32位加速冲击8位MCU，智能化撑起未来需求！全球讯息

互联网 2023-04-04 17:31:49

意法半导体（ST）自2007年推出STM32首款Cortex-内核MCU以来，十几年来，在MCU市场上不断加大创新力度，STM32持续出新。

(相关资料图)

日前，在“STM32 创新媒体沟通会”上，ST微控制器和数字 IC 产品部 MDG 亚太区、物联网/人工智能创新中心及数字营销副总裁朱利安(Arnaud JULIENNE) 表示，ST即将进入一个新时代，设备端需要更加智能的处理、更安全地连接到云端，ST 计划未来达到200亿美元的目标，微控制器和数字IC产品会聚焦在更安全、更互联和更智能的方向。

STM32：工业级32位MCU领跑者

STM32自发布以来累计出货量已经超过110亿片，市场份额从2017年的第三名、2018-2020年的第二名，到2021年，ST已经成为全球通用MCU领域第一名。

朱利安表示，有机增长模式推动了ST的市场份额增加，数字化会带来更大的、达到四倍的32位MCU的增长。这其中，最大的增长将来自工业控制，且未来增速会更快。在潜在市场，MCU工业市场份额将从2021年的52%增长到2026年的65%。

预计2021-2026年，工业MCU主要有五大增长点：首先是家电领域，来源于能源效率提升和云连接的需求；二是针对工控自动化的预测性维护需求，其中涉及工业设备部署AI的功能等；三是电动工具的无线化，例如其电池寿命、工作效率等都可以通过无线方式更好地实现管控；四是电气化，特别是汽车电动化，包括汽车相关的充电管理、充电桩等需求；第五是建筑方面，可以更智能、更安全、更节能。

基于这些可预见的需求和增长点，STM32持续更新，将会在安全性、无线连接、人工智能等方面进一步进行创新和升级。

针对业界着重关注的供应链问题，ST正在部署一个长期计划，以提升供应链的灵活度、坚韧度。产能方面，ST也在持续增加投资，2022年投资支出35亿美金，今年将投入超过 40亿美金，其中，很大一部分资金将用于支撑STM32在90纳米和40纳米的产能扩充。

除了内部产能，ST也在还积极和全球多个代工厂合作，这些合作不仅支持今、明年的产能计划，据透露，ST也在规划未来4-6年甚至更久的代工合作计划。

“你的下一个 8 位MCU是32位MCU”

为了支持入门级市场的需求，ST面向成本敏感型应用推出了32位MCU STM32C0系列。

ST MDG中国区总监曹锦东指出，8位MCU在整个市场中占比25%左右，这其实是非常大的市场，主要应用包括小家电、玩具、简单的智能家居控制等。

随着产业升级和应用升级，一方面，这些设备本身有升级的需求，比如对传感器信号采集处理、显示、人机交互、数据处理、AI算法等更高需求，这背后都需要强大的MCU来支撑；另一方面，从性价比角度来看，8位和32位MCU已经非常接近，甚至8 位MCU的性价比已经没有32位高了，一些用户已经开始转向32位MCU。

STM32C0就在这一背景下诞生，可以说它是STM32家族中最经济的MCU，从成本上来讲，ST希望用户能够从8位MCU实现无缝切换；此外，在可靠性、设计的延续性方面，都能够支持未来所需的优化和兼容。

据介绍，STM32C0系列外设简单，与同类产品相比，具有更强大的性能、质量可靠性和稳定性，拥有STM32庞大成熟的生态系统。

STM32C0拥有小巧紧凑的多种封装形式，动态功耗可实现更高效率，通过丰富的开发工具和生态系统，可以加快评估、原型和设计。作为8位MCU的平替，STM32C0的价格与STM8 相当，而性能更加优秀，开发如8位MCU一样简单。

尽管面向的是相对简单的应用，但STM32C0依然具备32位MCU该有的“硬核实力”，它基于M0+内核。和STM8比较，DMIPS性能做到了10倍提升。也就是说，过去STM8 1毫秒只能处理一个任务，用STM32C0可以处理10个任务。

在一个智能窗帘的应用案例中，以往的系统需要两部分：STM8S做电机控制，STM8做摇控器，现在一颗STM32C0就可以取代STM8S和STM8，同时满足性能和低功耗要求。在一些复杂应用中，比如窗帘（需要高级定时器做电机控制），以及一些小家电、电动工具（如豆浆机等）等与电机相关的应用中，STM32C0将成为主流应用的方式。

曹锦东补充，不管有没有 STM32C0，市场都在升级。从供应商到新产品发布以及供应链安全来看，8 位MCU都远没有32位更有保障，市场从8位到32位MCU的升级已经在进行中。ST对STM8的产能将不再进行提升和扩产，但在32位MCU 会进一步投入。

提升性能与信息安全的STM32H5

全新的STM32H5系列以Cortex-M33 32位内核为基础，集高性能、安全性和经济性于一身。其工作频率达250 MHz，内嵌128 KB至 2MB的Flash存储器和640KB的RAM。STM32H5通过12种封装（25到176个引脚）提供众多产品型号，还支持125°C的工作环境温度。STM32H5使安全性得到扩展——从基本的安全服务到完全认证的构建模块，这些构建模块由ST在产品的整个生命周期内进行维护，提供物联网设备所需的大部分重要安全服务。

据ST MDG 中国区通用微控制器事业部技术市场高级经理何荻凡(Stephane RAINSARD)介绍，在信息安全方面，STM32H5致力于提供给客户更多灵活性：

首先是外设，例如安全存储、HUK、防侧信道攻击对称加密的加速器(AES)和非对称加密加速器(PKA)等。

第二，应对用户需要安全启动的情况，STM32H5自带安全启动软件(boot ROM)，用户可以直接使用，不需要再开发安全启动模块。

第三，支持 Secure Manager(安全管理器)，集成了安全存储服务、加解密服务、认证服务等。Secure Manager的目标认证是SESIP L3和PSA L3，使得用户开发应用信息安全部分更简单。Secure Manager 能帮助客户减少使用TrustZone和写信息安全代码的的复杂度，并且在云端连接所需的双方认证方面，Secure Manager 也会让这个过程更简单。针对不同需求，Secure Manager提供安全启动服务、安全升级服务、加解密服务，关键IP保护服务等。

新一代无线MCU STM32WBA

STM32WBA是最新推出的基于Arm Cortex-M33 内核、首款获得SESIP 3级认证、支持低功耗蓝牙5.3应用的32位无线SoC，为无线物联网设备提供的基本功能包括：高数据速率确保快速可靠的数据传输；远距离能力，扩大通信距离；高输出功率，输出功率+10 dBm扩大了通信距离；低功耗通讯功能可延长电池寿命。STM32WBA系列采用TrustZone技术，提供高级别的安全性，同时还能保护数据、IP，并防止黑客攻击或设备克隆。

ST MDG中国区通用微控制器事业部无线产品市场经理于引表示，互连互通是很重要的市场需求。在设备端处理器方面，ST的通用 MCU 已经很全面了，不过还需要无线产品来实现设备与设备的连接、设备与云端的连接等。蓝牙技术已经在国内市场上有非常广泛的应用了，特别是在便携式设备中，而低功耗是这些设备很重视的一个参数，因此ST推出了这款低功耗无线MCU产品。

基于第一代STM32WB的设计经验，STM32WBA首先在内核方面进行了提升，基于Cortex-M33 内核，主频可以达到100MHz，安全方面通过了SESIP Level3。由于性能上的提升，STM32WBA可以运行更丰富的应用，包括：预测性维护、指纹识别算法、异常检测等。制造工艺方面，STM32WBA采用40nm工艺，基于STM32U5超低功耗平台，可以支持更多低功耗模式。

应用于工业和安全的高性价比MPU STM32MP13系列

STM32MP13微处理器（MPU）基于单核Arm Cortex-A7内核，运行频率高达1GHz，配备双路千兆以太网接口，提供高性价比和高能效的处理能力，安全性已通过认证。

该产品线具有高级安全功能，包括：加密算法加速器，提升硬件稳健性；内存保护，防止非法访问；代码隔离机制，用于运行时保护；确保产品生命周期内平台认证的多种功能; 以及完整的安全生态系统。STM32MP13微处理器专为入门级Linux、裸机或RTOS系统设计，已预集成了Microsoft Azure RTOS。STM32MP135产品线有3种不同的封装，便于实现有性价比的PCB设计。

ST MDG 中国区通用微控制器事业部微处理器产品市场经理霍笋介绍，这是一款应用于工业级的通用 MPU 产品，具有三大特点:易用、安全、低功耗。易应用性方面，STM32 在软件上支持 OpenSTLinux，并且扩展了实时功能，即支持 Linux-RT的XLINUX-RT扩展包，此外还支持RTOS和Bare Metal，用户可以方便地使用STM32MP13开发基于裸机和RTOS实时操作系统的应用。在硬件方面，它提供所有封装系列PCB的参考设计。

在安全方面，STM32MP13内置了强大的安全功能，并还通过行业相关认证。在低功耗方面，STM32MP13表现出色，比如待机和VBAT模式下，可以实现节能90%以上。

作为一款通用工业级的处理器产品，STM32MP13适用于工业4.0、工厂自动化、移动支付类安全终端，以及智能计量、智能家居、电力和新能源基础设施等方面。对标市场同类产品，STM32MP13在CPU性能、系统性能、功耗、PCB成本、安全性方面都做到了领先。

据透露，ST下一代MPU产品将在性能方面实现大幅度提升，此外在网络、多媒体、AI、安全等方面都会有进一步增强，从而为用户提供全面丰富的MPU产品阵容。