张明峰

    从半导体元器件角度去看，走SoC之路将是唯一一条在短期内能够实现成本明显改善的途径。SoC方案目前在国内市场得到应用应该没有任何阻力，唯一的问题是电表厂家如何迅速掌握SoC方案设计。

    在智能电表中，模拟计量芯片随着半导体技术水平的进步或许有一定的降价空间，国内厂商的积极参与也会加速这一进程，但就单一芯片的成本来看，降低的空间比较有限。主控制板电路主要包含微处理器、实时时钟、数据存储、LCD控制和通信隔离驱动等关键芯片或电路。除了时钟芯片外，其他芯片的市场竞争已经非常充分，单个芯片或元器件的价格透明度很高，绝大部分半导体厂家在电表市场也基本处于微利状态。所以除非有突破性的产品面市，不然单个芯片的降价空间也非常有限。
    数据通信部分的成本降低空间没有统一定论。简单的485通信几乎没有太多降低成本的可能；电力线载波通信技术目前非常活跃，发展也很迅速，可能会出现新产品或新技术促使成本明显降低；无线网络通信的成本弹性最大，因为目前没有明确指定在电表数据通信系统中采用何种无线网络协议，所以如果电表厂家在这方面有技术突破，可能会带来较大的成本收益。但这些基本都不是在短期内能够轻易实现的。
    短期内最直接也是最可行的降低成本方案是利用最新半导体工艺和技术将尽可能多的芯片或电路模块集成在一起，也就是通常所说的SoC单芯片解决方案。目前比较成熟的做法是将模拟计量、微控制器、实时时钟和LCD驱动等功能模块集成在一起，以求降低系统总体成本。现在大家都清楚地认识到，随着国网电表的批量采购统一招标，各厂家面临的成本竞争压力是越来越大，每家都在想尽办法争取最优的成本控制。从半导体元器件角度去看，走SoC之路将是唯一一条在短期内能够实现成本明显改善的途径。
    飞思卡尔始终致力于开发高集成度的各类微处理器芯片。对于表计设计这一专门的应用领域，除了主控制器实现控制任务，LCD控制器负责显示驱动，高精度的模拟前端电路配合来实现能源计量外，还需要特殊的时钟芯片来实现日历时钟功能以用于时段和费率控制。飞思卡尔最近刚刚发布了两款适合电表设计的SoC芯片，分别是针对高端单/三相多功能表的32位内核的MCF51EM256，以及针对一般单相表的8位内核的MC9S08GW64。
    造成国内电表SoC方案没有形成规模的一个原因是国内厂家总体研发力量的薄弱。虽然整个中国大大小小的电表厂估计有四五百家，但有产品自主研发实力的企业比例并不很高，能够完全掌握SoC方案中所需的底层电量计量算法的厂家就更少了。我们在和电表厂家接触的过程中，经常会碰到研发工程师由于无法或不愿承担计量算法精度和可靠性这一责任，或是企业管理层不能接受研发周期的延长，从而直接放弃SoC方案，转用独立的计量芯片的情况。
    但是现在这种情形正在改变。现实的成本压力迫使各个厂家重新考虑SoC方案。从国网电表产品标准的制定角度看，也完全摒弃了以前那些不合理的芯片选型规定，转而强调明确功能要求和设定统一的技术规范。只要SoC方案完全符合标准中所规定的功能和技术要求，就可以被采用。可以说，SoC方案目前在国内市场得到应用应该没有任何阻力，唯一的问题是我们众多电表厂家的研发团队如何迅速掌握SoC方案设计。