南芯科技今日宣布推出自主研发的 190Vpp 压电微泵液冷驱动芯片 SC3601，可在移动智能终端实现低功耗液冷散热。
SC3601 可实现 10 倍的节电效率提升，驱动波形的总谐波失真加噪声 (THD+N) 低至 0.3%，待机功耗低至微安级。搭载该芯片的液冷方案可大幅提升移动智能终端散热性能，填补了国产技术空白。目前，SC3601 已在多家客户导入验证并即将量产。
大模型的训练与推理需求推动 AI 芯片的单卡算力节节攀升，随之产生高功耗和高温升的问题。南芯科技表示，实验结果显示，当芯片的工作温度接近 70-80℃ 时，温度每升高 10℃，芯片性能降低约 50%，温升成为 AI 应用进一步发展的瓶颈，也催生了先进散热技术的广阔市场需求。
传统芯片散热通常采用热管或均温板 (VC，Vapor Chamber) 等技术，主要依赖被动式相变散热，局限于导热平面或二维平面。液冷散热则通过主动循环，如通过微泵为冷却液提供动力使其循环流动，展现出更强的散热能力和灵活的远程散热功能。其中，压电泵更是由于响应快、易控制和易集成的特点而备受关注，但也面临着驱动电压高、集成化难度大、控制精度低等挑战。
南芯科技的 SC3601 集成升降压转换器，驱动电压峰峰值达 190V，采用 WLCSP 和 QFN 小型化封装，响应速度可达亚毫秒级，匹配压电微泵液冷系统的需求。
SC3601 采用双向转换架构设计，实现能量回收机制，相比传统单向能量转换的驱动方案，节电效率可显著提升至 10 倍。同时，驱动波形的总谐波失真加噪声 (THD+N) 低至 0.3%，可实现即时精确的反馈。
其它关键技术指标包括：
技术突破：解决压电泵驱动的行业痛点
1. 高电压集成难题
传统压电驱动需通过多级升压电路实现百伏级输出，导致系统体积庞大效率低下。SC3601采用创新拓扑架构，在单芯片内集成0.6V-5V输入至190Vpp输出的升降压转换功能，突破高压器件与低压控制电路的单片集成技术瓶颈。通过自适应栅极驱动技术，优化高压MOS开关损耗，转换效率达92%。
2. 能量回收机制
压电泵在反向伸缩时产生高达150V的反电动势，传统方案通过电阻耗散导致严重发热。SC3601的双向能量回收系统包含：
● 电流方向检测电路（响应时间<200ns）
● 自适应电荷泵模块
● 梯级储能电容器组 实现87%的反向能量回收率，系统温升降低40%。
3. 波形精确控制
针对压电陶瓷的非线性蠕变特性，芯片集成：
● 16bit DAC波形发生器
● 实时阻抗监测反馈环
● 动态相位补偿算法 将复杂波形失真控制在0.3%以内，远优于行业1-2%水平。通过SRAM预存多种波形模板，实现0.1ms级波形切换。
应用案例：从移动终端到数据中心的实践
1. 智能手机液冷散热系统
在一加最新款液冷散热背夹中，SC3601驱动压电微泵以180Hz频率循环冷却液，搭配半导体制冷片实现双级散热架构。实测可使骁龙8 Gen3芯片表面温度降低18℃，并维持45W制冷功率持续运行。相比传统风冷背夹，噪音降低12dB，能耗减少60%。
2. 车载智能座舱触觉反馈
某新能源车企在方向盘安全警示系统中，采用SC3601驱动分布式压电陶瓷片。通过微秒级响应生成精准振动波形（频率5-200Hz可调），实现不同警示级别的触觉编码，系统延时<5ms，比传统电磁马达方案节能85%。
应用场景：多领域协同发展格局
1. 消费电子领域
● 旗舰手机液冷模组：0.8mm超薄微泵集成于中框结构
● AR/VR触觉手套：驱动32触点阵列提供力反馈
● 固态按键系统：模拟机械按键段落感（行程误差<0.02mm）
● 游戏手柄反馈：支持多频段振动波形合成
2. 算力基础设施
● AI服务器冷板式液冷：驱动多微泵并联控制流量分配
● 边缘计算设备：5U机箱内集成分布式微泵系统
● 光模块浸没冷却：应对1.6T高速光通信散热
3. 工业与车载场景
● 医疗微流控芯片：精准控制μL级药液输送
● 车载激光雷达：镜面清洁压电泵驱动
● 工业传感器自清洁：高频振动除尘系统
市场前景：政策与技术双轮驱动
1. 政策与市场需求
在工信部《绿色数据中心政府采购需求标准》要求下，2025年数据中心PUE需降至1.3以下。液冷技术凭借PUE 1.2的优势成为必然选择：
● 液冷服务器市场：IDC预测2024年中国市场规模达23.7亿美元（同比增67%），2024-2029年CAGR将达46.8%
● 终端散热市场：2025年手机液冷渗透率预计突破35%，对应芯片需求超2.4亿颗
2. 技术路线演进
现阶段冷板式液冷因改造成本低占据主流（2024占比80%），但浸没式液冷将逐步成为高功率场景首选：
● 冷板式：适用于20-50kW机柜，PUE 1.15-1.25
● 浸没式：支持>50kW机柜，PUE可降至1.05
3. 产业格局变化
随着头部厂商技术绑定加深：
● 冷板设计效率提升：传热界面材料热阻优化45%
● 冷却液技术突破：氟化液成本降低30%
● 解耦式交付趋势：2025年占比将超60%
输出 190V Vpp
多模式波形输出，自生成高精度标准正弦波形
集成 SRAM 实现快捷的波形产生
支持按压反馈检测
WLCSP-20B / QFN-24L 小型化封装
IT之家从南芯科技公告获悉，除了算力芯片的微泵液冷散热外，SC3601 还适用于触觉反馈、固态按键等压电驱动应用，在智能手机、平板电脑、智能穿戴、触觉显示器、键鼠等移动智能终端中均能实现低功耗和高精度的控制，未来有望拓展应用至工业和车载领域。
