阶梯收费加速水/气表智能化，引发FRAM强劲增长
王朔的小说《一半是火焰，一半是海水》拥有一个极富想象力的书名，可借用来关联下我们关注的水和气表计量。一方面海水和火焰从自然形态上很形象地代表着这两个行业，另一方面也暗喻着水表/气表在智能化发展道路上的激情澎湃和暗流涌动。有了这样的想象空间，我们将目光聚焦刚刚闭幕的智能水/气计量及管网前行力论坛（water&gas metering china2014）。
此次论坛的重点是探讨在迈向水表/气表智能化过程中所遇到的挑战及应对方法。富士通半导体作为此次论坛的主要赞助商，除了展出非常适合水表/气表应用的fram产品方案外，其系统存储器事业部副总裁松宫正人先生还在论坛上做了题为“fram（铁电非易失性随机存储器）——智能水/气表存储关键数据的最佳解决方案”的精彩演讲。
图1. 富士通展出的fram产品方案吸引众多观众驻足
“富士通半导体很高兴能够支持并在这次2014智能水/气计量及管网前行力论坛发言，我们每年向电力仪表客户交货接近一千万片，全球电力仪表知名企业top10当中的6家电表厂商采用富士通半导体 fram！而我们的fram的超低功耗特性亦非常适合应用在智能水表、气表等领域，希望通过这次展示而让更多的业内专家了解我们在智能水表/气表上的应对之道。”富士通半导体fram产品中国市场负责人蔡振宇先生表示。
阶梯收费加速水表/气表智能化
智能三表（水、电、气）是与我们的日常生活息息相关的，一般有电表的地方就有水表/气表。然而，相比电表的智能化程度，水表/气表的电气化的能力和电表相比还有相当大的差距。电表经过近10年的快速发展，其智能化的程度已经可以实现阶梯收费，而现在的大多数水表/气表还不具备阶梯收费的能力。
因为全球水资源的短缺迫使政府重视节水和水量控制，而能满足阶梯计价的智能式水表将会成为建设节水型社会一大利器！智能水表计量精准、利于抄测，在“阶梯水价”全面推广背景下，发改委和住建部出台意见，要求2015年底前所有设市城市原则上全面实行居民阶梯水价制度，地方应制定方案完成“一户一表”改造。
阶梯收费必将加速水表/气表的智能化步伐，“现在的水表/气表的智能化程度大约只相当于10年前的电表，而随着阶梯水价政策的提出，我国的水/气在涨价，涨价的原因在于阶梯收费会增加水表/气表的成本，因为阶梯收费会要求水表/气表存储更加多的信息，而且还要低功耗，这对于水表/气表存储关键数据的器件就提出更高的要求，这也正是富士通半导体fram的巨大机遇。” 蔡振宇先生指出。
三大特点提升fram人气
富士通半导体fram在智能电表的应用中有着不俗的表现，这与fram自身的优势（非易失性、低功耗、高速读写）密不可分，如下图2所示。
图2. fram三大特点——非易失性、低功耗、高速读写。
与传统的非挥发存储器相比，fram的功耗要小很多，而且写入速度更快。对于类似的写入，fram功耗只有eeprom的1/1000。fram的写入时间是eeprom的1/40000，达到sram和dram这些传统易失性存储器的级别。而且，fram的读/写耐久性能远远优于eeprom和flash存储器。eeprom和flash存储器能写入大约100万次（10^ 6次），fram最高可写入1万亿次，或者说写入次数可以达到前两种存储器的100万倍以上。
fram在电力仪表行业获得高“人气”并得到广泛采用的原因主要有三：
1、 fram为非易失性存储器，无须后备电池；
2、 fram具有高速写入特点，无须超级电容；
3、 fram具有高读写耐久性，运行软件简单，无须耗损均衡（wear leveling）。
而fram的应用领域并不仅限于这里。目前计量仪表（三相电表以及水表、气表等）、电力自动化、医疗器械及医疗电子标签、汽车后装设备、pos机/金融atm机等等行业也都在使用富士通半导体fram。如下图3所示fram的特性及其应用。
图3. fram特点与应用。
与电力仪表一样，富士通半导体fram正在成为水表/气表及其集抄系统的最佳解决方案选择。如下图4所示，在水表/气表系统，从集中器到每家每户的水表/气表，都能够看到fram的身影。在集中器中，fram用于储存通信历史数据，而在气表应用中，fram用于储存煤气流量历史数据，在水表应用中，fram用于储存水流量历史数据。
图4. fram正在成为水表/气表及其集抄系统的最佳选择。
“富士通半导体fram现在已经开始被国内多家水表/气表厂家采用，例如杭州和江阴的一些水/气表厂家已经采用我们的fram来替代eeprom作为存储器件。”蔡振宇先生进一步指出，“电池寿命问题是水表/气表的关键，而低功耗的富士通半导体fram不但能实时记录历史数据，还能延长电池寿命！”
图5. 富士通fram 的功耗仅为eeprom的1/50。
如上图5所示，在相同的比较条件下（比较元件容量为16kbit（ fram，eeprom），功耗包括待机电流），采用eeprom 耗电量高达500mah，而采用fram的耗电量仅10mah，后者仅为前者的1/50！
稳定可靠的供货保证客户利益
“fram在性能上的优势是明显的，不过存储产品的质量也是客户非常看重的另外一个因素。”蔡振宇先生介绍说，“富士通半导体使用成熟技术生产fram的时间已经超过10年。我们从1999年开始量产，15年已经累计销售达到25.8亿片fram产品。高可靠性、完备一体的供货系统、宏大的经营业务远景是我们对客户的承诺。”
由于掌握着从fram的研发、设计到量产及封装的整个流程，加上多年的经验，富士通半导体因而能始终保证fram产品的高质量和稳定供应。“我们的fram产品线相当宽泛，容量从4kb到4mb，涵盖spi和iic串行接口、并行接口。未来富士通半导体还会不断推出更多新品，逐步实现大容量化。我们已经在着手研发8mb的产品。”蔡振宇透露。
据悉，采用串行接口的fram可以替代eeprom或串行闪存，而采用并行接口的fram产品可以代替低功耗sram或psram （pseudo sram）。在封装方面，目前fram基本可以直接替换eeprom， fram的封装和eeprom的封装是完全兼容的。
富士通半导体还在低功耗制造工艺上不断创新，进一步降低成本价格。相对于电表，水表/气表的成本压力更低，对于fram的接受度可能更高。这也是富士通半导体接下来要努力抓住的市场机遇。
“中国市场已经成为富士通半导体fram在全球的最大市场。我们在产品的价格、交货、工厂产能分配及技术支持等方面都给予了中国客户很大支持。”蔡振宇表示，“fram是非常好的存储器，而在这次论坛上，我们与来自政府和质检机构、协会、自来水及燃气公司、领先行业企业的专家进行了面对面的交流，大家对于fram的优势和功能有了进一步深入的了解，未来fram的前景将更加广阔。”
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三大特点提升fram人气
富士通半导体fram在智能电表的应用中有着不俗的表现，这与fram自身的优势（非易失性、低功耗、高速读写）密不可分，如下图2所示。
图2. fram三大特点——非易失性、低功耗、高速读写。
与传统的非挥发存储器相比，fram的功耗要小很多，而且写入速度更快。对于类似的写入，fram功耗只有eeprom的1/1000。fram的写入时间是eeprom的1/40000，达到sram和dram这些传统易失性存储器的级别。而且，fram的读/写耐久性能远远优于eeprom和flash存储器。eeprom和flash存储器能写入大约100万次（10^ 6次），fram最高可写入1万亿次，或者说写入次数可以达到前两种存储器的100万倍以上。
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图3. fram特点与应用。
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