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根據(jù) iSuppli 的統(tǒng)計(jì)，從 2013 年到 2015 年 ST 在中國微控制器市場的排名從第四名上升到第三名。從整個(gè)市場增長來看，ST 是 2014 年到 2015 年唯一增長超過 15%的供應(yīng)商，其中 STM32 累計(jì)出貨 20 億顆就是很好的證明。全球半導(dǎo)體市場逐步進(jìn)入成熟期，是什么原因促使意法半導(dǎo)體穩(wěn)步增長？
ST 中國區(qū)微控制器市場部高級(jí)經(jīng)理曹錦東解釋，“這歸功于 ST 穩(wěn)健的策略以及非常精細(xì)的執(zhí)行。不管整個(gè)業(yè)界如何變化，ST 都會(huì)堅(jiān)持自己的策略和產(chǎn)品規(guī)劃，穩(wěn)步發(fā)展，這是我們業(yè)務(wù)發(fā)展的主要源動(dòng)力，也是 ST 在整個(gè)業(yè)界的排名會(huì)穩(wěn)步上升的原因。2007 年至 2015 年，ST 每年都會(huì)有重要的產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)布，這些產(chǎn)品不僅可應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域，還能應(yīng)用于無人機(jī)、IoT 行業(yè)，同時(shí)這些產(chǎn)品具有的高性能且優(yōu)異的外設(shè)能幫助用戶設(shè)計(jì)出富有創(chuàng)造力的產(chǎn)品?！?/p>
意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器市場部高級(jí)經(jīng)理曹錦東
面對(duì)半導(dǎo)體市場的增長變緩，很多廠商尋求新的市場機(jī)遇，物聯(lián)網(wǎng)市場無疑是目前最受熱捧的一個(gè)。上個(gè)月 ST 總裁兼首席執(zhí)行官 CARLO BOZOTTI 和亞太區(qū)亞太區(qū)總裁 Marco Cassis 來華也將 ST 未來的增長點(diǎn)定位于物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛，這無疑給 ST 持續(xù)兩位數(shù)增長目標(biāo)注入一針強(qiáng)心劑。近日，ST 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出運(yùn)算性能創(chuàng)記錄的 STM32H7 系列微控制器。
ST 微控制器產(chǎn)品部高性能 32 位微控制器高級(jí)市場經(jīng)理 Renaud BOUZEREAU 介紹，“STM32H7 系列內(nèi)置 STM32 平臺(tái)中存儲(chǔ)容量最高的 SRAM（1MB)、高達(dá) 2MB 閃存和種類最豐富的通信外設(shè)，采用 ST 自主研發(fā)的 40nm 芯片制造工藝，運(yùn)行模式功耗低于 280uA/MHz，待機(jī)功耗低于 7uA，工作功耗比上一代產(chǎn)品減少一半。新系列首款產(chǎn)品是 STM32H743，基于 400MHz ARM Cortex-M7 內(nèi)核。新產(chǎn)品還集成先進(jìn)的安全功能，其中包括密碼算法加速器和安全密鑰存儲(chǔ)，確保物聯(lián)網(wǎng)硬件數(shù)據(jù)安全，防止在工廠和現(xiàn)場受到網(wǎng)絡(luò)威脅?！?/p>
為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供創(chuàng)記錄的處理性能
STM32 H7 系列采用了 ARM Cortex-M7 內(nèi)核，可能會(huì)有人問為什么？Renaud BOUZEREAU 指出，“在 ARM 所有的內(nèi)核里，Cortex-M7 內(nèi)核是 Cortex M 系列里性能最高的內(nèi)核，以這個(gè)內(nèi)核為核心開發(fā)的產(chǎn)品，在 MCU 和 MPU 之間是一個(gè)橋梁，可以再做一些嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。從 STM32 H7 角度來講，可以把整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的系統(tǒng)性能無限地在 MCU 角度上做拓展和延展，可以覆蓋傳統(tǒng)線 MCU 架構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域。因此 ST 選擇 M7 內(nèi)核與 ARM 內(nèi)核定位是一致的?！?/p>
可能會(huì)有人還會(huì)問：物理網(wǎng)設(shè)備以低功耗著稱，為什么 ST 沒有選擇更低功耗的 M0 開發(fā)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的處理器？曹錦東解釋，“IoT 本身是多重應(yīng)用，不僅包含低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)，還包括網(wǎng)關(guān)，比如家電領(lǐng)域的圖形界面，既要與網(wǎng)絡(luò)相連，又要與控制系統(tǒng)連接，這就同時(shí)需要通訊模式，顯示能力，以及和系統(tǒng)呼應(yīng)的能力，因此需要 MCU 在計(jì)算能力、圖像處理和通信方面都能滿足要求?？梢?，IoT 是個(gè)多元化的應(yīng)用領(lǐng)域，需要多元化的 MCU 來配合產(chǎn)品開發(fā)，STM32 H7 會(huì)從性能、安全、可靠性方面滿足 IoT 特定的需求?！?/p>
三個(gè)電源獨(dú)立工作，達(dá)到高能效比
當(dāng)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，怎么能保證數(shù)據(jù)傳輸沒有延遲？怎么保證程序在內(nèi)部和外部閃存里的執(zhí)行效率可以達(dá)到一致，而且功耗在可控范圍內(nèi)做到最大優(yōu)化？從 STM32 H7 的產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)置可以找到答案。
以性能為中心的智能架構(gòu)
Renaud BOUZEREAU 表示，“如上圖所示，STM32 H7 的電源域包括三個(gè)電源模塊：D1、D2、D3。D1 稱為高性能域，一個(gè) CPU，一個(gè)放指令，一個(gè)放數(shù)據(jù)的 TCM，它可以以高達(dá) 400MHz 的主頻執(zhí)行一個(gè)程序，對(duì)用戶來講優(yōu)先級(jí)最高的執(zhí)行程序可以放到這里；D2 稱為通信接口域，可以獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?AHB 總線矩陣上的各種通信外設(shè)、DMA 控制器及存儲(chǔ)器；D3 稱為批處理模式域，可以執(zhí)行批處理操作的各類外設(shè)、DMA 控制器和存儲(chǔ)器。整體來看，D1 用于執(zhí)行緊急重要的或優(yōu)先級(jí)高的程序；D2 用于執(zhí)行外部程序，系統(tǒng)不是孤立的，需要更多的通訊，如通過以太網(wǎng)、USB 或其它串口通訊，D3 用于睡眠模式，當(dāng)系統(tǒng)休眠時(shí)某些應(yīng)用依然需要工作，如抓取數(shù)據(jù)，當(dāng)喚醒時(shí)需要馬上拿到這些數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理，這就是批處理模式。因此，三個(gè)獨(dú)立電源域，功耗控制更靈活，最佳配置優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸和 CPU 負(fù)荷?！?/p>
基于 STM32 H7 的 Demo 板：一個(gè) LCD 屏幕上可以顯示 4 個(gè)畫面，歸功于 STM32 H7 有很強(qiáng)的 CPU 內(nèi)核信源，很好的架構(gòu)，內(nèi)部有多路 DMA，可以同時(shí)處理多路信號(hào)。
多層面保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全
安全保密是未來物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的重中之重，STM32 H7 從三個(gè)方面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，一是實(shí)施數(shù)據(jù)完整性和身份驗(yàn)證，系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶安全存儲(chǔ)器進(jìn)行隔離保護(hù)，此系統(tǒng)存儲(chǔ)和用戶存儲(chǔ)器只有通過特定的機(jī)制才能被訪問；二是內(nèi)置加密的引擎，程序加載到閃存之前加密，加載回來之后此程序再進(jìn)行解密和運(yùn)行。這樣可以保證即使程序被盜，還是無法被使用和運(yùn)行；三是當(dāng)用戶在應(yīng)用現(xiàn)場進(jìn)行程序升級(jí)時(shí)，ST 有內(nèi)置機(jī)制保證程序不被盜。隨著系統(tǒng)增加越來越多的外部通訊，ST 在通訊外設(shè)里也設(shè)立了安全加密機(jī)制。
強(qiáng)化自身系統(tǒng)，聯(lián)合外部資源優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)
針對(duì)目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，芯片已經(jīng)不是全部，更多廠商針對(duì)項(xiàng)目應(yīng)用布局完整的生態(tài)系統(tǒng)。曹錦東強(qiáng)調(diào)，“ST 也有兩部分，一是硬件工具，二是軟件工具。硬件工具包括三個(gè)系列：一是 Nucleo 開發(fā)板，二是探索套件，三是全功能的評(píng)估板。全功能評(píng)估板的外設(shè)都有配套實(shí)現(xiàn)其它功能的外部器件，如存儲(chǔ)器、傳感器、音頻接口、顯示屏等，以達(dá)到功能齊全。同時(shí)我們會(huì)幫助用戶進(jìn)行更快速的軟件開發(fā)，如基于 STM32 Cube，在 Cube 里用戶可以根據(jù)項(xiàng)目要求自動(dòng)定義所使用的軟件、軟件自動(dòng)配置所用的引腳。同時(shí)，Cube 里會(huì)兼容更多自己開發(fā)的 IP，比如藍(lán)牙產(chǎn)品，Cube 里會(huì)支持藍(lán)牙的協(xié)議棧，藍(lán)牙基于 IoT 服務(wù)線的聯(lián)系方法等?！?/p>
“對(duì)于我們用客戶來講，主要任務(wù)是集中精力開發(fā)應(yīng)用程序，ST 和第三方合作伙伴會(huì)幫助客戶開發(fā)應(yīng)用程序下面的底層驅(qū)動(dòng)或中間件，如人機(jī)界面 GUI，ST 有多種 GUI 庫可選擇。ST 的軟件生態(tài)系統(tǒng)包括完成的底層驅(qū)動(dòng)、高效率底層驅(qū)動(dòng)和中間件，基于軟件生態(tài)系統(tǒng)用戶可以更快開發(fā)項(xiàng)目和應(yīng)用層的內(nèi)容。在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)方面，ARM 是 ST 的合作伙伴，STM32 所有的產(chǎn)品都會(huì)支持 ARM 的嵌入式操作系統(tǒng)，讓用戶可以基于這個(gè)操作系統(tǒng)開發(fā)更廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)。” 曹錦東補(bǔ)充。
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