Berita

Analisis yang paling kompleks rendah daya MCU STM32U5

  • Penulis:ROGER.
  • Lepaskan di:2021-11-01

Maret 2021,semikonduktor(ST) mengumumkan peluncuranSTM32U5, September STM32U5 model pertama produksi resmi, yang juga berarti bahwa ST telah lahir mikrokontroler daya ultra rendah pertama bagi PSA 3 dan SESIP 3 otentikasi aman.

Kementerian ST China Microcontroller Market Division dan Appirex Cao Jilong mengatakan bahwa STM32 konsumsi daya yang rendah seri produkSTM32L5 untuk STM32U5, meskipun kernel adalah sama, digunakan.LENGAN arsitektur V8 dari Cortex-M33, tapi prosesnya,sirkitDesain dan aspek-aspek lain telah membuat inovasi besar, dan platform teknologi 40nm baru digunakan, yang juga konsumsi daya yang rendah dari masa depan.MCUdukungan penting Platform.

sejarahPada, lini produk daya ultra-rendah selalu lini produk strategis STM32. Sejak tahun 2007, kernel Cortex-M pertama dilepaskan.Single-chip microcomputerSetelah itu, pada tahun 2009, ST memperluas seri mikrokontroler Cortex-M ke lapangan daya ultra-rendah.

Ricardo de SA Earp, wakil presiden dan unit bisnis mikrokontroler, menunjukkan dalam pernyataan: "Dalam lima tahun terakhir, pangsa global mikrokontroler ST hampir dua kali lipat, STM32 ultra-rendah daya mikrokontroler Pengiriman sejauh ini telah melebihi 2 billion.ST Dengan cadangan teknologi rendah daya yang kaya dan fokus pada pasar low-power, mari kita memiliki keuntungan yang kuat di kategori mikrokontroler daya ultra-rendah dan account untuk sekitar 25% dari pasar. Share. "

ST Cina Microcontroller Produk Pasar Manager Peng Zuoji mengatakan: "STM32U5 dapat diterapkan untuk kecerdasan industriflowmeter, Memakai produk Sehat dan kelas kebugaran, peralatan perawatan medis, terminal pembayaran POS, dll memiliki persyaratan yang tinggi untuk konsumsi daya dan keamanan. "

Cao Jindong mengungkapkan bahwa produk STM32U5 diperkenalkan dari Markas Besar Uni Eropa memiliki sejumlah besar inovasi yang unik. Dari panduan migrasi diberikan dari pejabat ST, STM32L4 (+) ke STM32L5 adalah 54, STM32L5 untuk STM32U5 adalah 98 halaman, dan ada dua kali lipat, yang juga menunjukkan bahwa STM32U5 memiliki waktu melintang. Menurut Direktur Desain STM32 PATRICK AIDoune memperkenalkan bahwa desainer keseluruhan yang terlibat dalam produk melebihi 300.

Kemudian, STM32U5 meluncurkan, apa fitur baru telah dicapai sebagai produk pertama dari platform U-seri? Let Cao Jindong dan Peng Zuoji akan diinterpretasikan satu per satu.

konsumsi daya rendah dan kinerja tinggi

Pertama, skor EEMBC ULPMARK diberikan langsung, meliputi analisis kekuatan dalam berbagai modus, STM32 juga satu-satunya merek yang mengumumkan semua 4 skor, yang juga membuktikan kepercayaan dalam situasi penuh konsumsi daya yang rendah. Peng Zujian mengatakan bahwa pelanggan memiliki skenario aplikasi yang berbeda, beberapa beban kerja yang tinggi, beberapa panjang aplikasi siaga, sehingga kontras sederhana μA / MHz tidak berlaku untuk setiap pelanggan. Dengan memberikan poin dari skenario kerja yang berbeda, pelanggan yang lebih baik dapat melakukan referensi.

Selain mengadopsi teknologi 40nm yang lebih maju dan meningkatkan kebocoran pada saat yang samaSaat iniSelain arus dinamis, STM32U5 meningkatkan modus manajemen daya, meningkatkan modus latar belakang rendah daya otonom (LPBAM, RENDAH Latar Belakang Otonomi Mode), dan beberapa peripheral dan fungsi yang dapat dijalankan di bawah konsumsi daya yang rendah.

16kb s di STM32U5RamSebagai modus otonom latar belakang rendah daya, Anda bisaCPUDalam kasus tidur,I2CSpi, Serial Port,ADCData perifer sama melewati LPDMATransfer ke itu, kemudian bangun CPU untuk pemrosesan batch pakai saat data akumulasi jumlah tertentu. Tujuan dari penghematan daya dicapai dengan menghindari sering bangun CPU. Menurut STtesklasikpengumpulan dataModel pengobatan bangun dapat mengubah jumlah CPU dengan aslinya 1/10.

Ketiga, itu mirip dengan LPRAM, menyediakan dipartisi Flash dan SRAM, dan pengguna dapat mematikan belum dibuka Flash dan on-demand sesuai dengan skenario aplikasi, atau untuk mengurangi konsumsi daya dengan mengurangi flash kecepatan baca.

Selain konsumsi daya yang rendah, kinerja tinggi juga merupakan fitur utama dari STM32U5. Sampai dengan prosesor 160 MHz, seri STM32U5 telah mencapai skor kinerja 240DMIPS dan 651Coremark, dan sebelumnya frekuensi generasi STM32L5 dari kernel Cortex-M33 adalah 110MHz.

Pada saat yang sama, dalam rangka untuk lebih meningkatkan kinerja, STM32U5 juga mengintegrasikan FMAC dan CORDIC matematika akselerator komputasi, karena optimasi, petunjuk penyimpanan eksternal dan data throughput yang akselerator tembolok ART (8 KB petunjuk Cache, 4KB data cache) dan untuk 2.5D sumber daya sumber daya dalam kasus iniGrafisAccelerator CHROM-Seni.

keamanan dan informasi keamanan yang lebih fungsional

"Cortex-M33 dikembangkan oleh arsitektur ARM V8 untuk aplikasi keamanan data tinggi, bergabung dengan teknologi Trustzone, adalah untuk bertemuInternet untuk segalaAplikasi keamanan tinggi, tetapi pada kenyataannya, kami telah melihat MCU saat ini belum mencapai keamanan yang cukup. "Kata Cao Jindong.

Juga, STM32U5 menambahkan lebih banyak fungsi keamanan berdasarkan L5 untuk memastikan keamanan barang-barang.

"Isolasi inti tunggal tunggal atau dukungan kepercayaan jelas jelas tidak cukup." Kata Peng Zuoji. Oleh karena itu, selain isolasi kernel, STM32 dirancang untuk konfigurasi isolasi untuk penyimpanan, bus, dan periferal dalam produk.

Selain itu, STM32U5 juga menambah fitur terenkripsi yang lebih aman, serta mesin status multi-layer yang dikendalikan penuh. Perlindungan penyimpanan secara khusus untuk penyimpanan internal, merusak, menambah ruang OTP, serta desain gangguan aktif anti-pelanggaran aktif.

PSA Level3 perlu mencegah perangkat lunak dan perangkat keras menyerang, sehingga STM32U5 juga menambahkan modul AES yang mencegah serangan batas.

Peng Zuji mengatakan bahwa lengan membutuhkan akar kepercayaan yang tidak bervariasi di bawah kerangka aman untuk sertifikasi PSA Level3, dan startup keamanan yang didukung pada STM32U5 didasarkan pada basis root yang aman ini. Menanggapi fitur Start Start tersebut, ST menyediakan kode referensi yang relevan yang membantu pengguna menerapkan boot keamanan yang relevan dan beban firmware yang aman dan pembaruan firmware yang aman.

Jika Anda perlu menggunakan TF-M (TrusTE.D firmware untuk arsitektur Cortex-M), selain tepercaya untuk membagi layanan internal dan zona perangkat lunak menjadi saluran dan non-saluran, Anda juga dapat mengatur hak administrator dan izin pengguna pada izin perangkat lunak. Di bawah Administrasi, ada juga PSA di bidang iman.ModularitasLayanan keamanan lokal dapat disediakan, termasuk lebih dan tambahan-alternatif, keterkaitan penyimpanan aman, terkait saluran, dan inisialisasi sertifikasi. Ini setara dengan sertifikasi tingkat ketiga melalui PSA dan bingkai firmware yang mengimplementasikan TF-M tepercaya.

STM32U5 juga menyediakan pemuatan firmware yang aman. Setelah pelanggan dirancang, diberi wewenang untuk menghasilkan produksi pihak ketiga dan tidak dapat menjamin keamanan perangkat lunak. ST dapat membantu pengguna dengan ketat mengontrol jumlah keselamatan dan pembakaran firmware pembakaran di lingkungan pembakaran pihak ketiga.

Karena peningkatan perlindungan tamper-bukti dan perangkat lunak, STM32U 585 juga cocok untuk mengendalikan peralatan PIN Transaction Security (PTS), yang harus memenuhi persyaratan teknis Komite Standar Keamanan Industri Kartu Pembayaran (PCI SSC). Sebagai General MCU yang aman, STM32U 585 memberikan solusi holistik bagi pengembang dengan penjualan pembayaran dan layanan mandiri yang disederhanakan.

Produk untuk mendapatkan "Peralatan Persetujuan Resmi PTS" biasanya perlu membela chip keamanan untuk serangan online dan serangan sideband, tetapi juga menggunakan keyboard manajemen MCU secara terpisah.monitordenganUSB.Koneksi dan fungsi lainnya. Sekarang, STM32U585 secara monolithical mengintegrasikan semua fitur, menyederhanakan desain produk dan mengoptimalkan logistik produksi dari pengadaan dan inventaris ke perakitan akhir. Produsen terminal juga dapat menguji produk otentikasi lebih cepat dan lebih mudah sesuai dengan PCI PTS v6.

Unit penyimpanan yang lebih kuat

MCU.PilihanDalam hal pemrosesan, pemrosesan adalah satu aspek, dan penyimpanan adalah indikator penting lainnya.

Selain menggunakan partisi untuk mencapai konsumsi daya rendah, STM32U5 semakin diperluas.

Seperti yang ditunjukkan, kilasan STM32U5 berencana dari 128KB ke 4MB, yang akan sangat memperluas pilihan pengguna. Pada saat yang sama, Flash memiliki flash maksimum 0,5MB dengan 100.000 kapabilitas baca dan tulis, dan sisa data pengguna ditingkatkan, dan sisanya 10.000 kali.

SRAM adalah 786KB dan mendukung ECC untuk memenuhi aplikasi keamanan utama.

Pada saat yang sama, STM32U5 juga mengadopsi variabel pengontrol penyimpanan statis FSMC, serta Ocpi, yang mendukung ekspansi penyimpanan eksternal yang lebih fleksibel.

Simulasi yang lebih tepat

Untuk aplikasi penginderaan dan pelacakan generasi berikutnya, seri produk baru juga menyediakan 14-bit berkecepatan tinggi canggihMode Digital Converter.(IKLANC).

Nomor multi-fungsionalSaring(MDF) danAudio. Filter Digital (ADF) menggantikan SIGMA-delta Modulation Digital Filter (DFSDM). Ini sangat meningkatkan fungsi deteksi suara, yang meningkatkan kinerja deteksi aktivitas suara dan menggabungkan karakteristik konsumsi daya rendah LPDMA, yang memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mengintegrasikan fungsi bangun suara ke skenario aplikasi berdasarkan mikrokontroler daya rendah, daya rendah.

Ekosistem yang lebih berlimpah

Sejak, STM32 berkomitmen untuk membangun ekosistem yang sempurna, dan sekarang, dengan rilis resmi STM32U5, mendukungNilai Papan,Iot.mengeksplorasiKitDan sistem minimum nukleo telah didukung. Saat ini, tergantung pada ruang penyimpanan, enkripsi perangkat keras, dan bentuk paket, ST telah meluncurkan 24 model STM32U5.

Perlu disebutkan bahwa kit eksplorasi IOT, termasuk prosesor utama STM32U585, juga meningkat lebih banyaksensorDan mikrofon audio. Untuk fitur nirkabel, ada STM32WBBluetooth.denganZigbee.Modul ini, serta modul nirkabel WIFI dikembangkan oleh informasi Qingke, mewujudkan koneksi nirkabel Internet yang lebih mudah.

MelawanPengembangan kitSelain perangkat lunak STM32CUBE, ST juga mengumumkan kepada Microsoft pada tahun 2020 untuk bekerja sama dengan Azure, Ecosystem STM32Cube secara langsung menggunakan Azure Rtos.Suite, mendukung lebih banyak contoh kode aplikasi, dan lebih banyak middleware, termasuk sistem operasi, sistem file, protokol TCP / IP, protokol USB, dll. Saya telah membutuhkan sumber daya untuk diperoleh melalui pihak ketiga yang berbeda, dan sekarang semuanya dapat gratis dan satu per henti.

Pada GitHub, st juga berbagi perangkat lunak tertanam STM32CUBE, dan insinyur dapat melacak informasi terkait lebih cepat. Peng Zuo terungkap bahwa alat konfigurasi yang sesuai akan diperkenalkan untuk LPBAM pada kuartal keempat tahun 2021.

Meringkaskan

STM32U5 adalah ST untuk produk sproket di medan daya rendah. Cao Jindong juga mengatakan bahwa MCU konsumsi daya rendah harus dipoles dengan hati-hati. Oleh karena itu, untuk memastikan pengembangan yang sempurna dari semua keunggulan arsitektur korteks-m33 v8, ST mengambil strategi yang aman, dioptimalkan langkah demi langkah, pertama kali memperkenalkan L5, sebagai jembatan U5 dan L4, dan kemudian lebih jauh, optimasi, optimasi. Lini produk.

Seri-U mencapai peningkatan besar dibandingkan dengan L-series, apakah itu dari proses atau bingkai mikro, tidak pernah mirip dengan perubahan kecil pada L4 ke L4 +. Jadi meskipun ST tidak memiliki balasan bersatu resmi, saya ingin percaya bahwa ultra mewakili ultra, karena baik konsumsi daya, keamanan adalah, seri U memiliki pamungkas MCU daya rendah.