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Analisi dei più complessi a basso consumo MCU STM32U5

  • Autore:ROGER.
  • Rilascio:2021-11-01

Marzo 2021,Semiconduttore(ST) ha annunciato il lancioSTM32U5, Settembre STM32U5 primo modello di produzione ufficiale, che significa anche che ST nasce il primo microcontrollore a bassissimo consumo per PSA 3 e SESIP 3 l'autenticazione sicura.

Ministero del microcontroller Divisione Mercato e Appirex Cao Jilong della ST Cina ha detto che STM32 prodotti di serie a basso consumo energeticoSTM32L5 a STM32U5, anche se il kernel è lo stesso, è usato.BRACCIO architettura V8 di Cortex-M33, ma il suo processo,CircuitoIl design e altri aspetti hanno reso grande innovazione, e la nuova piattaforma tecnologica a 40nm è usato, che è anche il basso consumo di energia del futuro.MCUpiattaforma di supporto importante.

storiaOn, la linea di prodotti di potenza ultra-bassa è sempre stata la linea di prodotti strategici di STM32. Dal 2007, il primo kernel Cortex-M viene rilasciato.Single-chip microcomputerDopo di che, nel 2009, la ST ha ampliato la serie di microcontroller Cortex-M a bassissimo campo di potenza.

Ricardo de SA EARP, vice presidente e microcontroller business unit, ha sottolineato nella dichiarazione: "Negli ultimi cinque anni, la quota globale di microcontrollori ST è quasi raddoppiato, STM32 ultra bassa potenza microcontrollore La spedizione ha finora superiore al 2 billion.ST Con ricche riserve tecnologia a bassa potenza e focus sui mercati a bassa potenza, cerchiamo di avere un forte vantaggio in ultra-basse categorie di potenza microcontrollore e rappresentano circa il 25% del mercato. Condividi ".

ST China Microcontroller prodotto Market Manager Peng Zuoji ha detto: "STM32U5 può essere applicato a intelligenza industrialeMisuratore di flusso, Indossare prodotti sani e di classe fitness, attrezzature cure mediche, terminali di pagamento POS, ecc hanno alti requisiti di consumo di energia e la sicurezza. "

Cao Jindong ha rivelato che il prodotto STM32U5 introdotto dalla sede centrale europea ha un gran numero di innovazioni uniche. Dalla guida migrazione proposta dal ufficiale ST, STM32L4 (+) per STM32L5 è 54, STM32L5 a STM32U5 è 98 pagine, e non v'è raddoppiata, il che dimostra anche che STM32U5 ha tempo trasversale. Secondo STM32 Design Director PATRICK AIDOUNE introdotto che il progettista totale coinvolti nel prodotto ha superato 300.

Poi, lo STM32U5 lanciato, quali nuove caratteristiche sono stati raggiunti, come il primo prodotto della piattaforma U-serie? Let Cao Jindong e Peng Zuoji saranno interpretati uno ad uno.

basso consumo energetico e ad alte prestazioni

In primo luogo, il punteggio di EEMBC ULPMARK è data direttamente, coprendo l'analisi di potenza in modalità diverse, STM32 è anche l'unico marchio che annuncia tutti i 4 colonne, il che dimostra anche la sua fiducia nella piena situazione di basso consumo energetico. Peng Zujian detto che i clienti hanno differenti scenari applicativi, alcuni sono alto carico di lavoro, alcuni sono lunghi applicazioni standby, in modo semplice contrasto uA / MHz non si applica ad ogni cliente. Fornendo punti di diversi scenari di lavoro, i clienti possono meglio effettuare un riferimento.

Oltre ad adottare la tecnologia a 40 nm più avanzato e il miglioramento delle perdite allo stesso tempoAttualeIn aggiunta alla corrente dinamica, STM32U5 migliora modalità di risparmio energetico, aumentando modalità di sfondo bassa potenza autonoma (LPBAM, modalità autonoma LOWER sfondo), e alcune periferiche e funzioni che possono essere eseguiti con un basso consumo energetico.

16kb s in STM32U5arieteCome la modalità autonoma dello sfondo a bassa potenza, è possibileprocessoreNel caso del sonno,I2CSPi, Porta seriale,ADCdati pari periferica passa LPDMATrasferimento ad esso, allora svegliare il CPU per l'elaborazione batch monouso quando i dati sono accumulati a una certa quantità. Lo scopo del risparmio energetico è ottenuto evitando wake up frequenti CPU. Secondo STtestclassicoraccolta datiIl modello di trattamento di sveglia può trasformare il numero di CPU all'originale 1/10.

Terzo, è simile a LPRAM, fornendo partizionata Flash e SRAM, e gli utenti possono spegnere chiusa Flash e on-demand secondo scenari applicativi, oppure per ridurre il consumo energetico riducendo Flash Velocità di lettura.

Oltre a basso consumo energetico, ad alte prestazioni è anche una caratteristica importante di STM32U5. Fino al processore 160 MHz, la serie STM32U5 ha raggiunto il punteggio di prestazione di 240DMIPS e 651Coremark, e la frequenza STM32L5 generazione precedente del kernel Cortex-M33 è 110MHz.

Allo stesso tempo, al fine di migliorare ulteriormente le prestazioni, STM32U5 integra anche FMAC e CORDIC acceleratore per il calcolo matematico, per l'ottimizzazione, le istruzioni di archiviazione esterni e dati di throughput acceleratore di cache ART (8 KB di cache istruzioni, 4 KB di cache dati) e per la risorsa risorsa 2.5D nel casoGraficoAccelerator CHrom-Arte.

la sicurezza la sicurezza e le informazioni più funzionale

"Cortex-M33 è sviluppata dall'architettura ARM V8 per applicazioni elevate di sicurezza dei dati, si unisce alla tecnologia Trustzone, è quella di incontrarsiInternet delle coseApplicazioni ad alta sicurezza, ma infatti, abbiamo visto che l'attuale MCU non ha ancora ottenuto una sicurezza sufficiente. "Cao Jindong ha detto.

Inoltre, STM32U5 aggiunge più funzioni di sicurezza sulla base di L5 per garantire la sicurezza dell'internet delle cose.

"L'isolamento singolo singolo-core o il supporto Trustzone è ovviamente sufficiente." Disse Peng Zuoji. Pertanto, oltre all'isolamento del kernel, STM32 è progettato per le configurazioni di isolamento per lo stoccaggio, l'autobus e le periferiche all'interno del prodotto.

Inoltre, STM32U5 aggiunge anche funzionalità crittografate più sicure, nonché macchine a stato di protezione multistrato controllate a pieno livello. La protezione dello stoccaggio è specificamente per lo stoccaggio interno, la manomissione, aggiunge lo spazio OTP, nonché il design della manomissione attiva dell'anti-violazione attiva.

PSA Level3 ha bisogno di prevenire il software e l'hardware di attacco, quindi STM32U5 aggiunge anche moduli AES che impediscono attacchi di confine.

Peng Zujian ha detto che il braccio richiede una radice di fiducia non variabile in un framework sicuro per la certificazione PSA Level3 e l'avvio di sicurezza supportato su STM32U5 si basa su questa base radice sicura. In risposta a tali caratteristiche di avvio di sicurezza, ST fornisce un codice di riferimento pertinente che consente agli utenti di implementare l'avvio di sicurezza pertinenti e il caricamento del firmware sicuro e gli aggiornamenti del firmware protetti.

Se è necessario utilizzare TF-M (TRUTeD Firmware per Cortex-M) Architettura, oltre a Trustzone per dividere i servizi interni e le zone software in canali e non canali, è anche possibile impostare i privilegi di amministratore e le autorizzazioni degli utenti su autorizzazioni software. Sotto somministrazione, c'è anche una PSA nell'area di fede.ModularitàÈ possibile fornire servizi di sicurezza locali, tra cui più e aggiunte-alternative, sicurezza sicura, relativa a stoccaggio, relativa a canale e inizializzazione della certificazione. Questi sono equivalenti alla certificazione del terzo livello tramite PSA e la cornice del firmware che implementa un TF-M fidato.

STM32U5 fornisce anche caricamento sicuro del firmware. Dopo aver progettato il cliente, è autorizzato a produrre produzione di terze parti e non può garantire la sicurezza del software. ST può aiutare gli utenti a controllare rigorosamente il numero di sicurezza e la combustione del firmware acceso in un ambiente di masterizzazione di terze parti.

A causa del miglioramento della protezione anti-manomissione e della protezione del software, STM32U 585 è adatto anche per il controllo delle apparecchiature Transaction Security (PTS), che deve soddisfare i requisiti tecnici del comitato standard della sicurezza del settore delle carte di pagamento (PCI SSC). Come MCU Generale Secure, STM32U 585 fornisce una soluzione olistica per gli sviluppatori con un terminale di vendite semplificato e di pagamento self-service.

I prodotti per ottenere le "Attrezzature per l'approvazione ufficiale dei PTS" di solito devono essere necessarie chip di sicurezza della difesa per attacchi online e attacchi laterali, ma utilizzare anche una tastiera di gestione MCU separatamente.tenere sotto controlloinsieme aUSBConnessione e altre funzioni. Ora, STM32U585 integra monoliticamente tutte le funzionalità, semplifica la progettazione del prodotto e ottimizza la logistica di produzione dall'approvvigionamento e dall'inventario all'Assemblea finale. I produttori di terminali possono anche testare i prodotti di autenticazione più rapidi e più facilmente secondo PCI PTS V6.

Un'unità di archiviazione più potente

Mcu.SelezioneIn termini di elaborazione, l'elaborazione è un aspetto e lo stoccaggio è un altro indicatore importante.

Oltre a utilizzare la partizione per ottenere un basso consumo energetico, STM32U5 è ulteriormente espanso.

Come mostrato, il flash di STM32U5 piani da 128 KB a 4 MB, che amplierà notevolmente la selezione dell'utente. Allo stesso tempo, Flash ha un massimo di 0,5 MB di flash con 100.000 funzionalità di lettura e scrittura e il resto dei dati dell'utente è migliorato e il resto è di 10.000 volte.

SRAM è 786 KB e supporta ECC per soddisfare le applicazioni di sicurezza chiave.

Allo stesso tempo, STM32U5 adotta anche un regolatore di stoccaggio statico variabile FSMC, nonché OcpiSPI, che supporta un'espansione di stoccaggio esterno più flessibile.

Simulazione più precisa

Per le applicazioni di rilevamento e di tracciamento della prossima generazione, la nuova serie di prodotti fornisce anche avanzato a 14 bit ad alta velocitàModalità Convertitore digitale(ANNO DOMINIC).

Numero multifunzionalefiltro(MDF) eAudio I filtri digitali (ADF) hanno sostituito il filtro digitale della modulazione SIGMA-DELTA ST (DFSDM). Migliora notevolmente la funzione di rilevamento del suono, che migliora le prestazioni di rilevamento delle attività del suono e combina le caratteristiche di consumo di bassa potenza LPDMA, che consente agli utenti di integrare facilmente le funzioni di sveglia vocale agli scenari dell'applicazione basati su microcontrollori a basso costo e a bassa potenza.

Ecosistema più abbondante

Poiché, STM32 si impegna a costruire un ecosistema perfetto, e ora, con il rilascio ufficiale di STM32U5, sostenendoValutare la scheda,Iot.EsplorareKitE il sistema minimo del nucleo è stato supportato. Attualmente, a seconda dello spazio di archiviazione, della crittografia dell'hardware e della forma di pacchetti, ST ha lanciato 24 modelli di STM32U5.

Vale la pena ricordare che il kit di esplorazione IOT, incluso il processore principale STM32U585, è aumentato molto di piùsensoreE microfoni audio. Per le funzioni wireless, c'è STM32WBBluetoothinsieme aZigbee.Il modulo, così come i moduli wireless WiFi sviluppati da Qingke Information, realizzando una connessione Internet più facile della connessione wireless.

ControKit di sviluppoOltre al set software STM32Cube, ST ha anche annunciato con Microsoft nel 2020 per collaborare contro Azure, STM32Cube Ecosystem utilizza direttamente Azure RtoSuite, supporta più esempi del codice dell'applicazione e più middleware, compresi i sistemi operativi, i file system, i protocolli TCP / IP, i protocolli USB, ecc. Ho bisogno di risorse da ottenere attraverso diverse terze parti, e ora tutto può essere gratuito e uno-stop.

Su GitHub, ST ha condiviso anche il software Embedded Stm32Cube e gli ingegneri possono tenere traccia delle informazioni correlate più velocemente. Peng Zuo è stato rivelato che lo strumento di configurazione corrispondente verrà introdotto per LPBAM nel quarto trimestre del 2021.

Ricapitolare

STM32U5 è ST per un prodotto pignone nel campo a bassa potenza. Cao Jindong ha anche detto che l'MCU del consumo a basso consumo energetico dovrebbe essere accuratamente lucidato. Pertanto, al fine di garantire lo sviluppo perfetto di tutti i vantaggi dell'architettura Cortex-M33 V8, ST prende una strategia sicura, ottimizzata passo dopo passo, prima introducendo L5, come un ponte di U5 e L4, e quindi l'ulteriore iterazione, l'ottimizzazione Linea di prodotto.

La serie U raggiunge un importante aggiornamento rispetto alla serie L, sia che sia dal processo o dal micro-frame, non è mai simile a un piccolo cambiamento in L4 a L4 +. Quindi, anche se la ST non ha risposta ufficiale unificata, vorrei credere che l'Ultra rappresenti l'Ultra, perché sia ​​il consumo energetico, la sicurezza è che la serie U ha il massimo della MCU a bassa potenza.