在快速创新的科技世界中，微控制器（MCU）是重要的助推器，是物联网设备自动化、紧密连接的核心。放眼全球MCU市场，意法半导体（ST）的STM32微控制器系列具有重要影响力，以其丰富的产品线、强大的生态系统支持和持续的创新，赢得了全球开发者的广泛认可。 于2007年推出的STM32系列已经步入第17个年头，面向AI、大数据、云等共同驱动的创新，STM32将面向怎样的未来？又有哪些战略规划和核心的创新点？ 日前举行的STM32媒体沟通会上，ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安(ARNAUD JULIENNE) ，ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF)总监曹锦东，以及ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF) 市场经理于引、杜铭、黄熘、张明，就最新的产品技术和创新做了深入解读。
四大战略支柱面向未来
“物联网设备的自动化水平和连接性在提升，同时也需要本地安全地处理更多数据，它们被称作是‘云连接的智能终端(cloud-connected intelligent edge)’”，朱利安表示，“我们将STM32 视为释放开发人员创造力、并实现这一愿景的关键推动因素。如何帮助开发人员取得并保持成功呢?这都有赖于我们的四大战略支柱。”
ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁 朱利安(ARNAUD JULIENNE)
第一大战略支柱是产品的广度和深度。在广度方面，ST提供了超过3000款MCU产品，包括新增的600款，覆盖超低功耗、主流型、无线、高性能和MPU系列，旨在为开发者提供广泛选择并扩大其用户基础；深度方面，ST绝大多数产品采用一流的模拟和数字IP技术，并将这些尖端技术纳入公司专有技术，以支持内部和外部产品生产。 第二大战略支柱是生态系统。自2007年起，ST围绕STM32Cube平台打造了一个综合性的生态系统，汇聚了各类硬件和软件合作伙伴，STM32Cube甚至可提供近一万个软件库。“去年，我们达到了一个里程碑，已有100万开发人员参与我们的生态系统。我们对这个生态系统进行了大量投资，旨在让其成为行业翘首。过去这些年，我们聚焦四大领域，包括边缘AI、网络连接、信息安全和图形处理”，朱利安解释说。 第三大战略支柱是产能。ST近年来非常注重产能建设，致力于为客户提供10~15 年的产能保障。作为IDM，ST一方面通过投资建设自有产能，另一方面，也在积极加强和晶圆代工厂的合作伙伴关系。朱利安表示，“这意味着我们已经意识到，有必要打造一条本地化的供应链。ST对中国区客户非常重视，我们承诺在未来一年、五年、十年、甚至十五年，都会提供供货保障。目前，我们每分钟出产4000个MCU，约合每天达到600万个，同时，我们也始终将‘2027年实现碳中和’的承诺铭记在心。” 第四大战略支柱是为工程师提供直接的开发资源。据了解，目前有已有10万家公司和100万开发人员在使用ST的生态系统。为了支持这一庞大的用户基础，ST打造了STM32社区，去年，该社区的独立访问量超过了130万次。此外，ST与代理商建立了牢固的合作关系，通过这些合作伙伴网络，ST能够在全球1000个地区触达客户，进一步扩大了开发资源的覆盖范围。 STM32将继续强化哪些竞争优势？朱利安首先强调了STM32五大类别的多样性，主要包括：无线、低功耗、主流型、高性能和微处理器。 而在创新方向上，ST在产品设计和制造工艺方面都在不断精进。例如最新宣布的与三星共同开发的基于18纳米FDSOI的非易失性存储器工艺，旨在提升下一代MCU的产品性能、功率密度和低功耗、以及可靠性。该工艺将在今年下半年提供样品，并计划在明年下半年量产。而在多个产品系列中，ST也致力于持续推进创新。
STM32系列的多元化创新
STM32WBA系列无线MCU，提高近距离处理性能于引介绍了新一代STM32WBA无线MCU系列，该产品适用于2.4GHz短距离通信，满足应用对无线MCU的集成度、功耗、性能、以及安全性等要求。 STM32WBA支持自主低功耗模式，超低功耗射频。即便在系统休眠的情况下，也可借助LPDMA实现外设和存储的读写访问，使得 STM32WBA节能效果出色，唤醒速度更快。 安全性方面，STM32WBA通过 SESIP三级认证和 PSA 三级认证，可帮助开发者简化开发流程、缩短产品上市时间。这也是ST推出的可满足这一需求的首款无线MCU，它具有多种安全保护功能，如防止非法访问的存储器保护功能、提高硬件安全防御能力的加密功能、在产品生命周期内保护设备的平台保护功能、以及代码隔离功能；同时还提供STM32 TrustTEE TF-M、安全启动和安全更新、安全固件安装、NIST – CAVP认证加密软件库等一揽子安全服务。 STM32WBA系列MCU采用40nm制造工艺，搭载Cortex M33内核，主频可达100MHz。该系列MCU支持多种2.4G无线通信协议，包括低功耗蓝牙、Open Thread、ZigBee，以及基于Thread的Matter协议。WBA系列提供最大10dBm的输出功率，并设计了多种低功耗模式，以及多功耗开关电源和SMPS功能，以提高能效。以其高处理性能和可扩展外设，STM32 WBA系列微控制器满足了工业控制、医疗设备、消费电子和智能家居等多个应用领域的需求。
STM32MP2微处理器赋能安全及先进的边缘AI杜铭介绍了STM32MP2系列工业级微处理器（MPU），作为一款强大的通用微处理器产品，其主要应用方向包括：工业及工厂自动化、泛智能家居领域（智能网关、家居网关等）、以及智慧城市（智慧交通、智慧基础设施等）。 作为ST首款搭载Arm Cortex-A35 64位中央处理单元的微处理器，STM32MP2系列运行频率达1.5GHz，相比前代产品STM32MP1，主处理能力有了显著提升。 更值得一提的是STM32MP2的异构处理引擎，它除了拥有Cortex-A35作为主处理器外，还集成了Cortex-M33 MCU，并配备了GPU、NPU和VPU。这种异构设计使得STM32MP2能够根据处理器的负载情况和应用需求，灵活地在CPU、GPU或NPU上运行AI任务，从而实现最佳性能和能效。这种灵活性不仅提高了设备的整体性能，还降低了功耗，使得STM32MP2系列微处理器在边缘计算领域具有显著的优势。
安全性方面，STM32MP2系列采用了ST专有的安全硬件、防篡改控制、安全固件和安全网络配置技术，并结合了Arm的TrustZone架构，为敏感数据和密钥提供保护。此外，STM32MP2系列微处理器还正在进行SESIP Level 3认证，以确保其符合物联网设备安全和合规性的最高标准。 STM32MP2为什么采用异构设计？杜铭表示，集成NPU主要是为了实现边缘AI的能力，这样的好处是成本更低、应用更灵活、处理速度更快。在他看来，MPU搭载NPU处理单元，将成为一个运算趋势。 此外，异构设计可以让应用更灵活，比如大的数据处理工作可以让高算力核负责，实时的信号采集和监控可以让实时的MCU核来负责，这是充分考虑了应用趋势后所采用的架构设计。 STM32H7R/S系列具备高性能和高性价比STM32H7系列包括三个子系列：双核、单核和高性价比子系列，其中，STM32H7R/S属于高性价比系列，是内置128KB iROT闪存的MCU，适用于工业网关、电信设备、高性能电机控制、家庭自动化、家电产品、智能消费电子、AI以及用户界面功能丰富的应用。 STM32H7R/S分为两大子产品线：通用MCU系列STM32H7R3/S3和图显MCU系列STM32H7R7/S7，两个系列都可实时在MCU上运行MPU级别的应用。 据黄熘介绍，STM32H7R/S系列微控制器具备四大显著特性：首先是高性能，该系列拥有600MHz的主频，确保了强大的处理能力；其次是高扩展性与性价比，该系列没有内置大容量Flash，而是提供更大的灵活性，允许客户根据应用选择不同接口、不同容量的外部Flash；第三是安全性，STM32H7R/S是STM32 MCU中安全级别最高的产品，目标是符合SESIP三级和PSA三级认证，它增强了数据加密和安全启动性能，以满足未来更多的安全法规要求；第四是图形处理能力，与同级MCU相比，该系列GPU性能强劲，采用最新一代NeoChrom GPU，支持2.5D图形，能够提供更高清和流畅的用户界面（UI）图形设计。 STM32H7R/S是STM32中第一款采用BootFlash设计的MCU。为什么采用这一方式？黄熘解释说，STM32H7采用40nm工艺，仅用最少的64K Internal Flash作为启动代码，这也使得STM32H7R/S成为H7系列中迄今售价最低的一款产品，具有很高的性价比，同时实现了较高的灵活性。
新一代超低功耗入门级STM32U0，为电池供电而生STM32U0系列为电池供电应用而优化，采用ST最新的超低漏电流技术，具有优异的静态功耗表现，同时具备多个超低功耗模式，为设计提供了更大的灵活性。 STM32U0配备LCD段码显示控制器，有助于提高应用的成本效益。带有LCD面板的设备，例如，Ascol的水表、恒温器、智能零售标签、门禁面板和工厂自动化控制设备，可以利用这个配置来降低PCB成本。STM32U0 MCU的其他超值功能包括各种模拟外设，例如，模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、运算放大器和比较器。片上还集成一个系统振荡器，有助于减少物料清单，节省成本和PCB空间。 据介绍，STM32U0是市场上首个通过SESIP 3级和PSA 1级安全认证的专注固件代码保护的Arm Cortex-M0+微控制器。产品认证为客户带来第三方对STM32U0的安全功能保证，产品制造商可以利用安全认证达到即将生效的自愿性的美国网络信任标志认证和强制性的欧盟无线电设备认证指令(RED)的要求。 “STM32U0 是功耗、功能以及成本实现了平衡的产品，可以为入门级电池供应应用提供自由的设计空间”，张明表示。
重申对中国市场承诺
朱利安重申了对中国市场的承诺，强调了ST在中国40年的历史和强大的本地布局，包括4500多名员工、17个办事处、1个制造工厂和7个技术创新及研发中心。通过本地化战略，ST不仅满足中国市场的需求，还能与客户共同创新，提供参考设计和应用系统解决方案。ST的广泛产品组合，结合其模拟传感器和电源产品，能够为客户提供独特的合作创新机会。 据介绍，ST在深圳后端工厂拥有超过20年的生产经验，并与晶圆代工厂合作生产产品。去年六月，ST与三安光电新建合资厂，该项目投资额达32亿美元，专注于满足中国工业市场对SiC芯片的需求，预计将在明年年末投入生产。朱利安强调，ST作为首家在中国投资生产SiC的国际半导体公司，对本地制造包括对三安合资公司的投资，将保障其业务的增长，并且，这也证明了ST对中国市场的长期承诺和投资规划。