更高效的計(jì)算、不妥協(xié)的安全和無縫的連接——STM32無線MCU、超低功耗入門級(jí)MCU、高性能MCU和MPU四條產(chǎn)品線迎來重磅更新

在近日召開的STM32全球峰會(huì)上，ST總結(jié)了嵌入式領(lǐng)域正在發(fā)生的三大趨勢(shì)：更高效的計(jì)算、多協(xié)議帶來無縫連接和更強(qiáng)大的安全性。圍繞著這些應(yīng)用方面的三大趨勢(shì)，ST也于近期重磅更新了其無線MCU、超低功耗入門級(jí)MCU、高性能MCU和MPU四條線的最新產(chǎn)品。ST的多位高管出席發(fā)布會(huì)，針對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行了分享。

STM32WBA54/55：更低功耗和更安全的多協(xié)議無線MCU

在各種無線連接的場(chǎng)景中，短距場(chǎng)景其實(shí)尤為復(fù)雜。這里面涵蓋了不同的設(shè)備類型，而每類設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和頻率也不同。因此要滿足在短距場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)無縫連接，就需要多種不同的通訊協(xié)議。不同的協(xié)議在傳輸速率、傳輸距離、功耗、成本、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面有所差異，這種多樣性能夠更好地滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，讓開發(fā)者自己來配置更加靈活和高效的通信解決方案。

而ST最新推出的STM32WBA系列不僅能夠支持多種無線通信協(xié)議，并且能夠進(jìn)一步幫助開發(fā)者簡(jiǎn)化方案設(shè)計(jì)，并輕松在其上實(shí)現(xiàn)自己方案的差異化優(yōu)勢(shì)。

據(jù)悉，STM32WBA采用40納米制造工藝，基于Arm Cortex-M33內(nèi)核，主頻可達(dá)100MHz。它支持多種協(xié)議，包括BLE5.4、Open Thread、ZigBee和基于Thread的Matter協(xié)議。最大輸出功率可達(dá)10dBm，并在提升射頻功率的同時(shí)兼顧了功耗表現(xiàn)。在超低射頻模式、時(shí)鐘周期100MHz條件下，功耗僅為30 μA/MHz。此外內(nèi)部還集成了開關(guān)電源（SMPS）來進(jìn)一步降低整體功耗。在信息安全方面，STM32WBA符合SESIP Level3目標(biāo)認(rèn)證，符合美國(guó)網(wǎng)絡(luò)信任標(biāo)準(zhǔn)，以及符合2025年將強(qiáng)制執(zhí)行的歐盟關(guān)于無線電設(shè)備指令(RED)的法規(guī)。

此次最新推出的具體產(chǎn)品型號(hào)為STM32WBA54/55，在去年推出的STM32WBA52的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多協(xié)議拓展，同時(shí)將最高工作溫度從85度提高到了105度，因此可以更好滿足工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字 IC 與射頻產(chǎn)品部 (MDRF) 市場(chǎng)經(jīng)理 于引 (YIN YU)介紹，STM32WBA能夠適應(yīng)多種不同應(yīng)用，像照明、工控、信標(biāo)Beacon 應(yīng)用以及運(yùn)輸系統(tǒng)中的維護(hù)、Tracker 的應(yīng)用、健康和醫(yī)療設(shè)備以及家庭的自動(dòng)化。同時(shí)STM32WBA采用了低功耗設(shè)計(jì)，在待機(jī)模式下電流可以小于140nA，可以更好的提高便攜式醫(yī)療設(shè)備的電池的續(xù)航壽命。Flash最高有1M的選擇，可以支持更復(fù)雜的一些算法，來滿足對(duì)便攜式醫(yī)療設(shè)備以及健康設(shè)備的需求。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)易用性方面，除了必備的開發(fā)板和射頻開發(fā)軟件之外，ST還為STM32WBA提供了一款配套的射頻IPD芯片——MLPF-WB-04D3。該芯片內(nèi)部集成了完整的阻抗匹配、濾波和天線保護(hù)的電路設(shè)計(jì)。如果客戶自行針對(duì)STM32WBA進(jìn)行外圍的射頻電路設(shè)計(jì)，那么將會(huì)涉及到11個(gè)器件的選型和繁雜的優(yōu)化工作，而且最終占板面積也要72mm2。而選擇IPD則直接免除了這么多的設(shè)計(jì)工作，占板面積也僅為1.6x1mm2。

STM32MP2：內(nèi)置NPU的64位MPU

和上一代的STM32MP1相同，STM32MP2也是采用了異構(gòu)單/雙核的設(shè)計(jì)。并且同樣延續(xù)了MP1的工業(yè)級(jí)的品質(zhì)，在工作溫度范圍上支持-40～+120度。

為了幫助客戶在邊緣端側(cè)也實(shí)現(xiàn)AI賦能，STM32MP2內(nèi)置了一個(gè)1.35TOPS算力的NPU，可用于AI算法的高效處理。此外，STM32MP2還集成了比第一代更為豐富的接口資源，包括 RGB、LVDS 和 MIPI DSI 接口，因此也更適用于機(jī)器視覺和多媒體應(yīng)用。

據(jù)中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字 IC 與射頻產(chǎn)品部 (MDRF) 市場(chǎng)經(jīng)理杜銘 (TIM DU)介紹，由于內(nèi)部集成了豐富的硬件處理單元，如NPU、TSN交換機(jī)、視頻處理器和圖形處理器等，所以可以大大減少CPU的工作負(fù)載，讓CPU更專注在完成自己擅長(zhǎng)的復(fù)雜的應(yīng)用方面。在安全性方面，STM32MP2支持SESIP Level3 目標(biāo)認(rèn)證以及PSA 一級(jí)目標(biāo)認(rèn)證。

STM32MP2 是面向64位應(yīng)用的處理器，目前分為四個(gè)子系列：257/255/253/251，這四個(gè)系列與MP1是可以做到封裝兼容的，硬件和軟件生態(tài)也是一以貫之，因此客戶可以根據(jù)不同的需求可以選擇不同的子系列來適應(yīng)應(yīng)用的不同，或者通過STM32的MP平臺(tái)來快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的從高到低的差異化配置。

提到端側(cè)的AI開發(fā)方面，針對(duì)端側(cè)硬件和開發(fā)人員的特點(diǎn)，ST提供了非常高效的模型生成和部署方式。如果客戶自己有數(shù)據(jù)模型，則可以通過編譯器之后實(shí)現(xiàn)部署。如果客戶沒有數(shù)據(jù)模型，則可以通過STM32模型庫(kù)進(jìn)行選擇。當(dāng)前STM32模型庫(kù)提供4類模型：包括運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)估算、圖像分類、語義分割和物體檢測(cè)。所有模型 ST 是免費(fèi)提供給工程師來使用的，我們托管在 上，客戶可以免費(fèi)在 GitHub上下載模型代碼，在自己的應(yīng)用上進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證，快速打造符合自己場(chǎng)景的AI邊緣應(yīng)用。

此外，值得一提的是，ST還上線了一個(gè)云端編譯驗(yàn)證平臺(tái)?？蛻艨梢灾苯釉谠贫诉M(jìn)行編譯，然后下載到服務(wù)器連接的STM32MP2開發(fā)板上，進(jìn)行直接的代碼效果驗(yàn)證。通過遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看代碼在板子上的實(shí)際運(yùn)行效果，進(jìn)行反復(fù)調(diào)試和優(yōu)化。

如上圖所示，從產(chǎn)品評(píng)估到產(chǎn)品落地，ST為客戶提供了完備的軟硬件生態(tài)，可以幫助客戶快速完成基于STM32MP的實(shí)際應(yīng)用。

STM32H7R/S：在實(shí)時(shí)MCU上運(yùn)行MPU級(jí)別應(yīng)用

STM32H7是ST的高性能MCU系列，而此次最新帶來的STM32H7R/S，則是進(jìn)一步拓寬了圖顯和通用兩個(gè)方向的產(chǎn)品型號(hào)，提供了更靈活和更具成本優(yōu)勢(shì)的選擇。

意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字 IC 與射頻產(chǎn)品部 (MDRF) 市場(chǎng)經(jīng)理 黃熘 (ERIC HUANG)表示，STM32H7R/S讓客戶可以在實(shí)時(shí)的MCU 上運(yùn)行 MPU 級(jí)別的應(yīng)用，當(dāng)然也有很多的應(yīng)用可能并不需要上 Linux，并不需要太高算力時(shí)，STM32H7R/S 就可以很好的填補(bǔ)這一部分應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)運(yùn)算的同時(shí)也有很好的圖形顯示。

STM32H7R/S延續(xù)了之前600MHz的CPU主頻，但不同的是這是一款Bootflash MCU，內(nèi)部只有一個(gè)64K的Flash用于啟動(dòng)，以及一個(gè)620K的SRAM可以用于應(yīng)用程序代碼執(zhí)行。如果客戶的代碼較大，STM32H7R/S也提供了外部串口Memory的連接方式，最高傳輸速率可以達(dá)到200MHz。而正是因?yàn)橥ㄟ^內(nèi)部對(duì)于Flash的裁剪，STM32H7R/S也成為了目前H7系列中性價(jià)比最高的選擇。

值得一提的是，STM32H7R/S還擁有比同級(jí)高性能MCU相比更好的GUI表現(xiàn)。據(jù)黃熘介紹，新產(chǎn)品有最新一代的NeoChrom GPU，這個(gè)2.5D的GPU可以支持客戶實(shí)現(xiàn)更高清和流暢的UI圖形設(shè)計(jì)。“如果客戶選擇了最新一代帶 NewChrom GPU，它有很強(qiáng)的算力，它可以在圖形化數(shù)據(jù)上降低 CPU 很大的負(fù)載。我們可以很高地提高整體的性能，因?yàn)?MCU 不僅做推屏作用，我們還可以做一些連通性、以太網(wǎng)或者是 AI 的算力。同時(shí) GPU 是帶一些壓縮算法的，所以這就很好的釋放了存儲(chǔ)空間，就像SVG 矢量圖在有些應(yīng)用里面可以節(jié)省 90%的壓縮比，這個(gè)節(jié)省量是非常大的。”

除了更好的性能表現(xiàn)和更好的價(jià)格優(yōu)勢(shì)外，STM32H7R/S還是MCU級(jí)別中安全性最強(qiáng)的存在。內(nèi)部集成的最新的 MCE 引擎支持兩段的安全啟動(dòng)和三段的代碼隔離。如果客戶需要安全代碼啟動(dòng)，ST可以提供 iRoT 參考原型給到OEM，從而幫助客戶快速完成系統(tǒng)開發(fā)。

STM32U0：最安全的超低功耗高性價(jià)比MCU

剛才講完了無線MCU、MPU和高性能MCU方面的最新產(chǎn)品更新，最后出場(chǎng)的STM32U0，作為ST的新一代超低功耗入門級(jí)MCU，更是受到廣大工程師的關(guān)注。

首先，STM32U0采用了ST最新的超低漏電流技術(shù)，因此具有優(yōu)異的靜態(tài)功耗表現(xiàn)。此外，STM32U0提供多種超低功耗模式，極大增強(qiáng)了工程師的設(shè)計(jì)靈活性。在集成度方面，STM32U0表現(xiàn)突出，集成了段碼驅(qū)動(dòng)器、高精度MSI內(nèi)部振蕩器以及ART加速器，并增強(qiáng)了安全功能。最后，STM32U0的高集成度可顯著降低整個(gè)BOM成本，繼承了原有ULP的成熟功能，能夠加速工程項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)程和產(chǎn)品上市時(shí)間，從而帶來更好的成本效益。

雖然是超低功耗入門級(jí)MCU，但客戶對(duì)于功能性和安全性的要求越來越高。例如在便攜式胰島素泵、血糖儀、智能表計(jì)和超聲表計(jì)等設(shè)備上，即要求有很好的功耗表現(xiàn)，又要MCU具備更高的信息安全等級(jí)，對(duì)于內(nèi)部的資源要求也是越來越大。在這種情況下，超低功耗高性價(jià)比的舊王——STM32L0顯得有點(diǎn)捉襟見肘，而新王STM32U0則可以很好地滿足這些新興應(yīng)用需求。

據(jù)意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字 IC 與射頻產(chǎn)品部 (MDRF) 市場(chǎng)經(jīng)理 張明 (ROBIN ZHANG)介紹：性能方面，STM32U0采用了一個(gè)主頻56MHz的Arm Cortex-M0+內(nèi)核，相比STM32L0在性能上的提升是顯著的。功耗方面， ULP Mark分?jǐn)?shù)從 STM32L0的244分提高到了430分。內(nèi)置資源方面，STM32U0集成了ART加速器、LCD段碼驅(qū)動(dòng)器和觸摸按鍵驅(qū)動(dòng)器，提高了圖形能力和交互能力；豐富的模擬IP的集成，簡(jiǎn)化了外圍的模擬電路設(shè)計(jì)。在存儲(chǔ)方面STM32U0則為客戶提供了靈活的選擇，閃存最高支持到256KB，RAM有12KB和40KB兩檔可選。

而在安全性方面，STM32U0是毫不妥協(xié)。這是市場(chǎng)上首個(gè)通過了 SESIP Level3、PSI Level1、NIST 認(rèn)證的 CortexM0+ 內(nèi)核的MCU。這意味著如果工程師想要在電池供電設(shè)備上追求最高的信息安全等級(jí)，那么STM32U0將會(huì)是最佳的選擇。

結(jié)語

“微控制器是我們這個(gè)快速變化世界的重要助推器和核心組成部分。在這 個(gè)快速變化的世界里，數(shù)十億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的自動(dòng)化程度和連接緊密度在不斷提高，同時(shí)它們也需要在本地安全地處理更多的數(shù)據(jù)?！币夥ò雽?dǎo)體中國(guó)區(qū) 微控制器、數(shù)字 IC 與射頻產(chǎn)品部 (MDRF)、物聯(lián)網(wǎng)/人工智能技術(shù)創(chuàng)新中心及數(shù)字營(yíng)銷副總裁 朱利安 (ARNAUD JULIENNE）分享到，“我們將 STM32 視為釋放開發(fā)人員創(chuàng)造力，并實(shí)現(xiàn)這一愿景的關(guān)鍵推動(dòng)因素?！?

而要實(shí)現(xiàn)這一愿景，ST將會(huì)在“產(chǎn)品的深度和廣度”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“產(chǎn)能”和“開發(fā)資源直通工程師”四個(gè)維度進(jìn)行努力。

此外，朱利安還透露ST已經(jīng)突破了20nm這一工藝節(jié)點(diǎn)，將會(huì)在今年推出18nm的STM32新品。