مارس 2021،أشباه الموصلات(ST) أعلن الإطلاقSTM32.U5، سبتمبر STM32U5 النموذج الأول النموذجي الأول، مما يعني أيضا أن ST قد ولد أول ميكروكماني منخفض الطاقة منخفضة للغاية ل PSA 3 و SESIP 3 المصادقة الآمنة.

قالت وزارة الدوامة الصينية لتقسيم متحكم الصين وتقسيم appirex Cao Jilong أن منتجات STM32 منخفضة استهلاك الطاقةSTM32L.5 إلى STM32U5، على الرغم من أن النواة هو نفسه، يتم استخدامه.ذراع V8 بنية Cortex-M33، ولكن عمليةها،دائرة كهربائيةجعل التصميم والجوانب الأخرى ابتكارا كبيرا، ويستخدم منصة تقنية 40nm الجديدة، وهي أيضا انخفاض استهلاك الطاقة للمستقبل.mcu.منصة دعم مهمة.

التاريخعلى أن خط إنتاج الطاقة المنخفض للغاية كان دائما خط المنتج الاستراتيجي من STM32. منذ عام 2007، تم إصدار أول نواة Cortex-m.أحادي رقاقة الحواسيب الصغيرةبعد ذلك، في عام 2009، قام ST بتوسيع Microcontroller سلسلة Cortex-M من حقل الطاقة المنخفض للغاية.

أشار Ricardo de Sa Earp، نائب الرئيس، وحدة أعمال ميكروكمانية، في البيان: "في السنوات الخمس الماضية، تضاعفت الحصة العالمية من الحواس الصغيرة تقريبا، شحنة صغيرة منخفضة الطاقة منخفضة الطاقة للغاية التي تتجاوز حتى الآن 2 مليار. احتياطيات تكنولوجيا منخفضة الطاقة الغنية والتركيز على أسواق الطاقة المنخفضة، دعونا نمتلك ميزة قوية في فئات متحكم الطاقة منخفضة الطاقة للغاية وحساب حوالي 25٪ من السوق. مشاركة ".

ST الصين Microcontroller مدير سوق المنتجات Peng Zuoji قال: "STM32U5 يمكن تطبيقها على الذكاء الصناعيعداد التدفق، منتجات ارتداء فئة الصحة واللياقة البدنية، ومعدات الرعاية الطبية، ومحطات دفع نقاط البيع، وما إلى ذلك لها متطلبات عالية لاستهلاك الطاقة والأمن. "

كشفت Cao Jindong أن منتج STM32u5 الذي تم تقديمه من المقر الأوروبي له عدد كبير من الابتكارات الفريدة. من دليل الترحيل المعطى من المسؤول Stm32L4 (+) إلى STM32L5 هو 54، STM32L5 إلى STM32U5 هو 98 صفحة، وهناك مضاعفة، والتي توضح أيضا أن STM32u5 لديه وقت عرضي. وفقا لمدير تصميم STM32 باتريك وقدمت Doune أن مجموع المصمم المشترك في المنتج تجاوز 300.

بعد ذلك، أطلقت STM32U5، ما تم تحقيق ميزات جديدة كمنتج أول منصة سلسلة U؟ دع Cao Jindong و Peng Zuoji سيتم تفسيرها واحدا تلو الآخر.

انخفاض استهلاك الطاقة والأداء العالي

أولا، يتم تقديم درجة EEMBC ULPMAM مباشرة، والتي تغطي تحليل الطاقة في أوضاع مختلفة، هي أيضا العلامة التجارية الوحيدة التي تعلن عن جميع الدرجات الأربعة، والتي تثبت ثقتها أيضا في الوضع الكامل لاستهلاك الطاقة المنخفضة للطاقة. قال بنغ زوجيان إن العملاء لديهم سيناريوهات تطبيق مختلفة، وبعض أعمال الحمل عالية، وبعضها تطبيقات الاستعداد الطويلة، لذلك لا ينطبق التباين البسيط جدا μA / MHz على كل عميل. من خلال توفير نقاط من سيناريوهات العمل المختلفة، يمكن للعملاء إجراء مرجع بشكل أفضل.

بالإضافة إلى اعتماد تقنية 40NM أكثر تقدما وتحسين التسرب في نفس الوقتتياربالإضافة إلى التيار الديناميكي، يعمل STM32u5 على تحسين وضع إدارة الطاقة، مما يزيد من وضع الخلفية ذاتية القومية المنخفضة الطاقة (LPBAM، أسفل الوضع المستقل في الخلفية)، وبعض الأجهزة الطرفية والوظائف التي يمكن تشغيلها تحت استهلاك الطاقة المنخفض.

16 كيلو بايت في STM32U5الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيبكما الوضع المستقل للخلفية منخفضة الطاقة، يمكنكوحدة المعالجة المركزيةفي حالة النوم،I2C.سبي.، منفذ تسلسلي،ADCالبيانات الطرفية المتساوية يمر LPDMA.نقل إليها، ثم استيقظ وحدة المعالجة المركزية لمعالجة الدفعات المتاح عند تتراكم البيانات بمبلغ معين. يتم تحقيق الغرض من توفير الطاقة من خلال تجنب وحدات المعالجة المركزية للاستيقاظ المتكرر. وفقا لاختبارالكلاسيكيةجمع البياناتيمكن أن يؤدي نموذج علاج الاستيقاظ إلى تحويل عدد وحدات المعالجة المركزية إلى 1/10 الأصلي.

ثالثا، يشبه LPRAM، وتوفير فلاش مقسمة و SRAM، ويمكن للمستخدمين إيقاف تشغيل الفلاش غير المفصح وعند الطلب وفقا لسيناريوهات التطبيق، أو للحد من استهلاك الطاقة عن طريق تقليل سرعة قراءة الفلاش.

بالإضافة إلى انخفاض استهلاك الطاقة، فإن الأداء العالي هو أيضا ميزة رئيسية من STM32U5. وصلت سلسلة STM32u5 ما يصل إلى 160 ميغاهرتز، وسلسلة STM32u5 على درجة الأداء من 240DMIPS و 651Coremark، والجيل السابق STM32L5 تواتر Kortex-M33 Kernel هو 110 ميجا هرتز.

في الوقت نفسه، من أجل زيادة تحسين الأداء، يدمج STM32u5 أيضا تسريع الحوسبة الرياضية المرنة و STMAC. للحصول على التحسين، تعليمات التخزين الخارجي وتسجيل آر مؤشرات التخزين المؤقت للبيانات (5 كيلو بايت ذاكرة التخزين المؤقت، ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات 4KB) وللورد الموارد 2.5D في حالةرسم بيانيمسرع Ch.ذاكرة للقراءة فقط-فن.

المزيد من الأمن الوظيفي وأمن المعلومات

"تم تطوير Cortex-M33 بواسطة بنية ARM V8 لتطبيقات أمان البيانات العالية، تنضم إلى تكنولوجيا TrustZone، هو الاجتماعانترنت الأشياءتطبيقات أمنية عالية، ولكن في الواقع، رأينا أن MCU الحالي لم يتحقق بعد أمن كاف. وقال تساو جينج.

أيضا، يضيف STM32u5 المزيد من الوظائف الأمنية على أساس L5 لضمان أمان الإنترنت للأشياء.

وقال بنغ Zuoji: "من الواضح أن" العزلة الفردية النواة أو دعم Trustzone لا يكفي. " لذلك، بالإضافة إلى عزل النواة، تم تصميم STM32 تكوينات العزلة للتخزين والحافلة والأجهزة الطرفية داخل المنتج.

بالإضافة إلى ذلك، يضيف STM32U5 أيضا ميزات مشفرة أكثر أمانا، فضلا عن آلات حالة حماية متعددة الطبقات متعددة المدى. تعمل حماية التخزين خصيصا للتخزين الداخلي، العبث، تضيف مساحة OTP، وكذلك تصميم العبث النشط للانتهاك النشط.

يحتاج المستوى من PSA إلى منع كلا البرنامجين والأجهزة من الهجوم، لذلك يضيف STM32u5 أيضا وحدات AES التي تمنع هجمات الحدود.

وقال بنغ زوجيان إن الذراع يتطلب جذر ثقة غير متغير تحت الإطار الآمن لشهادة مستوى PSA المستوى 3، ويستند بدء تشغيل الأمان المدعوم في STM32u5 على قاعدة الجذر الآمنة هذه. استجابة لميزات بداية الأمان هذه، يوفر ST التعليمات البرمجية المرجعي ذات الصلة التي تساعد المستخدمين على تطبيق التمهيد الأماني ذي الصلة وتحميل البرامج الثابتة الآمنة وتحديثات البرامج الثابتة الآمنة.

إذا كنت بحاجة إلى استخدام TF-M (تروستيد الثابتة للبرامج الثابتة ل Cortex-m) بنية، بالإضافة إلى TrustZone لتقسيم الخدمات الداخلية ومناطق البرامج إلى قنوات وغير قناة، يمكنك أيضا تعيين امتيازات المسؤول وأذونات المستخدم على أذونات البرامج. تحت الإدارة، هناك أيضا PSA في منطقة الإيمان.الطينيمكن توفير خدمات الأمان المحلية، بما في ذلك المزيد والإضافة ذات الصلة، والتخزين آمن ذات الصلة القناة، والتهيئة ذات الصلة بالشهادات. هذه تعادل شهادة المستوى الثالث من خلال PSA وإطار البرنامج الثابت الذي ينفذ TF-M موثوق به.

يوفر STM32U5 أيضا تحميل البرامج الثابتة الآمنة. بعد تصميم العميل، فهو مخول لإنتاج إنتاج الطرف الثالث ولا يمكنه ضمان سلامة البرنامج. يمكن أن يساعد ST المستخدمين على التحكم بشكل صارم في عدد السلامة وحرق البرامج الثابتة المحترقة في بيئة محترقة من طرف ثالث.

نظرا لتعزيز حماية العبث والحماية البرمجية، فإن STM32U 585 مناسب أيضا للتحكم في معدات أمان معاملة PIN (PTS)، والتي يجب أن تفي بالمتطلبات الفنية للجنة القياسية لمعاملات صناعة بطاقات الدفع (PCI SSC). باعتبارها General Secure Mcu، يوفر STM32U 585 حلا كليا للمطورين ذوي مبيعات مبسطة ومحطة الدفع الذاتي.

عادة ما تحتاج المنتجات للحصول على "معدات الموافقة الرسمية للموافقة الرسمية" على رقائق الأمان للدفاع عن الهجمات عبر الإنترنت والهجمات الجانبية، ولكن أيضا استخدام لوحة مفاتيح إدارة MCU بشكل منفصل.مراقبمعيو اس بياتصال ووظائف أخرى. الآن، يدمج STM32u585 باستمرار جميع الميزات، ويبسط تصميم المنتج ويحسن الخدمات اللوجستية الإنتاجية من المشتريات والمخزون إلى التجميع النهائي. يمكن لمصنعي المحطة الطرفين أيضا اختبار منتجات المصادقة بشكل أسرع وأكثر بسهولة وفقا ل PCI PTS V6.

وحدة تخزين أكثر قوة

mcu.اختيارمن حيث المعالجة، فإن المعالجة هي جانب واحد، والتخزين هو مؤشر آخر مهم.

بالإضافة إلى استخدام القسم لتحقيق انخفاض استهلاك الطاقة، تم توسيع STM32U5.

كما هو موضح، خطط فلاش STM32u5 من 128 كيلو بايت إلى 4 ميغابايت، والتي ستوسع بشكل كبير من اختيار المستخدم. في الوقت نفسه، يحتوي Flash على فلاش بحد أقصى 0.5 ميغابايت من الفلاش مع 100000 من قدرات القراءة والكتابة، وتم تحسين بقية بيانات المستخدم، والباقي هو 10000 مرة.

SRAM هو 786 كيلو بايت ويدعم ECC لتلبية تطبيقات الأمان الرئيسية.

في الوقت نفسه، يعتمد STM32u5 أيضا وحدة تحكم تخزين ثابتة متغير FSMC، بالإضافة إلى OctoSpi، مما يدعم توسيع تخزين خارجي أكثر مرونة.

محاكاة أكثر دقة

لتطبيقات الاستشعار والتتبع في الجيل التالي، توفر السلسلة الجديدة من المنتجات أيضا عالية السرعة 14 بتمحول وضع الرقميةفيميلاديج).

عدد متعدد الوظائفمنقي(يمول) وصوتي استبدال المرشحات الرقمية (ADF) تصفية ST's SIGMA-DELTA DIDICTION (DFSDM). إنه يعمل بشكل كبير على تحسين وظيفة الكشف عن الصوت، مما يعزز أداء الكشف عن نشاط الصوت ويجمع بين خصائص استهلاك الطاقة المنخفض LPDMA، والذي يسمح للمستخدمين بإدماج وظائف الإيقاظ الصوتية بسهولة إلى سيناريوهات التطبيق بناء على مستودعات متحكم منخفضة التكلفة والطاقة المنخفضة.

المزيد من النظم الإيكولوجية الوفيرة

منذ ذلك الحين، ملتزم STM32 ببناء نظام بيئي مثالي، والآن، بالإفراج الرسمي عن STM32U5، الدعمتقييم المجلس،Iot.يكتشفعدةوتم دعم النظام الدنيا للنواة. في الوقت الحاضر، اعتمادا على مساحة التخزين، تشفير الأجهزة، وشكل الحزم، أطلقت ST 24 نماذج من STM32U5.

تجدر الإشارة إلى أن مجموعة استكشاف IOT، بما في ذلك المعالج الرئيسي STM32U585، زادت أيضا أكثر من ذلك بكثيرالمستشعروالصوت الميكروفونات. للحصول على ميزات لاسلكية، هناك STM32WBبلوتوثمعZigbee.الوحدة النمطية، بالإضافة إلى وحدات WIFI لاسلكية تم تطويرها بواسطة معلومات Qingke، وتحقق إنترنت أسهل للأشياء اتصال لاسلكي.

ضدمجموعة تطويربالإضافة إلى مجموعة برامج STM32Cube، أعلن ST أيضا مع Microsoft في عام 2020 للتعاون ضد Azure، STM32Cube Ecosystem يستخدم مباشرة Azure RTOS.جناح، ودعم المزيد من أمثلة رمز التطبيق، والمزيد من البرامج الوسيطة، بما في ذلك أنظمة التشغيل وأنظمة الملفات، بروتوكولات TCP / IP، بروتوكولات USB، إلخ. لقد احتاجت موارد يتم الحصول عليها من خلال أطراف ثالثة مختلفة، والآن كل شيء يمكن أن يكون حرا وموقفا واحدا.

على Github، شارك ST أيضا البرامج المضمنة STM32Cube، ويمكن للمهندسين تتبع المعلومات ذات الصلة بشكل أسرع. كشف بنغ ZUO أنه سيتم تقديم أداة التكوين المقابلة ل LPBAM في الربع الرابع من 2021.

لخص

STM32U5 هو ST لمنتج Sprocket في مجال الطاقة المنخفضة للطاقة. كما قال تساو جينج إن MCU لاستهلاك منخفض الطاقة يجب أن يكون مصقول بعناية. لذلك، من أجل ضمان التطوير المثالي لجميع مزايا الهندسة المعمارية Cortex-M33 V8، يأخذ ST استراتيجية آمنة، وتحسين خطوة خطوة بخطوة، أولا، تقديم L5، كجسر من U5 و L4، ثم مزيد من التكرار، التحسين خط الانتاج.

تحقق سلسلة U ترقية كبيرة مقارنة بالسلسلة L، سواء كان ذلك من العملية أو الإطار الصغير، لا يشبه تغييرا صغيرا في L4 إلى L4 +. لذلك على الرغم من أن ST لا يوجد لديه رد موحد رسمي، أود أن أصدق أن الترا تمثل الترا للغاية، لأن كل من استهلاك الطاقة، والأمن، فإن سلسلة U لديها نهاية المطاف من الطاقة المنخفضة السلطة.