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新国标下DTU/FTU设计最优解——米尔基于全志T153核心板

09/03 11:24
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一、标准升级要求:新国标带来了什么变化

2026年7月1日,GB/T 35732-2025《配电自动化终端技术规范》正式实施,替代GB/T 35732-2017版本。这不是简单修补,而是围绕分布式电源接入、配网数字化、电力安全防护三大趋势的系统性升级。以下4项关键技术升级,直接决定核心板能否通过整机送检:

这4项升级有一个共同特点:都指向处理器架构层面。SOE≤2ms精度要求,通用Linux内核难以保证确定性响应,需要RTOS实时核提供确定性时间戳;信息安全强制要求硬件密码模块,纯软件不合规;卫星授时同步<1ms需要IRIG-B解码与实时时钟管理;故障录波、小电流接地检测等边缘计算功能需要多核算力支撑。另外,新国标§7.1.1.1 表1规定户外DTU/FTU适用C2级工作温度(-40~+70°C),芯片本身必须是工业级设计,商业级芯片无法通过环境试验。这些都不是软件升级能解决的——核心板必须重新选型。

更关键的是,国网要求2026年底配电终端国产化率达到95%,核心板芯片必须提供国产化认证报告。每年120-130万台的DTU/FTU市场,正站在技术迭代的起点。下面以MYC-YT153MX核心板为例,解读新国标下核心板选型面临的4个关键问题。

二、DTU/FTU新方案架构:功能框图与接口资源配置

米尔基于全志T153MX-BCX处理器的DTU/FTU方案,采用异构多核架构:4核Cortex-A7运行Linux应用层 + RISC-V E907运行RTOS实时控制层,通过AMP(Asymmetric Multiprocessing)机制实现双核协同。相比传统“ARM+FPGA”方案,免FPGA即可完成DI/DO时序控制ADC采样和保护逻辑,显著降低硬件成本和开发复杂度。

核心板硬件规格:工业级-40°C~+85°C,尺寸37×39mm,10层PCB设计,5V/2A供电。板载DDR3(最大1GB)、eMMC/SPI NAND存储、EEPROM 32Kbit,内置DCDCs电源管理(5V/3.3V输入 → 3.3V/1.8V/0.9V/1.35V多路输出),通过190-Pin LCC+LGA连接器对外引出全部接口。

三、米尔基于全志T153核心板与DTU/FTU匹配度分析

3.1 MYC-YT153核心板硬件规格

3.2 米尔T153核心板在DTU/FTU实际应用匹配

T153MX的异构多核架构在DTU/FTU场景中实现完美分工:

  • A7四核(Linux应用层):运行规约协议栈(IEC 101/104/61850)、网络冗余协议(PRP/HSR)、国密安全算法(SM2/SM3/SM4)、PTP对时、数据记录、HMI人机界面。合计算力约12000 DMIPS。
  • E907实时核(RTOS实时层):承担DI/DO控制及SOE时标、AD采样管理(DMA)、IRIG-B对时解码、看门狗、协议预处理。中断延迟<10个时钟周期,确定性响应。

两者通过AMP机制通信,应用层算力充裕,实时层确定性响应,无需外挂FPGA或额外MCU

逐一对照DTU/FTU产品的每个功能需求,验证MYC-YT153MX核心板硬件资源支撑:

引脚复用说明:T153的第3路以太网MAC(RGMII2)与LocalBus总线共享引脚资源。使用AD采样(LocalBus接ADC)时,第3路以太网不可用,可通过USB 2.0转以太网芯片补齐。实际选型时先明确产品需要几路网口、要不要外部ADC,再选择对应的配置模式。

四、4个选型核心问题

问题1:能不能省掉FPGA?

GB/T 35732-2025要求DTU/FTU具备DI/DO时序控制、ADC采样、保护逻辑等功能,但未规定实现方式。当前主流方案采用“ARM+FPGA”架构,FPGA芯片及配套电路使单台BOM增加50-80元,年出货10万台的厂家仅FPGA一项年增成本500-800万元。对于中低端DTU/FTU(二遥/准三遥、4-8回路),FPGA资源利用率通常不足30%。

T153提供免FPGA替代路径:LocalBus直连ADC + E907实时核处理DI/DO和保护逻辑。LocalBus(16位@150MHz或32位@100MHz)直接连接外部ADC,E907确定性中断响应(<10个时钟周期)承担实时逻辑。

问题2:新标准怎么过?国产化认证有没有?

过去主流老平台虽然支持以太网,但原生仅2路。拓展3路时需外挂交换芯片(BOM+15-25元)。更关键的是非国产芯片,无法提供国产化认证报告,在国网95%国产化率要求下将无法通过整机送检,米尔MYC-YT153核心板已完成国产化认证。

问题3:多网口灵活配置怎么实现?

配网DTU/FTU实际部署中,部分地区有南向下行采集、北向上送主站、本地运维三网口同时在线的需求。但并非所有产品都需要三网口——二遥型、准三遥型往往双网口就够。选型时要看的不是“最多几路”,而是“能不能按需组合”。

T153原生3路以太网MAC,但第3路(RGMII2)与LocalBus引脚复用——这看似是限制,实际上通过灵活配置可以覆盖全部场景:

选型建议:先明确产品需要几路网口、要不要外部ADC采样,再选配置模式。T153的优势不在于“多”,在于同一颗芯片能覆盖从二遥到三遥的全部组合,不用换平台。

问题4:边缘计算算力够不够?

GB/T 35732-2025在§6.2(馈线终端/站所终端)中对终端功能提出明确要求,包括故障录波、小电流接地检测等边缘计算能力。T153采用4×A7@1.6GHz + E907@600MHz异构多核架构,A7合计约12000 DMIPS,4核并行算力充裕;E907确定性响应不受Linux调度影响,保护逻辑无需FPGA。

总结

米尔MYC-YT153MX核心板可全面满足DTU/FTU终端全部功能需求,基于同一硬件平台,通过三种配置模式实现从二遥至三遥全系列产品定义的覆盖。T153产品定位明确:聚焦中低端DTU/FTU核心市场;高端16回路及以上复杂保护场景仍建议采用FPGA方案。在规模效应显著、利润空间有限的市场格局下,省BOM、过标准、有认证、灵活配置——四项能力的组合,构成新国标框架下配电终端的首选核心板解决方案。

米尔科技

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米尔电子,是一家专注于嵌入式处理器模组设计、研发、生产和销售于一体的国家级高新技术企业,也被评为专精特新企业。米尔电子深耕嵌入式领域10多年,致力于为企业级客户提供基于ARM、FPGA、RISC-V和AI等各种架构,稳定可靠的处理器模组,满足客户大批量产品应用部署的需求,同时为客户提供产品定制设计、行业应用解决方案和OEM的一站式服务。

米尔电子,是一家专注于嵌入式处理器模组设计、研发、生产和销售于一体的国家级高新技术企业,也被评为专精特新企业。米尔电子深耕嵌入式领域10多年,致力于为企业级客户提供基于ARM、FPGA、RISC-V和AI等各种架构,稳定可靠的处理器模组,满足客户大批量产品应用部署的需求,同时为客户提供产品定制设计、行业应用解决方案和OEM的一站式服务。收起

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米尔电子,是一家专注于嵌入式处理器模组设计、研发、生产和销售于一体的国家级高新技术企业,也被评为专精特新企业。米尔电子深耕嵌入式领域10多年,致力于为企业级客户提供基于ARM、FPGA、RISC-V和AI等各种架构,稳定可靠的处理器模组,满足客户大批量产品应用部署的需求,同时为客户提供产品定制设计、行业应用解决方案和OEM的一站式服务。 米尔英文简称“MYIR”,是“Make Your Idea Real”第一个大写字母的缩写。我们的理念是“专业服务助力客户成功”,目前米尔已通过专业高效的服务,帮助全球数万家企业的产品成功上市。