四大关键特性,助力表计产品性能升级
FRAM的三大优势我们都很熟悉,那就是高速写入、耐久性、以及低功耗,而针对智能表计应用,它还拥有第四大优势――超高的安全性。在物联网时代,企业与消费者对数据保密与安全的认知进一步提升。若遇到违法盗取及分析电表的机密数据,将导致大范围的信息泄露。对此,富士通FRAM赋予了智能表计应用的安全性优势,就是防止盗窃或篡改数据。当的篡改事件发生时,低功耗和高速的FRAM可以利用给RTC供电的小型电池电源,瞬间消去重要数据,从而确保电力用户的信息安全。例如FRAM仅需0.1mA工作电流,就能够在0.3ms的时间内擦除256bit的数据,相比EEPROM拥有显著的优势。
安全性的第二个表现,则是基于高写入速度。以256Kb独立FRAM存储器为例,每写入1Byte数据,所需时间仅为150ns。因此,富士通FRAM在智能电表应用中带来了关键的优势:掉电保护重要数据。电表使用的重要数据,需要在非常短的间隔(1-3次/秒)里保存在存储器,并确保掉电情况下数据依然完整。对于表计计量和抄表系统而言,维护数据记录的准确性就是防止国家资源流失,从而确保国家能高效完整回收资金。
耐久性则是智能表计(特别是集中器)基本的需求。按照国家电网规定,重要数据必须以1次/秒的频率实时记录到存储器,按照智能电表10年运行周期来计算,存储器需达到写入次数至少为:1*60*60*24*365*10=3.2亿次。作为非易失性存储器,FRAM具有接近SRAM和DRAM这些传统易失性存储器级别的高速写入速度,读写周期是传统非易失性存储器的1/30000,但读写耐久性却是后者的1,000万倍,达到了10万亿次,可实现高频繁的数据纪录(实时的记录)。若按5ms一次读写频率来计算,达到10万亿次花费的时间是1,585年,相当于可以从唐朝写到现在!与之相对,EEPROM只有100万次读写寿命,若按此读写频率,1个半小时就会报废,更别说只有10万次读写寿命的Flash了。另外,FRAM的数据保持时间也极长,在85℃环境下,可以达到至少10年。
至于低功耗的优势,则在智能水气表中得以体现。在水表/气表系统中,从集中器到每家每户的水表/气表,都能够看到FRAM的身影。相比于智能电表,市场规律上明显的差异就是水表、气表必须选用电池供电(且通常一颗电池要用10-15年以上),而非电表那样可直接接入电源,因此低功耗成为了水、气表方案关键的需求。也因此让读写寿命长、功耗极低又利于延长电池使用寿命的FRAM实现了极大的差异化优势。以64Byte数据写入为例,FRAM的功耗仅仅是EEPROM的1/440,可以轻松应对实时、频繁存储数据的工作模式,这不仅大大延长了电池寿命降低维护成本,更有助于电池与设备的小型化。