現狀分析：電表用SoC芯片現狀及發(fā)展趨勢

隨著(zhù)電子式電能表在世界各國的大規模部署，芯片解決方案也由最初的分立的計量芯片、MCU芯片、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、存儲芯片、安全芯片、通信芯片、電源管理芯片和液晶驅動(dòng)芯片整合成計量SoC芯片(集成計量功能、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲器和液晶驅動(dòng))、安全芯片和通信芯片，但由于政策和工藝的原因，國內市場(chǎng)中安全芯片和需要隔離的通信芯片仍然無(wú)法集成到SoC中。

 

國內較為熟知的SoC分為兩類(lèi)：即在前面所述MCU基礎上又集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘但沒(méi)集成計量功能的半SoC，以及集成了實(shí)時(shí)時(shí)鐘和計量功能的SoC芯片。但在國外，有廠(chǎng)商已經(jīng)能把強電通信、電源管理等功能集成到一顆SoC中，不過(guò)實(shí)現的工藝成本和設計、測試成本都很高。此外，安全加密功能作為一個(gè)標準模塊，可以集成到SoC中也并沒(méi)有技術(shù)難度，很多芯片也已經(jīng)具備這樣的功能，但由于政策法規的因素，獨立的加密芯片仍然具有較強的生命力。

 

在電表市場(chǎng)實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，SoC芯片的市場(chǎng)份額從無(wú)到有，已逐漸取得了一個(gè)可觀(guān)的市場(chǎng)份額。不過(guò)未來(lái)雖然技術(shù)上可以實(shí)現所有功能的全集成，但從應用靈活性以及流片工藝成本的角度考慮，SoC芯片也并非功能集成越多越具有性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。

 

SoC芯片在海外市場(chǎng)，尤其是南亞、東南亞和南美等國家的防竊電應用市場(chǎng)是芯片解決方案的首選。SoC芯片適合防竊電應用的主要原因是在防竊電應用場(chǎng)景下，要求智能電表在電池供電下，需更根據各種竊電模式都能提供低功耗的、有精度要求的計量和顯示功能。它隱含的要求就是計量模塊與主MCU的功能管理模塊必須在掉電下快速響應，在電池供電下快速通信?？焖凫`活多樣的低功耗計量模式，這恰恰是集成了計量功能的SoC的優(yōu)勢。

 

最初的防竊電電表功能相對簡(jiǎn)單，SoC芯片只要32k 閃存就能覆蓋基本需求，但目前越來(lái)越多的國家增加費率、事件等方面的要求，因此新推出的SoC芯片必須得配備更豐富的程序和數據存儲容量。多功能電子式防竊電電表的發(fā)展過(guò)程中，也呈現出一些新的需求，由此SoC芯片的發(fā)展相應的也出現了一些新的趨勢。

 

未來(lái)SoC仍然會(huì )在防竊電電表市場(chǎng)占有主導地位，但在沒(méi)有防竊電功能要求的智能電表市場(chǎng)的發(fā)展將受制于兩個(gè)因素：

 

一是功能規范。如果招標規范一成不變，高集成度的SoC仍然會(huì )是趨勢;相反，如果智能電表功能多樣化尤其是應用功能多樣化，那么功能合理定義的多個(gè)SoC會(huì )在智能電表模塊化的驅動(dòng)下獲得快速發(fā)展。

 

二是工藝技術(shù)。智能電表設計需要解決的核心技術(shù)問(wèn)題，如強電隔離供電、計量、事件監測和應用、隔離通信、安全加密等，隨著(zhù)半導體技術(shù)的進(jìn)步，不同功能組合，尤其是強弱電功能集成在一顆芯片的流片技術(shù)、封裝技術(shù)都將推動(dòng)新的電表用SoC產(chǎn)品的發(fā)展，也必將推動(dòng)智能電表向小型化、更可靠、低功耗和高速率的方向發(fā)展。