32位加速?zèng)_擊8位MCU，智能化撐起未來(lái)需求！

意法半導(dǎo)體（ST）自2007年推出STM32首款Cortex-內(nèi)核MCU以來(lái)，十幾年來(lái)，在MCU市場(chǎng)上不斷加大創(chuàng)新力度，STM32持續(xù)出新。

日前，在“STM32 創(chuàng)新媒體溝通會(huì)”上，ST微控制器和數(shù)字 IC 產(chǎn)品部 MDG 亞太區(qū)、物聯(lián)網(wǎng)/人工智能創(chuàng)新中心及數(shù)字營(yíng)銷副總裁朱利安(Arnaud JULIENNE) 表示，ST即將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，設(shè)備端需要更加智能的處理、更安全地連接到云端，ST 計(jì)劃未來(lái)達(dá)到200億美元的目標(biāo)，微控制器和數(shù)字IC產(chǎn)品會(huì)聚焦在更安全、更互聯(lián)和更智能的方向。

STM32：工業(yè)級(jí)32位MCU領(lǐng)跑者

STM32自發(fā)布以來(lái)累計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)110億片，市場(chǎng)份額從2017年的第三名、2018-2020年的第二名，到2021年，ST已經(jīng)成為全球通用MCU領(lǐng)域第一名。

朱利安表示，有機(jī)增長(zhǎng)模式推動(dòng)了ST的市場(chǎng)份額增加，數(shù)字化會(huì)帶來(lái)更大的、達(dá)到四倍的32位MCU的增長(zhǎng)。這其中，最大的增長(zhǎng)將來(lái)自工業(yè)控制，且未來(lái)增速會(huì)更快。在潛在市場(chǎng)，MCU工業(yè)市場(chǎng)份額將從2021年的52%增長(zhǎng)到2026年的65%。

預(yù)計(jì)2021-2026年，工業(yè)MCU主要有五大增長(zhǎng)點(diǎn)：首先是家電領(lǐng)域，來(lái)源于能源效率提升和云連接的需求；二是針對(duì)工控自動(dòng)化的預(yù)測(cè)性維護(hù)需求，其中涉及工業(yè)設(shè)備部署AI的功能等；三是電動(dòng)工具的無(wú)線化，例如其電池壽命、工作效率等都可以通過(guò)無(wú)線方式更好地實(shí)現(xiàn)管控；四是電氣化，特別是汽車電動(dòng)化，包括汽車相關(guān)的充電管理、充電樁等需求；第五是建筑方面，可以更智能、更安全、更節(jié)能。

基于這些可預(yù)見(jiàn)的需求和增長(zhǎng)點(diǎn)，STM32持續(xù)更新，將會(huì)在安全性、無(wú)線連接、人工智能等方面進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新和升級(jí)。

針對(duì)業(yè)界著重關(guān)注的供應(yīng)鏈問(wèn)題，ST正在部署一個(gè)長(zhǎng)期計(jì)劃，以提升供應(yīng)鏈的靈活度、堅(jiān)韌度。產(chǎn)能方面，ST也在持續(xù)增加投資，2022年投資支出35億美金，今年將投入超過(guò) 40億美金，其中，很大一部分資金將用于支撐STM32在90納米和40納米的產(chǎn)能擴(kuò)充。

除了內(nèi)部產(chǎn)能，ST也在還積極和全球多個(gè)代工廠合作，這些合作不僅支持今、明年的產(chǎn)能計(jì)劃，據(jù)透露，ST也在規(guī)劃未來(lái)4-6年甚至更久的代工合作計(jì)劃。

“你的下一個(gè) 8 位MCU是32位MCU”

為了支持入門(mén)級(jí)市場(chǎng)的需求，ST面向成本敏感型應(yīng)用推出了32位MCU STM32C0系列。

ST MDG中國(guó)區(qū)總監(jiān)曹錦東指出，8位MCU在整個(gè)市場(chǎng)中占比25%左右，這其實(shí)是非常大的市場(chǎng)，主要應(yīng)用包括小家電、玩具、簡(jiǎn)單的智能家居控制等。

隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)和應(yīng)用升級(jí)，一方面，這些設(shè)備本身有升級(jí)的需求，比如對(duì)傳感器信號(hào)采集處理、顯示、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)處理、AI算法等更高需求，這背后都需要強(qiáng)大的MCU來(lái)支撐；另一方面，從性價(jià)比角度來(lái)看，8位和32位MCU已經(jīng)非常接近，甚至8 位MCU的性價(jià)比已經(jīng)沒(méi)有32位高了，一些用戶已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向32位MCU。

STM32C0就在這一背景下誕生，可以說(shuō)它是STM32家族中最經(jīng)濟(jì)的MCU，從成本上來(lái)講，ST希望用戶能夠從8位MCU實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換；此外，在可靠性、設(shè)計(jì)的延續(xù)性方面，都能夠支持未來(lái)所需的優(yōu)化和兼容。

據(jù)介紹，STM32C0系列外設(shè)簡(jiǎn)單，與同類產(chǎn)品相比，具有更強(qiáng)大的性能、質(zhì)量可靠性和穩(wěn)定性，擁有STM32龐大成熟的生態(tài)系統(tǒng)。

STM32C0擁有小巧緊湊的多種封裝形式，動(dòng)態(tài)功耗可實(shí)現(xiàn)更高效率，通過(guò)豐富的開(kāi)發(fā)工具和生態(tài)系統(tǒng)，可以加快評(píng)估、原型和設(shè)計(jì)。作為8位MCU的平替，STM32C0的價(jià)格與STM8 相當(dāng)，而性能更加優(yōu)秀，開(kāi)發(fā)如8位MCU一樣簡(jiǎn)單。

盡管面向的是相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用，但STM32C0依然具備32位MCU該有的“硬核實(shí)力”，它基于M0+內(nèi)核。和STM8比較，DMIPS性能做到了10倍提升。也就是說(shuō)，過(guò)去STM8 1毫秒只能處理一個(gè)任務(wù)，用STM32C0可以處理10個(gè)任務(wù)。

在一個(gè)智能窗簾的應(yīng)用案例中，以往的系統(tǒng)需要兩部分：STM8S做電機(jī)控制，STM8做搖控器，現(xiàn)在一顆STM32C0就可以取代STM8S和STM8，同時(shí)滿足性能和低功耗要求。在一些復(fù)雜應(yīng)用中，比如窗簾（需要高級(jí)定時(shí)器做電機(jī)控制），以及一些小家電、電動(dòng)工具（如豆?jié){機(jī)等）等與電機(jī)相關(guān)的應(yīng)用中，STM32C0將成為主流應(yīng)用的方式。

曹錦東補(bǔ)充，不管有沒(méi)有 STM32C0，市場(chǎng)都在升級(jí)。從供應(yīng)商到新產(chǎn)品發(fā)布以及供應(yīng)鏈安全來(lái)看，8 位MCU都遠(yuǎn)沒(méi)有32位更有保障，市場(chǎng)從8位到32位MCU的升級(jí)已經(jīng)在進(jìn)行中。ST對(duì)STM8的產(chǎn)能將不再進(jìn)行提升和擴(kuò)產(chǎn)，但在32位MCU 會(huì)進(jìn)一步投入。

提升性能與信息安全的STM32H5

全新的STM32H5系列以Cortex-M33 32位內(nèi)核為基礎(chǔ)，集高性能、安全性和經(jīng)濟(jì)性于一身。其工作頻率達(dá)250 MHz，內(nèi)嵌128 KB至 2MB的Flash存儲(chǔ)器和640KB的RAM。STM32H5通過(guò)12種封裝（25到176個(gè)引腳）提供眾多產(chǎn)品型號(hào)，還支持125°C的工作環(huán)境溫度。STM32H5使安全性得到擴(kuò)展——從基本的安全服務(wù)到完全認(rèn)證的構(gòu)建模塊，這些構(gòu)建模塊由ST在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所需的大部分重要安全服務(wù)。

據(jù)ST MDG 中國(guó)區(qū)通用微控制器事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)高級(jí)經(jīng)理何荻凡(Stephane RAINSARD)介紹，在信息安全方面，STM32H5致力于提供給客戶更多靈活性：

首先是外設(shè)，例如安全存儲(chǔ)、HUK、防側(cè)信道攻擊對(duì)稱加密的加速器(AES)和非對(duì)稱加密加速器(PKA)等。

第二，應(yīng)對(duì)用戶需要安全啟動(dòng)的情況，STM32H5自帶安全啟動(dòng)軟件(boot ROM)，用戶可以直接使用，不需要再開(kāi)發(fā)安全啟動(dòng)模塊。

第三，支持 Secure Manager(安全管理器)，集成了安全存儲(chǔ)服務(wù)、加解密服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)等。Secure Manager的目標(biāo)認(rèn)證是SESIP L3和PSA L3，使得用戶開(kāi)發(fā)應(yīng)用信息安全部分更簡(jiǎn)單。Secure Manager 能幫助客戶減少使用TrustZone和寫(xiě)信息安全代碼的的復(fù)雜度，并且在云端連接所需的雙方認(rèn)證方面，Secure Manager 也會(huì)讓這個(gè)過(guò)程更簡(jiǎn)單。針對(duì)不同需求，Secure Manager提供安全啟動(dòng)服務(wù)、安全升級(jí)服務(wù)、加解密服務(wù)，關(guān)鍵IP保護(hù)服務(wù)等。

新一代無(wú)線MCU STM32WBA

STM32WBA是最新推出的基于Arm Cortex-M33 內(nèi)核、首款獲得SESIP 3級(jí)認(rèn)證、支持低功耗藍(lán)牙5.3應(yīng)用的32位無(wú)線SoC，為無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供的基本功能包括：高數(shù)據(jù)速率確?？焖倏煽康?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%BC%A0%E8%BE%93/">數(shù)據(jù)傳輸；遠(yuǎn)距離能力，擴(kuò)大通信距離；高輸出功率，輸出功率+10 dBm擴(kuò)大了通信距離；低功耗通訊功能可延長(zhǎng)電池壽命。STM32WBA系列采用TrustZone技術(shù)，提供高級(jí)別的安全性，同時(shí)還能保護(hù)數(shù)據(jù)、IP，并防止黑客攻擊或設(shè)備克隆。

ST MDG中國(guó)區(qū)通用微控制器事業(yè)部無(wú)線產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理于引表示，互連互通是很重要的市場(chǎng)需求。在設(shè)備端處理器方面，ST的通用 MCU 已經(jīng)很全面了，不過(guò)還需要無(wú)線產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備的連接、設(shè)備與云端的連接等。藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有非常廣泛的應(yīng)用了，特別是在便攜式設(shè)備中，而低功耗是這些設(shè)備很重視的一個(gè)參數(shù)，因此ST推出了這款低功耗無(wú)線MCU產(chǎn)品。

基于第一代STM32WB的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，STM32WBA首先在內(nèi)核方面進(jìn)行了提升，基于Cortex-M33 內(nèi)核，主頻可以達(dá)到100MHz，安全方面通過(guò)了SESIP Level3。由于性能上的提升，STM32WBA可以運(yùn)行更豐富的應(yīng)用，包括：預(yù)測(cè)性維護(hù)、指紋識(shí)別算法、異常檢測(cè)等。制造工藝方面，STM32WBA采用40nm工藝，基于STM32U5超低功耗平臺(tái)，可以支持更多低功耗模式。

應(yīng)用于工業(yè)和安全的高性價(jià)比MPU STM32MP13系列

STM32MP13微處理器（MPU）基于單核Arm Cortex-A7內(nèi)核，運(yùn)行頻率高達(dá)1GHz，配備雙路千兆以太網(wǎng)接口，提供高性價(jià)比和高能效的處理能力，安全性已通過(guò)認(rèn)證。

該產(chǎn)品線具有高級(jí)安全功能，包括：加密算法加速器，提升硬件穩(wěn)健性；內(nèi)存保護(hù)，防止非法訪問(wèn)；代碼隔離機(jī)制，用于運(yùn)行時(shí)保護(hù)；確保產(chǎn)品生命周期內(nèi)平臺(tái)認(rèn)證的多種功能; 以及完整的安全生態(tài)系統(tǒng)。STM32MP13微處理器專為入門(mén)級(jí)Linux、裸機(jī)或RTOS系統(tǒng)設(shè)計(jì)，已預(yù)集成了Microsoft Azure RTOS。STM32MP135產(chǎn)品線有3種不同的封裝，便于實(shí)現(xiàn)有性價(jià)比的PCB設(shè)計(jì)。

ST MDG 中國(guó)區(qū)通用微控制器事業(yè)部微處理器產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理霍筍介紹，這是一款應(yīng)用于工業(yè)級(jí)的通用 MPU 產(chǎn)品，具有三大特點(diǎn):易用、安全、低功耗。易應(yīng)用性方面，STM32 在軟件上支持 OpenSTLinux，并且擴(kuò)展了實(shí)時(shí)功能，即支持 Linux-RT的XLINUX-RT擴(kuò)展包，此外還支持RTOS和Bare Metal，用戶可以方便地使用STM32MP13開(kāi)發(fā)基于裸機(jī)和RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用。在硬件方面，它提供所有封裝系列PCB的參考設(shè)計(jì)。

在安全方面，STM32MP13內(nèi)置了強(qiáng)大的安全功能，并還通過(guò)行業(yè)相關(guān)認(rèn)證。在低功耗方面，STM32MP13表現(xiàn)出色，比如待機(jī)和VBAT模式下，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能90%以上。

作為一款通用工業(yè)級(jí)的處理器產(chǎn)品，STM32MP13適用于工業(yè)4.0、工廠自動(dòng)化、移動(dòng)支付類安全終端，以及智能計(jì)量、智能家居、電力和新能源基礎(chǔ)設(shè)施等方面。 對(duì)標(biāo)市場(chǎng)同類產(chǎn)品，STM32MP13在CPU性能、系統(tǒng)性能、功耗、PCB成本、安全性方面都做到了領(lǐng)先。

據(jù)透露，ST下一代MPU產(chǎn)品將在性能方面實(shí)現(xiàn)大幅度提升，此外在網(wǎng)絡(luò)、多媒體、AI、安全等方面都會(huì)有進(jìn)一步增強(qiáng)，從而為用戶提供全面豐富的MPU產(chǎn)品陣容。

寫(xiě)在最后

自2007年問(wèn)世以來(lái)，STM32客戶數(shù)量已超過(guò)6萬(wàn)個(gè)，累計(jì)出貨量逾100億顆。STM32五大產(chǎn)品系列，涵蓋20條產(chǎn)品子線，千款型號(hào)、I/O兼容，STM32大家族包含主流型、超低功耗、高性能、無(wú)線型MCU，以及MPU，全面覆蓋了廣泛的應(yīng)用需求。

面向未來(lái)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，STM32還著力于軟件和算法建設(shè)，從通用的STM32Cube工具家族的各個(gè)成員，到針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的功能擴(kuò)展包，從電機(jī)專用SDK到用戶界面設(shè)計(jì)工具TouchGFX，還有簡(jiǎn)化AI設(shè)計(jì)的STM32Cube.AI等，STM32的生態(tài)圈仍在多個(gè)維度不斷發(fā)展壯大。