌始终秉持着这样的理念精耕细作其产品力。

该公司对CTF230X系列的精心打磨，也得到了下游路由器等产业链厂商的高度评价，公司专家透露，在取得design-in突破后，热管理解决方案产品正向同类型客户拓展。

专家感言，在路由器设备供应链，能够感受到厂商对国产替代的积极态度，甚至将之列为必须实现的要求，而通过实践，下游厂商也切切实实体会到了国产替代的商业价值，从而进一步加速了国产芯片导入的节奏。

如像前文所提及的，采用基于申矽凌芯片的热管理解决方案，在元件精简成本下降的同时，依然能满足高价值ICT产品的功能安全与可靠性要求，且本土厂商在供应稳定性与技术支持的效率上，也天然有着贴近客户的优势。

关于这一产品线的进一步规划，公司方面专家表示，将主要围绕路由器等核心目标市场进行展开，针对其中各类细分场景，公司会进一步加强产品覆盖，从而更精细地满足客户实际需求，例如部分系统产品风冷模块正普及双转子电机，带来了体积、噪音、扭矩等方面的大幅改善，这类风扇的控制方式与单转子电机也有一定区别，申矽凌目前正与客户一起研讨相关方案需求。

值得一提的是，CTF230X系列远程通道既可以用于温度和电机转速监测，也可以配置为单端或差分输入的电压感测，新特性也为其产品应用场景的拓展打开了空间，专家就提到，在风扇控制之外，相关产品还可以拓展对电源电压的监测功能，进一步实现系统级芯片的内涵。

总体而言，申矽凌CTF230X系列在高端市场的突破，又一次折射出“好产品会自己说话”的规律，保持长期主义战略定力，真正透彻理解应用场景，才能在同质化产品红海搏杀之外，做深拓宽企业自身的主航道，有理由相信，市场所筛选出的优秀中国芯企业，必将继续带来更多、更大的惊艳。返回搜狐，查看更多

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