在快速創新的科技世界中，微控制器（MCU）是重要的助推器，是物聯網裝置自動化、緊密連接配接的核心。放眼全球MCU市場，意法半導體（ST）的STM32微控制器系列具有重要影響力，以其豐富的産品線、強大的生态系統支援和持續的創新，赢得了全球開發者的廣泛認可。 于2007年推出的STM32系列已經步入第17個年頭，面向AI、大資料、雲等共同驅動的創新，STM32将面向怎樣的未來？又有哪些戰略規劃和核心的創新點？ 日前舉行的STM32媒體溝通會上，ST中國區微控制器、數字IC與射頻産品部 (MDRF)、物聯網/人工智能技術創新中心及數字營銷副總裁朱利安(ARNAUD JULIENNE) ，ST中國區微控制器、數字IC與射頻産品部 (MDRF)總監曹錦東，以及ST中國區微控制器、數字IC與射頻産品部 (MDRF) 市場經理于引、杜銘、黃熘、張明，就最新的産品技術和創新做了深入解讀。
四大戰略支柱面向未來
“物聯網裝置的自動化水準和連接配接性在提升，同時也需要本地安全地處理更多資料，它們被稱作是‘雲連接配接的智能終端(cloud-connected intelligent edge)’”，朱利安表示，“我們将STM32 視為釋放開發人員創造力、并實作這一願景的關鍵推動因素。如何幫助開發人員取得并保持成功呢?這都有賴于我們的四大戰略支柱。”
ST中國區微控制器、數字IC與射頻産品部 (MDRF)、物聯網/人工智能技術創新中心及數字營銷副總裁 朱利安(ARNAUD JULIENNE)
第一大戰略支柱是産品的廣度和深度。在廣度方面，ST提供了超過3000款MCU産品，包括新增的600款，覆寫超低功耗、主流型、無線、高性能和MPU系列，旨在為開發者提供廣泛選擇并擴大其使用者基礎；深度方面，ST絕大多數産品采用一流的模拟和數字IP技術，并将這些尖端技術納入公司專有技術，以支援内部和外部産品生産。 第二大戰略支柱是生态系統。自2007年起，ST圍繞STM32Cube平台打造了一個綜合性的生态系統，彙聚了各類硬體和軟體合作夥伴，STM32Cube甚至可提供近一萬個軟體庫。“去年，我們達到了一個裡程碑，已有100萬開發人員參與我們的生态系統。我們對這個生态系統進行了大量投資，旨在讓其成為行業翹首。過去這些年，我們聚焦四大領域，包括邊緣AI、網絡連接配接、資訊安全和圖形處理”，朱利安解釋說。 第三大戰略支柱是産能。ST近年來非常注重産能建設，緻力于為客戶提供10~15 年的産能保障。作為IDM，ST一方面通過投資建設自有産能，另一方面，也在積極加強和晶圓代工廠的合作夥伴關系。朱利安表示，“這意味着我們已經意識到，有必要打造一條本地化的供應鍊。ST對中國區客戶非常重視，我們承諾在未來一年、五年、十年、甚至十五年，都會提供供貨保障。目前，我們每分鐘出産4000個MCU，約合每天達到600萬個，同時，我們也始終将‘2027年實作碳中和’的承諾銘記在心。” 第四大戰略支柱是為工程師提供直接的開發資源。據了解，目前有已有10萬家公司和100萬開發人員在使用ST的生态系統。為了支援這一龐大的使用者基礎，ST打造了STM32社群，去年，該社群的獨立通路量超過了130萬次。此外，ST與代理商建立了牢固的合作關系，通過這些合作夥伴網絡，ST能夠在全球1000個地區觸達客戶，進一步擴大了開發資源的覆寫範圍。 STM32将繼續強化哪些競争優勢？朱利安首先強調了STM32五大類别的多樣性，主要包括：無線、低功耗、主流型、高性能和微處理器。 而在創新方向上，ST在産品設計和制造技術方面都在不斷精進。例如最新宣布的與三星共同開發的基于18納米FDSOI的非易失性存儲器工藝，旨在提升下一代MCU的産品性能、功率密度和低功耗、以及可靠性。該工藝将在今年下半年提供樣品，并計劃在明年下半年量産。而在多個産品系列中，ST也緻力于持續推進創新。
STM32系列的多元化創新
STM32WBA系列無線MCU，提高近距離處理性能于引介紹了新一代STM32WBA無線MCU系列，該産品适用于2.4GHz短距離通信，滿足應用對無線MCU的內建度、功耗、性能、以及安全性等要求。 STM32WBA支援自主低功耗模式，超低功耗射頻。即便在系統休眠的情況下，也可借助LPDMA實作外設和存儲的讀寫通路，使得 STM32WBA節能效果出色，喚醒速度更快。 安全性方面，STM32WBA通過 SESIP三級認證和 PSA 三級認證，可幫助開發者簡化開發流程、縮短産品上市時間。這也是ST推出的可滿足這一需求的首款無線MCU，它具有多種安全保護功能，如防止非法通路的存儲器保護功能、提高硬體安全防禦能力的加密功能、在産品生命周期内保護裝置的平台保護功能、以及代碼隔離功能；同時還提供STM32 TrustTEE TF-M、安全啟動和安全更新、安全固件安裝、NIST – CAVP認證加密軟體庫等一攬子安全服務。 STM32WBA系列MCU采用40nm制造技術，搭載Cortex M33核心，主頻可達100MHz。該系列MCU支援多種2.4G無線通信協定，包括低功耗藍牙、Open Thread、ZigBee，以及基于Thread的Matter協定。WBA系列提供最大10dBm的輸出功率，并設計了多種低功耗模式，以及多功耗開關電源和SMPS功能，以提高能效。以其高處理性能和可擴充外設，STM32 WBA系列微控制器滿足了工業控制、醫療裝置、消費電子和智能家居等多個應用領域的需求。
STM32MP2微處理器賦能安全及先進的邊緣AI杜銘介紹了STM32MP2系列工業級微處理器（MPU），作為一款強大的通用微處理器産品，其主要應用方向包括：工業及工廠自動化、泛智能家居領域（智能網關、家居網關等）、以及智慧城市（智慧交通、智慧基礎設施等）。 作為ST首款搭載Arm Cortex-A35 64位中央處理單元的微處理器，STM32MP2系列運作頻率達1.5GHz，相比前代産品STM32MP1，主處理能力有了顯著提升。 更值得一提的是STM32MP2的異構處理引擎，它除了擁有Cortex-A35作為主處理器外，還內建了Cortex-M33 MCU，并配備了GPU、NPU和VPU。這種異構設計使得STM32MP2能夠根據處理器的負載情況和應用需求，靈活地在CPU、GPU或NPU上運作AI任務，進而實作最佳性能和能效。這種靈活性不僅提高了裝置的整體性能，還降低了功耗，使得STM32MP2系列微處理器在邊緣計算領域具有顯著的優勢。
安全性方面，STM32MP2系列采用了ST專有的安全硬體、防篡改控制、安全固件和安全網絡配置技術，并結合了Arm的TrustZone架構，為敏感資料和密鑰提供保護。此外，STM32MP2系列微處理器還正在進行SESIP Level 3認證，以確定其符合物聯網裝置安全和合規性的最高标準。 STM32MP2為什麼采用異構設計？杜銘表示，內建NPU主要是為了實作邊緣AI的能力，這樣的好處是成本更低、應用更靈活、處理速度更快。在他看來，MPU搭載NPU處理單元，将成為一個運算趨勢。 此外，異構設計可以讓應用更靈活，比如大的資料處理工作可以讓高算力核負責，實時的信号采集和監控可以讓實時的MCU核來負責，這是充分考慮了應用趨勢後所采用的架構設計。 STM32H7R/S系列具備高性能和高成本效益STM32H7系列包括三個子系列：雙核、單核和高成本效益子系列，其中，STM32H7R/S屬于高成本效益系列，是内置128KB iROT閃存的MCU，适用于工業網關、電信裝置、高性能電機控制、家庭自動化、家電産品、智能消費電子、AI以及使用者界面功能豐富的應用。 STM32H7R/S分為兩大子産品線：通用MCU系列STM32H7R3/S3和圖顯MCU系列STM32H7R7/S7，兩個系列都可實時在MCU上運作MPU級别的應用。 據黃熘介紹，STM32H7R/S系列微控制器具備四大顯著特性：首先是高性能，該系列擁有600MHz的主頻，確定了強大的處理能力；其次是高擴充性與成本效益，該系列沒有内置大容量Flash，而是提供更大的靈活性，允許客戶根據應用選擇不同接口、不同容量的外部Flash；第三是安全性，STM32H7R/S是STM32 MCU中安全級别最高的産品，目标是符合SESIP三級和PSA三級認證，它增強了資料加密和安全啟動性能，以滿足未來更多的安全法規要求；第四是圖形處理能力，與同級MCU相比，該系列GPU性能強勁，采用最新一代NeoChrom GPU，支援2.5D圖形，能夠提供更高清和流暢的使用者界面（UI）圖形設計。 STM32H7R/S是STM32中第一款采用BootFlash設計的MCU。為什麼采用這一方式？黃熘解釋說，STM32H7采用40nm工藝，僅用最少的64K Internal Flash作為啟動代碼，這也使得STM32H7R/S成為H7系列中迄今售價最低的一款産品，具有很高的成本效益，同時實作了較高的靈活性。
新一代超低功耗入門級STM32U0，為電池供電而生STM32U0系列為電池供電應用而優化，采用ST最新的超低漏電流技術，具有優異的靜态功耗表現，同時具備多個超低功耗模式，為設計提供了更大的靈活性。 STM32U0配備LCD段碼顯示控制器，有助于提高應用的成本效益。帶有LCD面闆的裝置，例如，Ascol的水表、恒溫器、智能零售标簽、門禁面闆和工廠自動化控制裝置，可以利用這個配置來降低PCB成本。STM32U0 MCU的其他超值功能包括各種模拟外設，例如，模數轉換器(ADC)、數模轉換器(DAC)、運算放大器和比較器。片上還內建一個系統振蕩器，有助于減少物料清單，節省成本和PCB空間。 據介紹，STM32U0是市場上首個通過SESIP 3級和PSA 1級安全認證的專注固件代碼保護的Arm Cortex-M0+微控制器。産品認證為客戶帶來第三方對STM32U0的安全功能保證，産品制造商可以利用安全認證達到即将生效的自願性的美國網絡信任标志認證和強制性的歐盟無線電裝置認證指令(RED)的要求。 “STM32U0 是功耗、功能以及成本實作了平衡的産品，可以為入門級電池供應應用提供自由的設計空間”，張明表示。
重申對中國市場承諾
朱利安重申了對中國市場的承諾，強調了ST在中國40年的曆史和強大的本地布局，包括4500多名員工、17個辦事處、1個制造工廠和7個技術創新及研發中心。通過本地化戰略，ST不僅滿足中國市場的需求，還能與客戶共同創新，提供參考設計和應用系統解決方案。ST的廣泛産品組合，結合其模拟傳感器和電源産品，能夠為客戶提供獨特的合作創新機會。 據介紹，ST在深圳後端工廠擁有超過20年的生産經驗，并與晶圓代工廠合作生産産品。去年六月，ST與三安光電建立合資廠，該項目投資額達32億美元，專注于滿足中國工業市場對SiC晶片的需求，預計将在明年年末投入生産。朱利安強調，ST作為首家在中國投資生産SiC的國際半導體公司，對本地制造包括對三安合資公司的投資，将保障其業務的增長，并且，這也證明了ST對中國市場的長期承諾和投資規劃。