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意法半導體新系列STM32微控制器 為物聯網裝置提供先進安全服務

大成報/ 2016.10.26 00:00
【大成報記者羅蔚舟/新竹報導】

橫跨多重電子應用領域、全球領先的半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)推出運算性能創記錄的新STM32H7系列微控制器(MCU)。新系列內建SRAM(1MB),其快閃記憶體高達2MB,還有種類最豐富的通訊外部週邊,來讓更聰明的智慧裝置無所不在之目標而鋪路。

意法半導體自主研發的先進40nm晶片製造技術,結合產品架構創新,使新系列產品運算性能大幅提升,將處理器核心的性能發揮得淋漓盡致,系統內部在超高速傳輸資料運行模式時,功耗低於280uA/MHz,而待機的功耗更少於7uA。工作功耗較上一代產品減少一半。新系列首款產品為STM32H743,其採用400MHz ARM® Cortex®-M7的核心,乃目前市場中搭載ARM性能最高的Cortex-M核心,且為表現最佳的微控制器產品。STM32H7適用於工業閘道、家庭自動化、電信設備和智慧型消費性電子,以及高性能的馬達控制、家電產品和使用者介面功能豐富的小家電。新產品還結合先進的安全功能,其中包括密碼演算法加速器和安全金鑰儲存,確保物聯網硬體資料安全,防止在工廠和現場受到網路威脅,是物聯網硬體開發人員的絕佳選擇。

ARM CPU和媒體處理業務部總經理James McNiven表示,「多元化的物聯網和嵌入式應用需要可擴充的微控制器解決方案。STM32H7系列的先進功能讓開發人員能夠搶佔高階嵌入式市場,同時可享有採用ARM Cortex-M架構的微控制器所提供的高效與簡易使用之產品優勢。Cortex-M7核心支援ARM mbed™ OS技術,可讓開發人員使用先進的軟體堆層加快應用開發。」

意法半導體微控制器產品部總經理Michel Buffa進一步表示,「除業界最高的運算性能,STM32H7系列還大幅擴大了晶片上資源,同時大幅降低功耗,係因功耗大小對最新一代嵌入式系統至關重要,安全功能包括先進的威脅和入侵防禦功能。開發人員在研發高階複雜應用時,因存儲容量大幅提升,進而消弭因存儲空間不足的限制,從而加快了令人期待之新品的上市時間。」

█技術資訊:

STM32H7系列沿用STM32F7系列的ARM Cortex-M7處理器核心,為業界首款採用40nm快閃記憶體製造技術的Cortex-M7微控制器,亦是首款運作頻率達400MHz的微控制器。這些重大進展使STM32H743能夠創下運算性能測試856DMIPS 1的記錄,並在EEMBC® CoreMark®測試時取得2010的高分。

意法半導體的40nm製程得以大幅提升存儲容量的重要原因,讓STM32H743能夠結合2MB雙區快閃記憶體和1MB SRAM大容量的記憶體。過去,微控制器晶片上儲存資源十分有限,使高階嵌入式系統開發複雜化。意法半導體新產品為開發人員解決了這個難題。意法半導體特有的一級快取記憶體和TCM記憶體,使STM32H743內外存互動效率提升,開發人員不再受記憶體資源限制,就可以自由地開發更先進複雜、功能豐富的應用。這與過去用極其有限的資源研發指定的功能相比,新產品節省更多開發時間和工作量。

隨著STM32H7系列新品的發佈,意法半導體還推出新一代STM32晶片上外設功能。作為新系列產品的首款產品,STM32H743匯聚35個通訊外部週邊,支援先進通訊協定和CAN FD、SDCARD(4.1)、SDIO(4.0)和MMC(5.0)標準,同時亦增加11個加強型類比功能,包括採樣速率最高2Msample/s的低功耗14位元模數轉換器ADC、12位元數模轉換器DAC和運算放大器,以及22個計時器,其中包括一個高解析度的400MHz計時器。

除了提升運算性能和晶片上開發資源,STM32H7系列微控制器還結合STM32 Dynamic EfficiencyTM節能技術,工作功耗較上一代的STM32H7 降低一半。意法半導體自主開發之先進40nm晶片製程技術,結合可精確優化功耗的Dynamic Efficiency™技術創新,是新產品能效大幅提高的關鍵所在。功耗優化包括動態電壓調節和資料批次處理模式,前者可按照性能需求調節功耗,後者則可直接將資料批量送入記憶體,而無需將MCU從節能模式喚醒。意法半導體還開發數個支援動態效能電能管理的存儲區域。D1、D2和D3三個區域分別用於處理密集型任務,以及透過高性能AXI匯流排矩陣互連的外部週邊(D1區域)、通訊連接任務(D2區域)和節能的批次處理模式(D3區域)。為最大化節能效果,每個功耗區域都能獨立開關。關閉後,可程式設計事件可以將其重新啟動。

在改進外部週邊的同時,意法半導體還保留經由市場認可,不同系列相互相容所帶來的系統擴展便利性。STM32F4和F7系列產品在針腳、外部週邊和軟體方面完全相容。相互相容可大幅簡化應用擴充設計,將過去積累的設計經驗和以前開發的代碼再次使用於多個開發專案。

意法半導體的Cortex-M7微控制器STM32H7系列已經有非常成熟的配套設計系統,包括STM32H7系列專用評估板、Nucleo開發板和探索套件,STM32Cube嵌入式軟體開發平台將支援ARM mbed Os作業平台,透過ARM為所有開發人員提供先進軟體堆層開發應用。

從LQFP100到TFBGA240,新產品將採用6種封裝,且即日上市。STM32H743VGT6內建1MB快閃記憶體和1MB SRAM,其採用100針腳LQPF100封裝。STM32H743及STM32H7後續產線將於2017年第二季量產。產品詳情造訪:www.st.com/stm32h7。

(圖由意法半導體提供/意法半導體(ST)推出新系列STM32微控制器 為物聯網裝置提供創記錄的處理性能和先進安全服務。)

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