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      意法半导体全新发布超低功耗STM32U5,性能安全也“能打”

      意法半导体自2007年推出第一款STM32产品以来,STM32低功耗处理器始终在进行着创新升级。从过去的STM32F系列,延展到低功耗L系列、高性能H系列、无线产品W系列以及最新的G系列,ST对STM32产品线始终有着自身的清晰定位。
      发布时间:2021-10-18 22:03        来源:赛迪网        作者:赛迪网

      【赛迪网讯】随着健身装备、工业传感、移动支付等应用场景的不断丰富,再加之有5G、物联网、人工智能等新兴技术的落地应用,实践向MCU产品在性能、安全性、集成性等方面提出了越来越高的要求。

      意法半导体自2007年推出第一款STM32产品以来,STM32低功耗处理器始终在进行着创新升级。从过去的STM32F系列,延展到低功耗L系列、高性能H系列、无线产品W系列以及最新的G系列,ST对STM32产品线始终有着自身的清晰定位。

      活动现场1

      9月28日,意法半导体副总裁、中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东,意法半导体中国区微控制器产品市场经理彭祖年,就意法半导体近日最新发布的STM32U5产品进行了介绍并回答了媒体提问。

      STM32U5性能强得很 

      彭祖年介绍,STM32U5延续了超低功耗产品线的设计理念,这一代产品更新了内核和工艺,已经用到ARM第八代处理器的内核Cortex-M33,同时也是基于全新的40nm(纳米)工艺打造的一款产品。该产品在低功耗产品线下,其主频已经提升到160MHz。彭祖年认为这款全新产品的定位是超低功耗和性能完美结合的产品组合。

      发言人-意法半导体_彭祖年2

      意法半导体中国区微控制器产品市场经理 彭祖年

      除了高超的性能之外,彭祖年还分享了新款STM32U5的一些创新设计,他认为主要体现在五个方面。

      第一是功耗特性,ST升级了STM32U5内部突出的功耗管理模式,增加了低功耗后台自主模式,和一些可以在低功耗下运行的外设和功能,可以让STM32U5能够在CPU睡眠的状态下面做更多的事情,进一步提升电池的续航能力。

      第二是信息安全特性,ST此次增加了很多新的外设,可以抵御边界攻击的安全模块。

      第三是功能安全特性,为了进一步降低芯片的故障失效率,STM32U5支持了ECC校验等功能,而针对功能安全保障,这是一个非常重要的硬件支持。

      第四是数据存储能力。ST在Flash工艺上增加了可擦写次数,512kb Flash可以支持到高达10万次的擦写。

      第五是外设方面,这一代的U5设计了新型14位精度ADC,更多类似多功能数字信号滤波器能够帮助用户解决一些模拟前端采样的问题。所以,这款产品在工业应用场景当中也可以作为工业信息采集的节点。

      追求低功耗STM32U5进无止境 

      彭祖年指出,在低功耗方面,STM32U5有一个比较特殊的功能叫做低功耗后台的自主模式。STM32U5上设置了一个独特的外设,可以将很多通用接口包括I2C、SPI、串口、ADC等等外设上的数据,在不唤醒CPU的情况下,搬运至单片机内部SRAM4,大概有16kB的空间,当这些数据累计到一定数量时,再唤醒Cortex-M33内核进行一次性的批处理。通过这种独特外设,不需要频繁地唤醒CPU,可以只使能外设,从而大大降低功耗。

      在芯片内部功耗管理方面,STM32U5有更多灵活的功耗模式可供选择,其中一个比较经典的应用场景是Stop模式,即同时保存部分SRAM或者全部SRAM当中的数据。在这样的状态下,功耗是个位数的µA值。除此之外,该芯片上还有更多省电的小技巧。比如,可以通过内部的SMPS去转换VDD和CPU内核供电的电压,通过这部分最佳的转换效率达到更优的动态能耗。在不同功耗模式下之间切换,也可以达到微秒级的切换速度。

      彭祖年强调,由于产品内部的Flash是双bank设计的,用户可以将一个不常用的bank在低功耗模式下进行断电,这样功耗可以节省40微安左右,但是当指令跳转到被断电的Flash Bank上时,系统是可以自动唤醒的,用户只需要等待5微秒的延时。结合多种多样的低功耗模式的设计,以及更多的省电小技巧,只要用户能够去玩转STM32U5当中这些小设计,就可以将功耗管理做到极致。

      保障安全STM32U5稳得很 

      彭祖年指出,在安全方面,STM32U5设计了层层的保护。首先,STM32U5基于Cortex-M33的内核,天生支持TrustZone这样的隔离架构,同时ST针对产品内部的存储、总线以及外设都做了隔离配置的设计。

      除了隔离之外,STM32U5还增加了更多的安全加密的功能,以及全程可控的多层保护状态机。存储保护ST也做了全新的更新,针对内部存储防篡改,STM32U5增加了OTP等空间,还有更多的主动式防侵犯active tamper的设计等等。

      在这样的完整的安全设计下,STM32U5的Secure Boot安全启动也可以让用户的安全架构设计能够获得不可变的稳定的信任根。最终,STM32U5可以通过PSA Level3认证。这也是目前所有STM32产品当中首款可以通过三级安全认证的产品。

      彭祖年还指出STM32U5可以给用户提供安全固件加载功能,ST通过内部的SFI生产流程,可以帮助用户在第三方的烧录环境下,严格控制它的烧录固件的安全和烧录数量的控制。

      发言人-意法半导体_曹锦东2

      意法半导体副总裁、中国区微控制器事业部市场及应用总监 曹锦东

      在被问及ST坚持在STM32系列产品中使用单核的原因时,曹锦东表示,现在推出的STM32U5,特别是U5下一代产品线,产品研发设计从性能来讲要兼顾至少两个维度,一是图形软件引擎,ST有用第三方提供的,还收购了一家能做屏显示的软件,它包括一些接口的部分;二是硬件显示加速的效果,ST电脑叫GPU graphic引擎,STM32U5 GPU graphic有专门加一个IP在里面,支持2.5D的加速器,用户会有更好的体验。

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