STM32累計出貨20億顆，鎖定物聯(lián)網(wǎng)市場再出新系列

根據(jù) iSuppli 的統(tǒng)計，從 2013 年到 2015 年 ST 在中國微控制器市場的排名從第四名上升到第三名。從整個市場增長來看，ST 是 2014 年到 2015 年唯一增長超過 15%的供應(yīng)商，其中 STM32 累計出貨 20 億顆就是很好的證明。全球半導(dǎo)體市場逐步進入成熟期，是什么原因促使意法半導(dǎo)體穩(wěn)步增長？

ST 中國區(qū)微控制器市場部高級經(jīng)理曹錦東解釋，“這歸功于 ST 穩(wěn)健的策略以及非常精細的執(zhí)行。不管整個業(yè)界如何變化，ST 都會堅持自己的策略和產(chǎn)品規(guī)劃，穩(wěn)步發(fā)展，這是我們業(yè)務(wù)發(fā)展的主要源動力，也是 ST 在整個業(yè)界的排名會穩(wěn)步上升的原因。2007 年至 2015 年，ST 每年都會有重要的產(chǎn)品進行發(fā)布，這些產(chǎn)品不僅可應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域，還能應(yīng)用于無人機、IoT 行業(yè)，同時這些產(chǎn)品具有的高性能且優(yōu)異的外設(shè)能幫助用戶設(shè)計出富有創(chuàng)造力的產(chǎn)品?！?/p>

意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器市場部高級經(jīng)理曹錦東

面對半導(dǎo)體市場的增長變緩，很多廠商尋求新的市場機遇，物聯(lián)網(wǎng)市場無疑是目前最受熱捧的一個。上個月 ST 總裁兼首席執(zhí)行官 CARLO BOZOTTI 和亞太區(qū)亞太區(qū)總裁 Marco Cassis 來華也將 ST 未來的增長點定位于物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛，這無疑給 ST 持續(xù)兩位數(shù)增長目標注入一針強心劑。近日，ST 針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出運算性能創(chuàng)記錄的 STM32H7 系列微控制器。

ST 微控制器產(chǎn)品部高性能 32 位微控制器高級市場經(jīng)理 Renaud BOUZEREAU 介紹，“STM32H7 系列內(nèi)置 STM32 平臺中存儲容量最高的 SRAM（1MB)、高達 2MB 閃存和種類最豐富的通信外設(shè)，采用 ST 自主研發(fā)的 40nm 芯片制造工藝，運行模式功耗低于 280uA/MHz，待機功耗低于 7uA，工作功耗比上一代產(chǎn)品減少一半。新系列首款產(chǎn)品是 STM32H743，基于 400MHz ARM Cortex-M7 內(nèi)核。新產(chǎn)品還集成先進的安全功能，其中包括密碼算法加速器和安全密鑰存儲，確保物聯(lián)網(wǎng)硬件數(shù)據(jù)安全，防止在工廠和現(xiàn)場受到網(wǎng)絡(luò)威脅。”

為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供創(chuàng)記錄的處理性能
STM32 H7 系列采用了 ARM Cortex-M7 內(nèi)核，可能會有人問為什么？Renaud BOUZEREAU 指出，“在 ARM 所有的內(nèi)核里，Cortex-M7 內(nèi)核是 Cortex M 系列里性能最高的內(nèi)核，以這個內(nèi)核為核心開發(fā)的產(chǎn)品，在 MCU 和 MPU 之間是一個橋梁，可以再做一些嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。從 STM32 H7 角度來講，可以把整個系統(tǒng)應(yīng)用的系統(tǒng)性能無限地在 MCU 角度上做拓展和延展，可以覆蓋傳統(tǒng)線 MCU 架構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域。因此 ST 選擇 M7 內(nèi)核與 ARM 內(nèi)核定位是一致的?！?/p>

可能會有人還會問：物理網(wǎng)設(shè)備以低功耗著稱，為什么 ST 沒有選擇更低功耗的 M0 開發(fā)針對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的處理器？曹錦東解釋，“IoT 本身是多重應(yīng)用，不僅包含低功耗的傳感器節(jié)點，還包括網(wǎng)關(guān)，比如家電領(lǐng)域的圖形界面，既要與網(wǎng)絡(luò)相連，又要與控制系統(tǒng)連接，這就同時需要通訊模式，顯示能力，以及和系統(tǒng)呼應(yīng)的能力，因此需要 MCU 在計算能力、圖像處理和通信方面都能滿足要求?？梢姡琁oT 是個多元化的應(yīng)用領(lǐng)域，需要多元化的 MCU 來配合產(chǎn)品開發(fā)，STM32 H7 會從性能、安全、可靠性方面滿足 IoT 特定的需求?！?/p>

三個電源獨立工作，達到高能效比
當系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，怎么能保證數(shù)據(jù)傳輸沒有延遲？怎么保證程序在內(nèi)部和外部閃存里的執(zhí)行效率可以達到一致，而且功耗在可控范圍內(nèi)做到最大優(yōu)化？從 STM32 H7 的產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)置可以找到答案。

以性能為中心的智能架構(gòu)

Renaud BOUZEREAU 表示，“如上圖所示，STM32 H7 的電源域包括三個電源模塊：D1、D2、D3。D1 稱為高性能域，一個 CPU，一個放指令，一個放數(shù)據(jù)的 TCM，它可以以高達 400MHz 的主頻執(zhí)行一個程序，對用戶來講優(yōu)先級最高的執(zhí)行程序可以放到這里；D2 稱為通信接口域，可以獨立進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?AHB 總線矩陣上的各種通信外設(shè)、DMA 控制器及存儲器；D3 稱為批處理模式域，可以執(zhí)行批處理操作的各類外設(shè)、DMA 控制器和存儲器。整體來看，D1 用于執(zhí)行緊急重要的或優(yōu)先級高的程序；D2 用于執(zhí)行外部程序，系統(tǒng)不是孤立的，需要更多的通訊，如通過以太網(wǎng)、USB 或其它串口通訊，D3 用于睡眠模式，當系統(tǒng)休眠時某些應(yīng)用依然需要工作，如抓取數(shù)據(jù)，當喚醒時需要馬上拿到這些數(shù)據(jù)進行批量處理，這就是批處理模式。因此，三個獨立電源域，功耗控制更靈活，最佳配置優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸和 CPU 負荷?！?/p>

基于 STM32 H7 的 Demo 板：一個 LCD 屏幕上可以顯示 4 個畫面，歸功于 STM32 H7 有很強的 CPU 內(nèi)核信源，很好的架構(gòu)，內(nèi)部有多路 DMA，可以同時處理多路信號。

多層面保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全
安全保密是未來物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的重中之重，STM32 H7 從三個方面對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行保護，一是實施數(shù)據(jù)完整性和身份驗證，系統(tǒng)存儲器和用戶安全存儲器進行隔離保護，此系統(tǒng)存儲和用戶存儲器只有通過特定的機制才能被訪問；二是內(nèi)置加密的引擎，程序加載到閃存之前加密，加載回來之后此程序再進行解密和運行。這樣可以保證即使程序被盜，還是無法被使用和運行；三是當用戶在應(yīng)用現(xiàn)場進行程序升級時，ST 有內(nèi)置機制保證程序不被盜。隨著系統(tǒng)增加越來越多的外部通訊，ST 在通訊外設(shè)里也設(shè)立了安全加密機制。

強化自身系統(tǒng)，聯(lián)合外部資源優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)
針對目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，芯片已經(jīng)不是全部，更多廠商針對項目應(yīng)用布局完整的生態(tài)系統(tǒng)。曹錦東強調(diào)，“ST 也有兩部分，一是硬件工具，二是軟件工具。硬件工具包括三個系列：一是 Nucleo 開發(fā)板，二是探索套件，三是全功能的評估板。全功能評估板的外設(shè)都有配套實現(xiàn)其它功能的外部器件，如存儲器、傳感器、音頻接口、顯示屏等，以達到功能齊全。同時我們會幫助用戶進行更快速的軟件開發(fā)，如基于 STM32 Cube，在 Cube 里用戶可以根據(jù)項目要求自動定義所使用的軟件、軟件自動配置所用的引腳。同時，Cube 里會兼容更多自己開發(fā)的 IP，比如藍牙產(chǎn)品，Cube 里會支持藍牙的協(xié)議棧，藍牙基于 IoT 服務(wù)線的聯(lián)系方法等。”

“對于我們用客戶來講，主要任務(wù)是集中精力開發(fā)應(yīng)用程序，ST 和第三方合作伙伴會幫助客戶開發(fā)應(yīng)用程序下面的底層驅(qū)動或中間件，如人機界面 GUI，ST 有多種 GUI 庫可選擇。ST 的軟件生態(tài)系統(tǒng)包括完成的底層驅(qū)動、高效率底層驅(qū)動和中間件，基于軟件生態(tài)系統(tǒng)用戶可以更快開發(fā)項目和應(yīng)用層的內(nèi)容。在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)方面，ARM 是 ST 的合作伙伴，STM32 所有的產(chǎn)品都會支持 ARM 的嵌入式操作系統(tǒng)，讓用戶可以基于這個操作系統(tǒng)開發(fā)更廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)。” 曹錦東補充。

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