意法半導體推出具有更高性能和先進網絡安全功能的STM32U5超低功耗微控制器

橫跨多重電子應用領域的全球領先的半導體供應商意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）近日推出了新一代超低功耗微控制器STM32U5*系列，以滿足穿戴、個人醫(yī)療、家庭自動化和工業(yè)傳感器等對低功耗有嚴格高要求的智能應用設備。

◆   采用高能效40納米制造工藝和節(jié)能創(chuàng)新技術，使各個工作模式功耗更低

◆   基于Arm^?嵌入式處理器內核，集成先進網絡安全功能、優(yōu)秀圖形處理性能和各類外設接口，滿足消費電子和工業(yè)應用的嚴格要求

STM32 MCU基于高效節(jié)能的Arm^?Cortex^?-M處理器處于市場領先，已經被廣泛應用于家電、工業(yè)控制、計算機外設、通信設備、智慧城市及基礎設施等數(shù)十億個設備中。

新的STM32U5系列應用高能效的Arm Cortex-M33內核，集成意法半導體專有的創(chuàng)新節(jié)能技術和片上IP，在提升系統(tǒng)性能的同時極大降低了系統(tǒng)功耗。新產品系列應用各類新的設計，匹配現(xiàn)代應用發(fā)展，其中有，先進的網絡安全功能，支持PSA和SESIP(物聯(lián)網平臺安全評估標準) 3級保證標準的安全硬件，還有圖形加速器可實現(xiàn)功能豐富的圖形用戶界面提升用戶體驗。

意法半導體部門副總裁、微控制器事業(yè)部總經理Ricardo de Sa Earp表示： “在過去的五年中，ST微控制器全球份額幾乎翻了一倍，STM32超低功耗微控制器出貨量迄今超過20億。ST憑借豐富的低功耗技術儲備和對低功耗市場的專注，讓我們在超低功耗微控制器類別具有很強的優(yōu)勢，并占有約25%的市場份額。我們預計STM32U5微控制器將會更受歡迎，客戶利用這款產品能夠開發(fā)出新的具有高能效、高性能、高網絡安全的智能消費電子和工業(yè)產品?！?/p>

Arm物聯(lián)網業(yè)務副總裁Mohamed Awad表示：“當今的智能應用要求高能效，并且要有安全根基。 ST將Arm技術整合到最新的MCU中，把能效和安全性提升到一個新的水平，而開發(fā)人員還可以利用Arm Keil^? MDK實現(xiàn)能效最大化?！?/p>

意法半導體還開發(fā)了STM32U5 IoT Discovery Kit (B-U585I-IOT02A)物聯(lián)網開發(fā)套件，集成MCU與Wi-Fi?模塊、Bluetooth^?模塊和各種傳感器。微軟已經將這個工具套件指定為新的Azure認證設備計劃參考板。微軟公司副總裁、Azure IoT業(yè)務部主管Sam George 表示：“利用STM32U5微控制器的先進功能，STM32U5物聯(lián)網開發(fā)套件為學習開發(fā)基于Azure RTOS的Azure IoT服務的最佳平臺?！?該套件將在今年晚些時候開售。

在STM32U5的主要客戶中，市場領先的云通信平臺Twilio已使用該系列MCU創(chuàng)建了一個叫做Microvisor的創(chuàng)新物聯(lián)網設備開發(fā)平臺。Twilio的首席產品經理Jonathan Williams表示：“作為首批使用STM32U5的開發(fā)者，我們的Twilio Microvisor為客戶提供了一個具有超低功耗，高效能和先進網絡安全功能的獨特組合?！?/p>

STM32U5 MCU現(xiàn)已開始向主要客戶提供樣品，并將于2021年9月全面投產。有多種封裝可供選擇，其中包括4.2mm x 3.95mm WLCSP和7mm x 7mm UQFN48和UFBGA169。

技術詳情

省電功能

新系列微控制器引入了一個創(chuàng)新的自控模式，可以讓直接存儲訪問(DMA)控制器和外圍設備在大多數(shù)設備休眠時保持正常工作，以節(jié)省電能。精細的操作模式控制可以關閉MCU的部分內存，避免給閑置單元供電。此外，STM32U5 MCU采用40nm制造技術，一個適用于MCU的先進制程，可節(jié)省動態(tài)工作模式下功耗。

新產品還傳承了上一代超低功耗MCU STM32L0，STM32L4和STM32L5的成功的產品特性，包括根據(jù)工作負荷優(yōu)化能耗的動態(tài)電壓調節(jié)和高效讀取閃存的ST ART Accelerator?訪存加速技術，并且現(xiàn)在，除內存外， ST ART Accelerator的最新功能還允許讀取MCU外部閃存。

通過集成一個先進的DC/DC電壓轉換器和低壓降(LDO)穩(wěn)壓器，系統(tǒng)可以靈活選擇內核供電方式，從而將STM32U5將動態(tài)功耗降低到19μA/MHz以下。

升級外設

除了節(jié)省功耗外，設計人員還可以利用新功能來滿足應用的嚴格要求，例如，更高的閃存密度、高達2MB的片上存儲容量，片外存儲器快速接口可以使系統(tǒng)進一步擴容。最高0.5MB的片上閃存將耐擦寫能力提高到100,000次讀/寫，為用戶數(shù)據(jù)保存提高可靠保證。

針對下一代感測和跟蹤應用，新系列產品還提供了先進的高速14位模數(shù)轉換器(ADC)。

多功能數(shù)字濾波器(MDF)和音頻數(shù)字濾波器(ADF)取代了意法半導體久經考驗的Sigma-Delta調制數(shù)字濾波器(DFSDM)。極大提高了聲音檢測功能，通過提高聲音活動檢測性能，這些功能讓用戶能夠將AI集成到基于低成本、低功耗微控制器的應用場景。此外，通過在產品RAM存儲器內嵌入糾錯碼(ECC)存儲器，STM32U5 MCU還可以滿足關鍵安全應用的要求。

增強網絡安全性

主打網絡安全的STM32L5系列搭載支持Arm TrustZone?技術的Cortex-M33處理器內核，集成意法半導體獨有的安全功能，在此基礎上，STM32U5系列引入了最新最先進的技術：

●   AES加密引擎和公鑰算法加速器（PKA）硬件單元具有抵御側信道攻擊的能力

●   使用硬件唯一密鑰(HUK)保護數(shù)據(jù)存儲安全

●   主動防篡改檢測

●   內部監(jiān)控技術可以在發(fā)生干擾攻擊時刪除保密數(shù)據(jù)，有助于滿足PCI安全標準委員會(PCI SSC)對銷售終端設備(POS)的安全要求。

新生態(tài)系統(tǒng)資源

STM32Cube軟件套件將集成Azure RTOS實時操作系統(tǒng)，并具有STM32CubeMX和STM32CubeIDE等工具的支持，以及應用代碼示例，為STM32Cube帶來更多重要優(yōu)勢，例如優(yōu)異性能和行業(yè)認證。

B-U585I-IOT02A探索套件將讓開發(fā)者能夠開發(fā)各種應用，充分探究低功耗通信、多路傳感器和直接上云功能。開發(fā)板上集成Wi-Fi和藍牙模塊、麥克、溫濕傳感器、磁力計、加速度計和陀螺儀、壓力傳感器、飛行時間傳感器和手勢檢測傳感器。