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意法半導體:未來MCU的關鍵----功能、安全

本文作者:馬蘭娟       點擊: 2019-06-28 11:26
前言:
雙核性能讓開發人員輕鬆升級、簡化程式碼的開發


照片人物:意法半導體微控制器、記憶體和安全微控制器事業微控制器部門產品行銷經理Renaud Bouzereau(),與資深產品行銷經理楊正廉()

如果從性能角度來看,今天的MCU已經遠遠超越了20多年前的CPU處理器,而且要比當年的那些CPU承擔更多工作,比如類比信號採集、信號處理、語音辨識、馬達控制等等,在很多嵌入式系統中,他其實扮演的就是CPU的角色,因而有些廠商會用MPU(MicroProcessing Unit)來稱呼自己的某些MCU產品,但這也並非一個嚴格的定義,總之MCU正在變得越來越強。

但另外一方面,MCU具有十分明確的功能性,因此工程師在選擇MCU的時候,不會像消費者選擇CPU那樣盯住主頻、製程、緩存等硬體參數,除了必要的性能,工程師更多的考慮功耗是否滿足需求、介面是否豐富、生態系統是否足夠強大,一切皆服務於設計要求。
 
“ 因此,每家MCU供應商在發佈新產品的時候,更多地考慮市場風向。即便是最頂級的產品,既要照顧性能也要提供足夠豐富的功能,來滿足不同客戶的需求。”意法半導體微控制器、記憶體和安全微控制器事業微控制器部門產品行銷經理Renaud Bouzereau表示。
 
意法半導體發佈了新一代旗艦級MCU, STM32H7系列,整合了強大的雙核處理器、晶片上額外提供高達2MB快閃記憶體和1MB SRAM,具備節能型功能,以及強化網路安全功能於一身。
 
新系列採用Arm Cortex-M系列中性能最高的480MHz Cortex-M7內核,另增加一顆240MHz Cortex-M4內核。藉由高效的L1快取記憶體和ART Accelerator™自我調整即時加速技術,在執行嵌入式快閃記憶體中的代碼時,新款MCU創下了1327 DMIPS和3220 CoreMark™的新記錄。成熟的的Chrom-ART™加速器進一步提升了圖形處理表現。Renaud Bouzereau表示,由于采用雙核架構靈活设计,系統可以在任一核上啟動,每個內核心都有獨立的電源域,在不使用時可以單獨關閉。例如,不需要Cortex-M7時,可以關閉其電源域而不會對其他核心造成任何影響。因此,此獨立的電源域功能優化了功耗效能。
 
開發人員可以輕鬆升級來彈性地使用兩個各具特點的核心,可減低主處理器的密集型工作負荷。Renaud Bouzereau說明,工程師可以藉由兩個MCU的特點,而不會出現PCB上有兩個不同元件所帶來的複雜性和設計挑戰。以工業馬達控制為例,設計人員可將以往在Cortex-M4單核心MCU上的原始程式碼移轉到STM32H7中的Cortex-M4上,並由Cortex-M7來執行更先進且複雜的圖形化使用者介面,不必重寫程式碼。雙核架構有助於簡化程式碼的開發,並縮短專案開發週期,可將使用者介面程式碼裡的即時控制或通訊功能的開發分開進行。
 
為應對日趨嚴重的資料安全問題,STM32H7 MCU配備預先安裝的金鑰和原生安全服務,包括安全韌體安裝(Secure Firmware Install,SFI)。SFI可讓使用者在任何地方訂購標準產品,同時將加密韌體提供給外部程式設計公司,避免未加密的程式碼外流。此外,內建安全啟動和安全韌體更新(Secure Boot and Secure Firmware Update,SB-SFU)功能,保護空中下載(Over the Air,OTA)升級和補丁時的安全。
 
從STM32H7系列的發佈,我們可以看到一個非常明顯的趨勢,嵌入式系統需要應對的場景比以往更加複雜,除了高解析度的圖形介面,還要有高精度的即時系統性能(比如工業智慧馬達),AI功能也成為MCU的一部分工作,這不僅要求MCU供應商提供功能豐富而強大的產品,對設計團隊來說,如何借助現有經驗和生態系統,靈活快速完成任務才能佔據市場先機。
 

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