對于MCU來說，其發展最早可以追溯到20世紀60年代，應用于數字手表、計算器等小型電子產品。隨著技術不斷進步和應用場景的不斷擴大，MCU被廣泛應用于各種電子設備，如智能家居、智能穿戴設備、智能車載系統、工業自動化、醫療設備、安防監控等領域，各種MCU的功能和性能也不斷提高，從8位到16位、32位、64位等不同位寬的芯片，從幾(ji)百字節(jie)到(dao)數兆字節(jie)的存儲器容量，從幾(ji)十個(ge)到(dao)數百個(ge)甚(shen)至數千個(ge)的引腳數量，MCU已(yi)經(jing)成(cheng)為了(le)電子設備(bei)中不可或缺的重要(yao)組成(cheng)部(bu)分(fen)。
在物聯網時代，MCU作為(wei)邊緣計(ji)算(suan)設備的核心(xin)組件(jian)，需要具(ju)備更高的處(chu)理運算(suan)能(neng)力，同時還(huan)需要支(zhi)持高速通信、多(duo)(duo)種(zhong)通信協議解析，甚(shen)至(zhi)集成嵌(qian)入式 AI 等多(duo)(duo)重功能(neng)。因此，MCU技術的發展趨勢受到了(le)業界的廣泛關注。
自 2007 年 STM32 推出首款基于(yu) Cortex 內核的(de) MCU 以(yi)來，意法半導體（ST）在(zai) MCU 市場(chang)上不斷提高創新(xin)能力，并持(chi)續推出多款 STM32 新(xin)產品(pin)。作為全球(qiu)通用微控制器市場(chang)的(de)領先品(pin)牌之一，以(yi)及工(gong)業級 32 位(wei) MCU 的(de)先鋒，截至目前(qian)， STM32 在(zai)中國有超過 10 萬(wan)個客戶，在(zai)全球(qiu)有超過 40 萬(wan)個客戶，累計出貨量(liang)超過 1100 億顆(ke)。
近期，意法半導體舉辦了 STM32 創新媒體溝通會，介紹了面向智能物聯時代，STM32 的技術發展趨勢和戰略，并揭曉了多款 STM32 創新產品。
從8-bit到32-bit
在(zai)溝通會(hui)上，意(yi)法半導體 MDG 中國(guo)區總(zong)監曹錦東(dong)表示，從性能和供應方面來說(shuo)，32位(wei)MCU都可以提供更高的性能和更靈活的供應，“今天客戶依然用(yong)同樣成本(ben)、同樣價錢去買(mai)8位(wei)MCU，為什么不去買(mai)一個(ge)32位(wei)MCU呢(ni)？”
而作為STM32家族中最經濟的MCU，STM32C0率先將32位MCU引入8位應用市場，具有集成容易、緊湊封裝的優勢，面向的是生產消費電子產品，且成本敏感型的用戶。在價位相同的前提下，如果與STM8S進行比較，STM32C0在性能上實現了10倍的提升，過去1毫秒只能處理一個任務，如今則可以處理10個，對信號的檢測、過濾、處理等任務來說，用STM32C0都可以更加游刃有余，大大降低了開發者32位功能的使用門檻。
不(bu)僅如此，為(wei)了(le)保障客戶能(neng)夠(gou)順利(li)從8位(wei)(wei)遷移至32位(wei)(wei)，意法半(ban)導體在(zai)封(feng)裝(zhuang)、引腳(jiao)設計、硬件布板上(shang)(shang)都實現了(le)兼(jian)容(rong)性(xing)設計，在(zai)封(feng)裝(zhuang)上(shang)(shang)保持(chi)與STM32G0一致，不(bu)僅為(wei)產品未來升級預留(liu)了(le)空間，也(ye)在(zai)整體上(shang)(shang)實現了(le)與STM320G0可以無縫切換，支持(chi)全系引腳(jiao)兼(jian)容(rong)、相同IP平臺、軟件移植(zhi)容(rong)易，其強(qiang)大(da)的STM32生態系統、STM32Cube開發工具，開發者社區(qu)幫助開發者輕松(song)走進(jin)32位(wei)(wei)世界。
此外，STM32C0還具(ju)備讓(rang)過(guo)去(qu)產品中的兩顆(ke)芯片合(he)二(er)為一(yi)的能力(li)。曹錦東表示(shi)，“用STM32C0一(yi)顆(ke)MCU，而(er)不去(qu)用兩顆(ke)MCU，幫(bang)助客(ke)戶減少(shao)供應鏈復雜度(du)，同時提(ti)升整個控制性(xing)能。” 例如，某客(ke)戶過(guo)去(qu)會用STM8S做電(dian)機控制，用STM8做搖控器(qi)，現在用一(yi)顆(ke)STM32C0就能取(qu)代STM8S與STM8，同時滿(man)足了在性(xing)能與低功耗(hao)上的雙重要求。
滿足更高性能與安全性
目前，MCU的發展趨勢主要表(biao)現在以(yi)下幾個方面：
1.集(ji)成(cheng)度不(bu)斷提高。隨(sui)著(zhu)制(zhi)程工藝的(de)(de)進步(bu)和芯片封裝技術的(de)(de)不(bu)斷創新，MCU內(nei)部(bu)集(ji)成(cheng)的(de)(de)模塊數量不(bu)斷增加(jia)，功能更(geng)加(jia)強大，體積更(geng)小，功耗(hao)更(geng)低(di)。
2.性(xing)能不(bu)斷(duan)提升。MCU的主頻(pin)、存儲器容(rong)量、計(ji)算能力等性(xing)能指標不(bu)斷(duan)提高，使得(de)MCU可以(yi)處理更(geng)加(jia)復(fu)雜的任務和算法，同時(shi)也(ye)可以(yi)支持更(geng)高的數據傳輸速率。
3.多(duo)核(he)并行處理(li)(li)(li)。為(wei)了滿足(zu)更(geng)加復雜(za)的(de)應用場景，MCU開(kai)始向多(duo)核(he)并行處理(li)(li)(li)方向發展(zhan)，可以(yi)實現更(geng)高效的(de)數據處理(li)(li)(li)和(he)計(ji)算任務。
4.低功耗和節能。隨著物聯網應用的不(bu)斷擴大，MCU需(xu)要具備低功耗、長續航等特點，以滿足各種電池供(gong)電應用的需(xu)求。
5.安(an)全性和(he)可(ke)靠性增強。隨著物(wu)聯網設備(bei)的數(shu)量不斷(duan)增多，對于數(shu)據安(an)全和(he)設備(bei)可(ke)靠性的要(yao)求(qiu)也越(yue)來越(yue)高，MCU需要(yao)具備(bei)更加(jia)嚴(yan)格的安(an)全性和(he)可(ke)靠性保障措施，如硬件加(jia)密(mi)、安(an)全啟動等。
意(yi)法(fa)半(ban)導體(ti) MDG中國區通用(yong)微控制器事業部技術市場高級經理何荻凡表示，在性能方面(mian)，意(yi)法(fa)半(ban)導體(ti)全(quan)新發布的(de)(de) STM32H5 基于(yu) Cortex-M33 內核開發，是 STM32 里最快(kuai)的(de)(de) Cortex-M33 產品，用(yong)于(yu) 250 MHz 的(de)(de)主頻，基本可(ke)以滿足大多數(shu)工(gong)業應用(yong)類(lei)需求。同時，STM32H5 是基于(yu) ST 優化的(de)(de) 40nm 工(gong)藝(yi)，同時提供很豐(feng)富的(de)(de)存(cun)儲(chu)、外設(she)和封(feng)裝的(de)(de)選擇。
在安(an)(an)全(quan)(quan)性和(he)可靠性方面， 針(zhen)對(dui)消費類器(qi)件應用，STM32H5 帶 USB PD （power delivery）、I3C 等外設(she)，能(neng)(neng)夠滿足(zu)客戶的(de)各種需(xu)求。同時，STM32H5 還提供如安(an)(an)全(quan)(quan)存(cun)儲、HUK、防(fang)側信道(dao)攻擊、對(dui)稱(cheng)(cheng)加密(mi)的(de)加速(su)器(qi)（AES）和(he)非對(dui)稱(cheng)(cheng)加密(mi)加速(su)器(qi)（PKA）等功能(neng)(neng)。 如果客戶需(xu)要實現安(an)(an)全(quan)(quan)啟動(dong)(dong)，STM32H5 自帶的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)啟動(dong)(dong)軟件（boot ROM）可以直接使(shi)用，不(bu)需(xu)要客戶自己(ji)開發(fa)安(an)(an)全(quan)(quan)啟動(dong)(dong)模塊。此(ci)外，STM32H5 支持 Secure Manager（安(an)(an)全(quan)(quan)管(guan)理器(qi)），能(neng)(neng)夠把安(an)(an)全(quan)(quan)存(cun)儲服(fu)務、加解密(mi)服(fu)務、認證服(fu)務等都集(ji)成好，大部分(fen)的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)功能(neng)(neng)也已(yi)經被 ST 覆(fu)蓋(gai)完(wan)成，讓(rang)客戶更容易實現信息安(an)(an)全(quan)(quan)。
全新推出的低功耗MCU
STM32WBA是一(yi)款超低功(gong)耗、高(gao)安全性(xing)的(de)無線(xian)微(wei)控(kong)制器，主要(yao)面向(xiang)基于802.15.4的(de)BLE5.3、Zigbee、Thread以及基于Thread的(de)Matter產品(pin)，適用于相對短距(ju)離的(de)通信。作為STM32微(wei)控(kong)制器的(de)年輕一(yi)代，STM32WB是第一(yi)款支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)2.4G雙(shuang)(shuang)核(he)(he)(he)技術(shu)的(de)產品(pin)。它(ta)包括一(yi)個運行無線(xian)協(xie)議棧的(de)M0內核(he)(he)(he)和(he)一(yi)個運行應用程序的(de)M4內核(he)(he)(he)，因此是一(yi)款雙(shuang)(shuang)核(he)(he)(he)產品(pin)。存儲空(kong)間最高(gao)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)1Mb內存和(he)256K RAM，并(bing)且(qie)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)BLE5.3、Zigbee、Thread和(he)私有2.4G協(xie)議，所有協(xie)議都可(ke)以支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)多協(xie)議靜態(tai)和(he)動(dong)態(tai)并(bing)發(fa)。
意(yi)法半導體 MDG中國區通用(yong)微控(kong)制器事業部無線產(chan)品市場經理于引表示，從(cong)制造(zao)工藝來說，STM32WBA 采用(yong) 40nm 工藝，基于 STM32U5 超低功耗平(ping)臺，可(ke)以支(zhi)持更(geng)多的(de)低功耗模式。同(tong)時，雖然是無線產(chan)品，但(dan)還是繼(ji)承了(le) STM32 豐富和完整的(de)生態系統。
通過引入(ru)低功耗模(mo)式，STM32WBA可(ke)以(yi)使 WBA 比(bi)之前的藍(lan)牙產(chan)品提供更好的功耗表現，同時也(ye)使喚醒時間可(ke)以(yi)更快，整(zheng)體性能上(shang)可(ke)以(yi)做一(yi)個提升。此外，STM32WBA 還延長了數(shu)據(ju)存儲壽命，其(qi)中(zhong)有 256KB 閃存擦寫次數(shu)達到 10 萬次，同時集成(cheng)片上(shang)天線匹配電(dian)路，在工(gong)程設計中(zhong)，整(zheng)個物料成(cheng)本可(ke)以(yi)做進一(yi)步的優(you)化。
從MCU到MPU
MPU是Microprocessor Unit（微(wei)處(chu)理器(qi)單元）的縮寫，通常(chang)集成了處(chu)理器(qi)、存(cun)(cun)儲器(qi)和各種(zhong)外(wai)設(she)，以提供完整的微(wei)控制器(qi)解決(jue)方案。與MCU相比，MPU更加強大(da)，具有較高的處(chu)理能(neng)力(li)和靈活性(xing)(xing)，通常(chang)用于需要高性(xing)(xing)能(neng)、大(da)規模存(cun)(cun)儲和復雜任務處(chu)理的應用，如(ru)智能(neng)家居、工業自動化、醫療設(she)備、汽(qi)車電子、物聯網(wang)等領域。
其中(zhong)，MPU與MCU的(de)(de)最大區別(bie)在于內存系統的(de)(de)設計。通常，MPU采用分(fen)離的(de)(de)存儲器，如Flash、SRAM、SDRAM等，同時支(zhi)持外(wai)設接(jie)口(kou)，可(ke)以連接(jie)更(geng)多的(de)(de)存儲器和外(wai)設。而MCU則將(jiang)存儲器和外(wai)設集成在一起，整(zheng)體封裝在一個芯片中(zhong)，以更(geng)小的(de)(de)尺寸和更(geng)低的(de)(de)成本來滿足簡單(dan)應用的(de)(de)需求。
為賦能下一(yi)代智能設備，實現更安全(quan)、低碳(tan)應(ying)用，MPU產品家族也迎來(lai)了新成員STM32MP13 MPU，該產品也是迄(qi)今為止價格最實惠的STM32 MPU。
意法半導體 MDG中國(guo)區(qu)通用(yong)微(wei)控(kong)制器事(shi)業部微(wei)處理器產品市場(chang)經理霍筍表示，在(zai)(zai)易(yi)應(ying)(ying)用(yong)性方(fang)面，STM32MP13 在(zai)(zai)軟件上支(zhi)(zhi)持 OpenSTLinux，并且(qie)擴(kuo)展了實時功(gong)能，即支(zhi)(zhi)持 Linux-RT 的(de)(de) X-40LINUX-RT 擴(kuo)展包，此(ci)外還支(zhi)(zhi)持了 RTOS 和(he) Bare Metal，用(yong)戶可以(yi)方(fang)便的(de)(de)使用(yong) STM32MP13 開發基于(yu)裸(luo)機和(he) RTOS 實時操作(zuo)系統的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)；在(zai)(zai)硬(ying)件方(fang)面，提供所有(you)封(feng)裝系列 PCB 的(de)(de)參考設計；在(zai)(zai)安(an)全方(fang)面，STM32MP13 里面內置了強大的(de)(de)安(an)全功(gong)能，安(an)全功(gong)能還通過了行(xing)業相關認證；在(zai)(zai)低功(gong)耗(hao)方(fang)面，STM32MP13 表現非常出色，尤其在(zai)(zai)各種低功(gong)耗(hao)模(mo)式(shi)下，比如(ru)在(zai)(zai)待機和(he) VBAT 模(mo)式(shi)下可以(yi)實現節能 90%以(yi)上。
不(bu)僅如此，STM32MP13 還通過了嚴苛的工業級測試，可以支(zhi)持(chi) 10 年 100%的運(yun)行時間。芯片結溫(wen)范(fan)圍最寬支(zhi)持(chi)-40到+125 度(du)。在系統(tong)性(xing)能(neng)方(fang)面，其內(nei)(nei)置(zhi) Cortex-A7 最高主頻可以達(da)到 1GHz，DRAM 支(zhi)持(chi) 533MHz 時鐘，而且(qie)有優(you)化的內(nei)(nei)部互聯。
2021年時，意法半導體排名全球通用MCU第一名，這些增長和排名來自自己內部的有機增長，沒有任何大的收購和合并。如今，意法半導體已形成五大產品系列，20條產品子線，千款型號、I/O兼容，STM32大家族包含主流型、超低功耗、高性能、無線型MCU以及MPU，全面覆蓋各種應用需求。意法半導體亞太區微控制器和數字IC產品部（MDG）、物聯網/人工智能技(ji)術創新(xin)中(zhong)心及數(shu)字營銷副總裁朱(zhu)利安(an)也(ye)表示，未來(lai)意法半(ban)導體將積極擴大產(chan)能，確保(bao)安(an)全(quan)和靈活(huo)的供應鏈。
未來(lai)，隨著物聯網設(she)備(bei)的(de)普及(ji)和(he)云(yun)連(lian)接(jie)、智能(neng)邊緣時代的(de)到來(lai)，物聯網設(she)備(bei)將變(bian)得更加(jia)智能(neng)、互聯和(he)安全(quan)。為了滿(man)足這一趨勢，設(she)備(bei)端需(xu)要更加(jia)智能(neng)的(de)處(chu)理能(neng)力和(he)更安全(quan)的(de)連(lian)接(jie)方式，微控(kong)制器(qi)和(he)數(shu)字IC產(chan)品的(de)發展方向也(ye)將更加(jia)注重(zhong)安全(quan)性(xing)、互聯性(xing)和(he)智能(neng)化。意法半導體也(ye)將迎來(lai)一個新時代，未來(lai)的(de)STM32產(chan)品將主要聚焦于安全(quan)性(xing)、無(wu)線連(lian)接(jie)和(he)人工智能(neng)等領(ling)域，以滿(man)足市場需(xu)求的(de)不斷變(bian)化和(he)升級。
