先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子(TSE：6723)宣佈推出向電表市場推出新款微控制器(MCU)，特以智慧型電表為主打產品。新款RL78/I1C群組MCU的設計符合國際標準DLMS (註1)，具備強化的安全功能及改良的算術運算。RL78/I1C群組MCU亦維持前代RL78/I1B群組產品的測量精度與低功耗性能，而該群組產品三年多來已出貨超過3,000萬件。
近年全球電力需求不斷增加，各界為了鼓勵節能省電、支援電力產業發展並防範電力遭竊，也迅速推動智慧型電表的普及。具備DLMS支援等強化功能的智慧型電表，全球每年安裝數預計從2016年的3000萬件增加到2020年的1.1億件(註2)。在這智慧型電表使用率激增的這股趨勢下，保障電表資料和降低電表價格已成為關鍵議題。因此，電表製造商呼籲改進安全功能以支援DLMS，並透過各種電表系統均適用的共通平台來降低開發成本。 為滿足上述關鍵需求，瑞薩針對智慧型電表開發出支援DLMS的RL78/I1C MCU，充分運用現有RL78/I1B群組MCU的主要特色，例如領先業界的低功耗與各種晶片內建周邊功能，藉此降低系統成本。 全新RL78/I1C MCU提供七款晶片內建記憶體容量版本，包括適用於低階單相電表的64 KB、適用於高階單相電表的128 KB，以及適用於三相電表的256 KB；封裝腳位數則包括以下類型：因應節省空間需求的64針、適合新興國家單相電表的80針，以及適用於先進應用單相電表的100針。 RL78/I1C群組MCU的主要特色： (1)能以單晶片實作電力測量處理與DLMS處理，功耗可較雙晶片組態降低30% 智慧電表將電力測量MCU所取得的電表資料傳送至通訊區塊時，必須具備符合DLMS標準的驗證與加密/解密功能。RL78/I1C整合AES (註3)硬體引擎，實現了這項目標。尤其RL78/I1C是電表業界第一款產品，成功在硬體中實作DLMS標準(註2)所要求的AES GCM (註4)模式，相較於現有的瑞薩MCU(使用軟體處理)，可達到20倍以上(註5)的速度。此外，晶片內建鎖相迴路(PLL)可將最大運作時脈從24 MHz提高至32 MHz，而32位元乘法/乘法累加單元可藉由24位元ΔΣ A/D轉換器進行24位元資料轉換，大幅降低軟體進行電力運算的負載，藉此提高大約30%的算術運算容量。這表示單一晶片即可進行電力測量處理與DLMS處理等作業。RL78/I1C MCU可執行處理作業以支援DLMS通訊，並於同時處理電力測量作業。最高256 KB的晶片內建ROM可容納電力測量與DLMS處理作業所需的程式碼。因此本產品可較雙晶片組態降低30%的功耗，系統成本也低於由電力測量與專用DLMS處理MCU所組成的早期雙晶片解決方案。 (2)支援三相、四線電表，涵蓋單相到三相的新產品 事件連結控制器(註6)與相位調整等功能可用於協調四通道24位元ΔΣ A/D轉換器與三通道10位元連續漸進暫存器(SAR) A/D轉換器的運作。如此即可依照三相四線電表的需要，在七個通道上測量電流與電壓。除了傳統單相雙線和三相三線電表之外，亦支援三相四線電表，允許電表製造商利用RL78/I1C做為共通平台開發多款電表，滿足工業到消費者市場的各種需求。 此外，瑞薩將現有RL78/I1B的特色與功能延伸至新款MCU，並強化即時時脈，使其以獨立電源供應器運作時能夠達到0.7μA (典型值)的待機耗電量，而電力監測功能亦含電池備份技術，可在斷電時維持CPU與周邊功能的運作。 (3)電表類比評估套件與電表參考套件可降低約25%的開發時間並降低開發成本 全球市場對於電表的需求急遽成長，新興經濟體尤其如此。因此業者需要加速開發新型電表，並更加善用現有的專業技術。在研發初期使用電表類比評估套件，無需實際撰寫程式即可評估RL78/I1C的效能特性。本電表參考套件包含測量用硬體與驅動程式，以及高度可靠的DLMS程式庫，用於電表開發階段，時間可比獨立開發縮短大約25%，並且能夠降低成本。 供貨時程 即日起開始供應RL78/I1C樣品。已自2016年8月起開始量產，預計至2017年9月每月產能可達20萬顆。 (註1) DLMS (裝置語言訊息規格)：電力公司用於交換電表資料的IEC標準。 (註2) 截至2016年8月1日的瑞薩研究資料。 (註3) AES (先進加密標準)：這是美國的加密標準，由美國國家標準技術局(NIST)制定。 (註4) GCM (Galois/計數器模式)：這項運作加密模式可同時加密與驗證資料。 (註5) 利用瑞薩程式庫實際測量的結果。 (註6) 事件連結控制器功能可直接連結周邊硬體裝置並跳過中斷控制器，藉以高速啟動模組。 |
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