意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)近日宣布,其市场领先的STM32微控制器(MCU)产品家族再扩阵容,推出新款STM32U5晶片,降低功耗的同时提升性能,并延长了续航时间。STM32U5产品已获得NIST嵌入式乱数鸨源认证,是业界首款获此认证的通用型MCU。
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意法半导体推出STM32U5系列MCU,提升物联网和嵌入式应用之性能和效能 |
这款STM32U5 MCU将程式码和资料储存容量扩充到128KB快闪记忆体,适合具成本考量的应用,同时还针对复杂应用和与智慧型手机相似的使用者介面增加了高容量版。其整合4MB快闪记忆体和2.5MB SRAM STM32U59x/5Ax是迄今为止STM32 MCU全系产品中晶片上记忆体容量最大的产品。
新STM32U5 MCU具备更强大的功能,可强化深度嵌入式应用的能力,如环境感测器、工业致动器、大楼自动化、智慧家电、穿戴式装置、电动汽车控制等,特别是安装在远端,以及位在难以接触的设备。
随着智慧工作和智慧生活在全世界不断发展,深度嵌入式设备在这些领域的部署量已达数十亿。新STM32U5 MCU透过提升应用性能、效能和网路安全性,加速推动深度嵌入式设备的部署。
全系列STM32 MCU皆采用具产业标准的Arm Cortex-M嵌入式处理器内核心,并配备功能强大而易用的 STM32Cube和STM32Cube.AI开发生态系统。该生态系统整合软硬体开发工具,从专案开始到结束全程支援客户开发流程,包括将提前将训练好的神经网路转换为优化的程式码,以打造尖端的AI/ML解决方案。
STM32U5系列采用Arm最新一代嵌入式处理器内核心Cortex-M33,该内核心采用了可提升性能、效能、网路和硬体攻击防御能力的先进技术。意法半导体围绕此处理器核将ST的超低功耗MCU专业技术整合进来,并利用Arm现有方法打造出一个网路安全性极高的架构。
该系列中的部分产品亦提供了2.5D图形加速器。因此,这一新系列产品极具开创性,全系产品之脚位对脚位和软体均相容,可以直接用於设计下一代应用。
意法半导体通用微控制器子产品部执行??总裁 Ricardo De Sa Earp表示:「许多应用需要额外功能、更丰富的图形和更快的性能,同时要求续航时间更长、使用更小的电池或具有能源收集的功能,这就是扩大STM32U5系列的原因。此款MCU将Arm最新的处理器内核心与独特之超低功耗技术、大容量的晶片上记忆体,以及NeoChrom图形引擎(选配)整合在一起,提升使用者的视觉体验。」
意法半导体之STM32U5系列的主要客户之一Ajax Systems,已在使用新微控制器设计其先进无线安全和智慧家庭解决方案的未来世代产品。
Ajax设备部门研发总监Max Melnyk进一步表示:「与半导体市场的全球巨擘意法半导体合作,有助於发展和强化产品。STM32U5系列大幅降低了功耗,同时维持与其他带有DSP和浮点运算处理器之微控制器相同的性能。我们还可以重复使用90%的现有程式码。对我们来说,另一个重要的优势是将大容量的SRAM整合至晶片上,足以处理双帧缓冲之需求,达到快速和流畅的图形性能。同时,新系列亦提供大量快闪记忆体可用於保存资料。我相信新系列产品将推动下一代Ajax产品的开发。」
STM32U5系列专有之节能特性包括自主外部周边,以及意法半导体的低功耗後台自主模式(Low-Power Background Autonomous Mode,LPBAM)。LPBAM模式可让应用程式的关键功能在正常运行的同时,关闭处理器内核心和其他未使用之模组,并进入MCU中的任何一种省电的低功耗模式。MCU可将内核心从低功耗状态快速唤醒,高效处理批量资料,接着切回到低功耗模式。
另一方面,STM32U5 MCU提供高达4MB的程式码快闪记忆体和资料快闪记忆体,以及高达2.5MB的SRAM,用於处理复杂的应用。大容量晶片上记忆体可以在应用设计中节省额外的外部记忆体,降低功耗、物料成本(BOM)成本和PCB尺寸。
STM32U5系列更进一步打破超低功耗 MCU图形处理性能的一般限制。意法半导体之先进微控制器整合NeoChrom图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU),可运行过去限於高成本之微处理器系统才能做到的复杂图形化使用者介面(GUI)。现在,微型嵌入式处理器也能达到媲美智慧手机的图形体验,开发者亦可利用ST的TouchGFX框架开发GUI。该框架现在支援SVG并提供丰富的图形资产。
此外,STM32U5 MCU采用价格平易近人的LQFP100封装,可以安装在层数不多之结构简单的PCB上,而支援这些复杂功能的处理器通常都需要更昂贵的封装。STM32丰富的资源可以帮助开发人员加速专案开发,包括STM32CubeU5套装软体、新的NUCLEO-U545RE和NUCLEO-U5A5ZJ开发板,以及於图形介面的STM32U5A9J-DK探索套件。
STM32U5系列亦强化了网路安全性,采用具备记忆体保护单元的Cortex-M33核心,以及具有硬体隔离功能的Arm TrustZone架构。该系列微控制器还整合了运行进阶AES演算法的加密加速器、公开金钥架构 (PKA))支援,以及物理攻击防御功能。此外,快闪记忆体和SRAM支援校正码(Error Correction Code,ECC),可防止资料损坏并强化网路保护和资料安全性。
STM32U5还是第一批取得NIST(美国国家标准与技术研究院)嵌入式乱数鸨源认证的通用MCU。客户可以重复使用该证,以简化并加速终端应用的SP800-90B认证过程。新STM32U5系列於2023年第二季量产。