超低功耗无线芯片是一种专为低功耗应用设计的无线通信模块或系统芯片(SoC)，其主要特点是能够在保持通信效果的同时，大幅降低设备的能耗，从而延长电池寿命或减少能源消耗。这类芯片广泛应用于智能家居、可穿戴设备、物联网(IoT)设备、无线传感器网络等领域。
例如，恒玄科技推出的BES2700iMP芯片，是一款超低功耗无线可穿戴芯片，已在智能手表和手环等产品中实现量产出货，显著降低了芯片的动态及静态功耗，适用于极低功耗MCU场景。此外，Si24R1是一款超低功耗高性能的2.4GHz GFSK无线收发器芯片，支持多种数据速率和低功耗模式，适用于智能家居、无线鼠标、键盘等设备。
超低功耗无线芯片通过先进的制造工艺和电源管理技术，实现了高效的能耗管理，能够在待机模式下极大地节省电力。这些芯片通常具备快速启动、高灵敏度接收、智能协议引擎等特点，进一步提升了设备的能效和通信稳定性。
超低功耗无线芯片是现代电子设备中不可或缺的关键组件，特别是在需要长时间运行且对电源消耗敏感的应用场景中，其优势尤为明显。
一、 超低功耗无线芯片的最新技术
超低功耗无线芯片的最新技术进展主要集中在以下几个方面：
恒玄科技的BES2800芯片：
恒玄科技推出了基于6nm FinFET工艺的BES2800芯片，该芯片集成了Wi-Fi 6技术，实现了超低功耗无线连接。
BES2800芯片支持Wi-Fi 6的TWT(Target Wake Time)技术和自研的设备唤醒切换功能，能够精准地控制设备的休眠唤醒，大大降低设备在等待数据时的功耗。
该芯片已在多个客户的项目中导入，并在智能手表、运动手表和手环等可穿戴设备中实现量产出货。
Nordic的nRF7002芯片：
Nordic Semiconductor推出了nRF7002芯片，推动Wi-Fi 6在物联网领域的广泛应用。
nRF7002芯片通过目标唤醒时间(TWT)等功能，显著提升了设备的功耗效率，使其成为物联网的理想选择。
nRF7002采用6×6 mm QFN封装，与Nordic的超低功耗无线技术相辅相成，使Wi-Fi 6应用开发更加简便。
瑞芯微电子的RKi6000芯片：
瑞芯微电子推出了全球最低功耗WiFi芯片RKi6000.该芯片的功耗与蓝牙4.0低功耗(BT4.0 LE)相当，仅需20mA毫安。
RKi6000通过改进无线通信及射频系统架构、自适应动态电源控制技术和WiFi在线连接不唤醒主控的技术创新，实现了超低功耗。
实际测试显示，RKi6000的功耗平均工作电流在20mA左右，相比其他公司的产品功耗有显著优势。
Imec, Holst Centre和Renesas的2.4GHz无线电芯片：
Imec, Holst Centre和Renesas联合推出了一款超低功耗的2.4GHz短程无线电芯片，符合蓝牙低功耗(BLE)和IEEE802.15.4(ZigBee)标准。
该无线电采用40nm CMOS工艺，相比之前的90nm RF前端设计，功耗降低了25%，面积减少了35%，电压降低了20%。
该无线电采用数字密集型RF架构与数字基带(DBB)和微控制器(MCU)紧密集成，并采用多种低电压技术，实现了最佳的接收器(RX)和发射器(TX)功耗。
二、 超低功耗无线芯片在不同应用场景下的性能和效率?
评估超低功耗无线芯片在不同应用场景下的性能和效率需要综合考虑多个因素，包括芯片的功耗特性、通信距离、稳定性、抗干扰能力、协议支持、开发工具和生态系统等。以下是基于我搜索到的资料进行的详细分析：
功耗特性：
STM32WB5MMG是一款支持蓝牙低功耗5.3、Zigbee 3.0、OpenThread等协议的超低功耗模块，具有高输出功率和低接收灵敏度，适用于需要长电池寿命的应用场景。
CC1310芯片集成了ARM Cortex-M3处理器和超低功耗传感器控制器，支持多种低功耗模式，适用于小型纽扣电池供电的远距离操作和能源采集应用。
LoRa1262和LoRa1268模块采用semtech公司的SX1262和SX1268X芯片设计，接收电流最小为4.2mA，适用于高精度工业应用。
通信距离和稳定性：
SA628F39全双工音频模块在复杂环境下的传输能力测试显示，最远能收到信号的距离为7KM，适用于现代工业自动化和无线通信领域。
LoRa模块基于PAN3028芯片，通信距离可达6公里，支持深度休眠模式，整机功耗仅为3uA，适用于电池供电的应用场景。
协议支持和开发工具：
STM32WB5MMG支持蓝牙低功耗5.3、Zigbee 3.0、OpenThread、动态和静态并发模式以及802.15.4专有协议，无需RF专业知识即可使用，加速项目开发并降低成本。
CC1310芯片通过SmartRF Studio等工具可以快速开发和仿真，帮助设计人员在设计早期阶段轻松评估RF-IC。
RAMSUN的RISC-V无线系列MCU支持BLE5.4和高性能自定义2.4G协议，提供480Mbps高速USB接口，适用于多种高性能无线方案。
应用场景：
STM32WB5MMG适用于快速经济的原型开发板、工业物联网传感器节点套件、温度和振动监测、音频、USB、用户按钮和蓝牙低功耗应用。
CC1310芯片适用于小型纽扣电池供电的远距离操作和能源采集应用，如智能手环、手表等面向运动与健康的应用外设。
LoRa模块适用于高精度工业应用和远距离通信，如远程监控和数据传输。
性能优化和创新设计：
使用超低功耗元器件(如LDO替代高功率DC-DC)和动态频率调节技术可以进一步优化功耗。
高效的电源管理技术(如GaN技术)可以提高开关频率和转换效率，延长设备的续航时间。
评估超低功耗无线芯片在不同应用场景下的性能和效率需要从功耗特性、通信距离、稳定性、协议支持、开发工具和生态系统等多个方面进行综合考量。
三、 超低功耗无线芯片在物联网(IoT)领域的应用
超低功耗无线芯片在物联网(IoT)领域的应用案例非常广泛，以下是一些具体的例子：
智能家居：
高通QCA4004：采用Green TX功能，可减少最多一半的传输功率，实现更节能的通信功能，延长电池续航能力。
Ti CC3200平台：使用间歇式连接模式时，两节AA电池可工作一年。
GainSpan公司的GS1011：使用电池供电时，可稳定工作一年以上。
智能穿戴设备：
Rockchip RKi6000：功耗仅为20mA，比现有IoT设备Wi-Fi功耗低85%，甚至接近蓝牙BT4.0 LE功耗数值，使得基于这款WiFi芯片的IoT设备可以使用纽扣电池供电，有效减小了模块体积。
医疗设备：
Si24R2F+：适用于超低功耗有源RFID系统、智慧校园卡管理、电动自行车防盗、固定资产监管、智慧畜牧和智能冷链物流等领域。
工业物联网：
SiWx917 SoC：是功耗最低的Wi-Fi 6 SoC，适用于使用Wi-Fi、Bluetooth®、Matter和IP网络实现安全云连接的超低功耗物联网无线设备。
汽车领域：
飞易通车载蓝牙＆WiFi国产芯片替代方案：SiWx917 SoC采用7x7mm QFN封装，是超低功耗物联网无线设备的理想选择。
其他应用：
Passive WiFi和Interscatter技术：用于长距离反射通信和短距离数据传输，功耗在10-20微瓦附近，适用于人体内等应用场景。
Redpine Lite-Fi：具有超低功耗Wi-Fi处理器，支持IEEE 802.11-n网络，兼容802.11a/b/g标准，适用于多种接口和温度环境。
Silicon Labs Wizard Gecko WGM110：实现IEEE 802.11b/g/n标准和安全协议，基于ARM Cortex-3处理器，适用于广泛的温度范围。
Zentri AMW007 ‘Spectre’ Wi-Fi模块：尺寸极小，适合小型IoT设备，支持IEEE 802.11b/g/n标准和常见安全协议。
四、 超低功耗无线芯片的制造工艺和电源管理技术有哪些创新?
超低功耗无线芯片的制造工艺和电源管理技术在近年来取得了显著的创新，这些创新主要集中在以下几个方面：
制造工艺：
先进制程技术：采用先进的CMOS工艺，如0.18um数字CMOS工艺，以及90nm CMOS工艺，这些工艺能够有效降低芯片的静态功耗和动态功耗。
微结构设计：通过优化芯片的微结构设计，减少电路功耗，延长电池寿命。
新型材料和工艺：例如，基于CMOS后工艺的选择性生长多孔硅(SGPS)技术，有效提高射频器件性能并遏制高频衬底串扰。
电源管理技术：
高效率片上电源管理：设计高效率的DC-DC电源模块，即使在超低电流输出下也能保持高效率。
动态电源管理：通过动态电源管理技术，根据芯片的工作状态调整电源供应，进一步降低功耗。
低功耗协议和多学科方法：采用低功耗协议和多学科方法进行器件选型和静态功耗控制。
集成电源管理芯片：例如，LDO及DCDC、ACDC集成开关模式电源管理芯片。
通信技术：
低功耗通信方案：支持低功耗通信方案，如Wi-Fi和Bluetooth 5 (LE)，以及反向散射通信技术，显著降低设备功耗。
最新的低功耗蓝牙技术：例如，TI的CC2640和Nordic的nRF52811 SoC，这些芯片在性能和功耗上都有显著提升。
能量收集技术：
射频能量采集：结合射频能量采集和低功耗运算，实现设备节点不需外部供电。
环境能源利用：利用环境中的太阳能或射频能量等绿色能源为无线传感网络持续供电，实现无感充电和永久续航。
硬件设计与优化：
深度睡眠模式：通过优化传输方式和定期维护监控，实现低功耗和长电池寿命。
新型调制方式：例如，基于自同步的S-OOK调制方式，通过射频前端三个低噪声放大器、创新的准自混频干扰抑制技术等手段，有效降低功耗。
软件与算法优化：
针对物联网优化的IP：使用针对物联网优化的IP，加速算法处理，减少能耗。
AI/ML加速：支持无线物联网设备处理数据，应用AI算法和快速ML推理，实现边缘本地决策。
五、 面对市场竞争，超低功耗无线芯片的主要厂商有哪些
面对市场竞争，超低功耗无线芯片的主要厂商包括瑞芯微、博通集成、乐鑫科技、泰凌微电子、亿胜盈科等。这些厂商的产品特点如下：
瑞芯微（Rockchip）：
产品名称：RKi6000
产品特点：全球最低功耗WiFi芯片，适用于IoT终端产品如家居照明和HiFi音箱。相比普通WiFi方案，功耗分别降低75%和65%。此外，瑞芯微还推出了“RKi6000低功耗WiFi开源平台”战略计划，旨在加速IoT全面商用速度。
博通集成（Broadcom）：
产品名称：BK7239 和 BK7236
产品特点：Wi-Fi 6物联网芯片系列，采用先进的射频设计技术和超低功耗22nm工艺制程，待机和工作功耗仅为业内同类芯片的三分之一。Wi-Fi 6本身相比于上一代Wi-Fi 5.终端接入容量提高4倍，最大传输速率提升到9.6Gbps，终端功耗降低达30%以上。
乐鑫科技（Espressif Systems）：
产品名称：ESP32-C6
产品特点：集成了多种先进功能，持续完善的产品矩阵使其在物联网芯片领域竞争力日益增强。WiFi芯片销量位居全球前列。
泰凌微电子（Telink Micro LLC）：
产品名称：ZHA RCU
产品特点：高集成度、超低功耗的无线SoC，具有业界领先的集成度，显著节省BOM成本，有助于设备制造商实现更快的上市时间和易于开发。
亿胜盈科：
产品名称：2.4GHz有源射频芯片和2.5G射频芯片
产品特点：超低功耗(待机电流低至nA级别)，快速量产(提供DEMO板和全套资料)，广应用(可调功率范围-12dBm~+14dBm)，低成本(只需一个芯片和简单的外围电路即可实现通讯并接入网络)，双向系统超低成本。
