智能卡微控制器的生命预期

　　一张智能卡的生命预期主要依赖于卡体的坚硬度，模块接触表面的抗腐蚀能力和EEPROM可能的写人/擦除循环次数。

　　卡体的生命预期依赖于应用领域，对于典型的GSM卡，它长期固定在移动电话中从来不挪动，实际上对卡体没有磨损。在另一个极端，诸如雇员的身份卡，它被用于食堂交费并作为出人控制，卡体可能在两三年后就出现龟裂，卡装进钱包再放入臀部的口袋里有可能会加速卡体的失效。

　　第2个对卡的生命预期的限制是插人循环的次数，卡的触点是坚硬的镀金层以增大它的耐磨力，并可经受大约20000次接触循环。此后，接触表面将变得伤痕累累以致污渍和油腻将附着在它上面并阻碍可靠的电接触。此外，表面镀金将大部分被磨掉，从而导致氧化，这也将对接触表面的导电性能带来不利的影响。当然，触点的生命预期（乃至于卡）也在很大程度上取决于接触单元的类型和所施之接触力，如果接触单元有一个很好的设计，则卡的生命预期将可增加2～4倍。参看图1。

　　图1  —个模块在测试机上经50 000次插人循环后的照片（测试机在接触单元中使用了高质
　　量的触点。实践中，接触表面会磨损得要快得多，这取决于所用接触单元的类型）

　　智能卡生命预期的限制来自EEPROM写入／擦除的有限次数①，绝大多数半导体制造商对每个EEPROM页面通常保证10 000～100 000次的循环。然而，在实践中，EEPROM在室温和供电电压很小偏离的情况下经300 000次循环使用时仍然没有失效。

　　EEPROM页面的失效是渐进的而不是突然的，两个开始失效的征兆是：（1）在第1次的写人尝试中EEPROM不能设定为预期的数值；（2）经数小时后已写入到EEPROM的数据不再存在于存储器中。如果一个存储器页面继续在这种情况下使用，则在数千次循环后，在EEPROM页面中将完全不能存储任何数据，因为其内容会立即丢失。然而，只会有一个页面受到影响（页面大小通常为4或32字节），其他页面不会受到某个失效页面的影响，这一事实可用来对在这种情况下的存储器组织实施差错恢复策略。

　　位数据是像电荷保持在小电容中那样存储在EEPROM中的。和所有这类器件一样，它们有漏电流随时间会引起电荷丢失，结果导致存储信息的丢失。高温将加速这种效应，所以EEPROM对数据的保存时间不是无限的，制造商保证的时间仅为10年。规定数据保存时间的问题在于它不能直接测量，因为这样需要等待10年。放电时间只能由确定漏电电流值来推算，因为它几乎是不可能测量的。数据保存时间是间接确定的，在诸如温度和编程电压的某些不同数值的环境条件下推测结果。数据保存时间还决定于写入/擦除循环的次数，lO年的规定时间适用于长的应用项目，通常可期望一较长的生命周期。就应用设计而言，假定数据将保存10年（如果可能你应当避免真正达到这个数值）。

　　只有把所有的普遍条件都估计在内，才能做出有关智能卡生命预期的总结性断言。实际的指导方针是3～5年，对于正常的应用这将不致对卡提出任何特殊的要求。在某些领域，诸如GSM，当它们真正失效时公司会来替换卡，这是经济利益之所在。

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