智能电表MCU芯片的可靠性要求

随着技术的进步，批量生产的静止式电表能以很低的成本获得强大的数据处理和存储能力，促使了小型用户电表的智能化水平得到大幅提升，静止式电表也逐步取代了传统的机电式电表。智能电表是基于现代通信技术、计算机技术、测量技术，对电能信息数据开展采集、分析、管理的先进计量装置。
 
当前国内智能电表行业经过近20年发展，在电能计量芯片、智能电表MCU和载波通信芯片等核心元器件已经基本实现全面国产化。以智能电表MCU为例，当前主控MCU芯片普遍采用32位MCU ARM Cortex-M内核，运行频率从十几到上百MHz，一般采用180-90nm嵌入式闪存工艺制造，集成128KB-512KB大容量嵌入式闪存，8KB-64KB嵌入式SRAM，并集成了包括ADC、温度传感器、LCD液晶驱动、UART/SPI/I2C等通信接口、高精度实时时钟等丰富外设功能，具有极低的运行功耗和休眠功耗。

智能电表对主控MCU有较高的可靠性要求，必须满足工业级温度范围-40-+85℃，支持1.8-5.5V宽电压工作，并且要求不少于10年的长期稳定运行。随着新一代智能电表技术规范的实施，客户对主控MCU的速度、运算能力、存储容量和工作寿命等，都会进一步提出更高的要求，相应的工艺技术也在向55nm及以下的嵌入式闪存工艺转移。
 
智能电表需要进行数据记录以进行能源管理和计费，并具有增强的可靠性，以便在恶劣环境下长期使用。另外需要长时间保留数据，以便公用事业公司可以监视使用模式或利用使用时间费率结构。

关键词： MCU

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