Nieuws

Analyse van de meest complexe low-power MCU STM32U5

  • Auteur:ROGER
  • Loslaten:2021-11-01

Maart 2021,Halfgeleider(ST) kondigde de lanceringSTM32U5 september STM32U5 eerste model officiële productie-, wat ook betekent dat ST is de eerste ultra low power microcontroller voor PSA 3 en SESIP 3 veilige authenticatie geboren.

ST China's ministerie van Microcontroller Division Market en Appirex Cao Jilong zei dat STM32 laag stroomverbruik serie productenSTM32L5 STM32U5, hoewel de kern is hetzelfde, het wordt gebruikt.ARM V8 architectuur van de Cortex-M33, maar het proces,StroomkringHet ontwerp en andere aspecten hebben grote innovatie gemaakt, en de nieuwe 40nm technologie-platform wordt gebruikt, dat is ook de lage stroomverbruik van de toekomst.MCUBelangrijke ondersteuning platform.

geschiedenisOn, ultra-low power productlijn altijd al een strategische productlijn van STM32 geweest. Sinds 2007 wordt de eerste Cortex-M kernel vrijgegeven.Single-chip microcomputerDaarna, in 2009, ST breidde het Cortex-M-serie microcontroller om ultra-low power veld.

Ricardo de SA EARP, vice-president en microcontroller business unit, heeft er in de verklaring: "In de afgelopen vijf jaar, is het globale aandeel van ST microcontrollers bijna verdubbeld, STM32 ultra low power microcontroller Zending heeft tot nu toe meer dan 2 billion.ST Met rijke low-power technologie reserves en focus op low-power markten, laten we een sterk voordeel in ultra-low categorieën vermogen microcontroller en zijn goed voor ongeveer 25% van de markt. Delen. "

ST China Microcontroller Product Market Manager Peng Zuoji zei: "STM32U5 kan worden toegepast op industriële intelligentieflowmeter, Gezonde en fitness klasse slijtage producten, medische zorg apparatuur, POS betaalterminals, etc. hebben hoge eisen aan energieverbruik en veiligheid. "

Cao Jindong bleek dat de STM32U5 product ingevoerd uit het Europese hoofdkantoor heeft een groot aantal unieke innovaties. Van de Migratiehandleiding gegeven van de officiële ST, STM32L4 (+) naar STM32L5 is 54, STM32L5 te STM32U5 98 bladzijden, en er wordt verdubbeld, wat ook blijkt dat STM32U5 heeft dwarse tijd. Volgens STM32 Design Director PATRICK AIDoune geïntroduceerd die de totale ontwerper die betrokken zijn bij het product overschreden 300.

Vervolgens wordt de STM32U5 gelanceerd, wat nieuwe functies zijn bereikt als het eerste product van de U-serie platform? Laat Cao Jindong en Peng Zuoji zal men worden geïnterpreteerd door een.

Laag energieverbruik en hoge prestaties

Ten eerste wordt de score van EEMBC ULPMARK direct gegeven, die macht analyse in verschillende modi, STM32 is ook het enige merk dat alle 4 scores, die ook zijn vertrouwen in de volledige situatie van een laag stroomverbruik bewijst aankondigt. Peng Zujian zei dat klanten verschillende applicatie scenario's, sommige zijn hoge belasting werken, sommige zijn lange standby-applicaties, zo simpel contrast uA / MHz geldt niet voor elke klant. Door het verstrekken van punten van verschillende werken scenario's, kunnen klanten beter een referentie te voeren.

In aanvulling op de vaststelling van meer geavanceerde 40nm-technologie en het verbeteren van lekkage op hetzelfde momentHuidigIn aanvulling op de dynamische stroom, STM32U5 verbetert de power management-modus, het verhogen van low-power achtergrond autonome modus (LPBAM, Neder-achtergrond Autonomous Mode), en sommige randapparatuur en functies die onder een laag energieverbruik kan worden uitgevoerd.

16KB s in STM32U5RAMZoals de autonome modus van de low-power achtergrond, kunt uprocessorIn het geval van de slaap,I2CSPi, Seriële poort,ADCGelijke perifere data geeft LPDMATransfer naar het, dan wakker de CPU voor wegwerpbare batchverwerking wanneer de gegevens worden verzameld om een ​​bepaald bedrag. Het doel van het opslaan van energie wordt bereikt door het vermijden van frequente wakker CPU's. Volgens STtoetsklassiekhet verzamelen van gegevensHet model van de wake-up behandeling kan het aantal CPU's wenden tot de oorspronkelijke 1/10.

Ten derde, het is vergelijkbaar met LPRAM, het verstrekken van gepartitioneerd Flash en SRAM, en gebruikers kunnen uit, afhankelijk van de toepassing scenario's draaien ongeopend Flash en on-demand, of om het energieverbruik te verminderen door het verminderen van Flash leessnelheid.

In aanvulling op een laag energieverbruik, hoge prestaties is ook een belangrijk kenmerk van STM32U5. Tot 160 MHz processor, heeft de serie STM32U5 de prestatiescore van 240DMIPS en 651Coremark bereikt en de vorige generatie STM32L5 frequentie van de Cortex-M33 kernel 110MHz.

Op hetzelfde moment, om verdere prestaties te verbeteren, STM32U5 integreert ook FMAC en CORDIC wiskundige computing-versneller, voor de optimalisatie, externe instructies en data-opslag throughput cache ART versneller (8 KB instructies Cache, 4KB data cache) en voor het beheer van hulpbronnen 2.5D in het gevalGrafischAccelerator CHrom-Kunst.

Meer functionele veiligheid en informatiebeveiliging

"Cortex-M33 is ontwikkeld door de Arch V8-architectuur voor toepassingen met hoge gegevensbeveiliging, Joins Trustzone-technologie, is te ontmoeteninternet van dingenHoge beveiligingstoepassingen, maar in feite hebben we gezien dat de huidige MCU nog niet voldoende veiligheid heeft bereikt. "Cao Jindong zei.

Ook voegt STM32U5 meer beveiligingsfuncties toe op basis van L5 om de beveiliging van het internet der dingen te waarborgen.

"Single Single-Core Isolation of Trustzone-ondersteuning is natuurlijk niet genoeg." Peng Zuoji zei. Daarom is SOD32 in aanvulling op de kernelisolatie ontworpen voor isolatieconfiguraties voor opslag, bus en randapparatuur binnen het product.

Daarnaast voegt STM32U5 ook meer beveiligde gecodeerde functies toe, evenals volledig bereikgestuurde meerlaagse beschermingsmachines. Opslagbescherming is specifiek voor interne opslag, knoeien, voegt OTP-ruimte toe, evenals het ontwerp van actieve knoeien van actieve anti-overtreding.

PSA Level3 moet voorkomen dat zowel software als hardware aanvallen, dus stm32U5 voegt ook AES-modules toe die beperkingen van grensaanvallen voorkomen.

Peng Zujian zei dat de arm een ​​niet-variabele vertrouwenswortel nodig heeft onder veilig kader voor PSA Level3-certificering, en het beveiligingstartup ondersteund op STM32U5 is gebaseerd op deze beveiligde rootbasis. In reactie op dergelijke beveiligingsstartfuncties, biedt ST relevante referentiecode die gebruikers helpt bij het implementeren van relevante beveiligingslaars en beveiligde firmware-belasting en beveiligde firmware-updates.

Als u TF-M moet gebruiken (TrusOmD Firmware voor Cortex-M) Architectuur, naast Trustzone om de interne services en softwarebestanden in kanalen en niet-kanaal te verdelen, kunt u ook beheerdersrechten en gebruikersrechten instellen op softwaretermissies. Onder toediening is er ook een PSA in het geloofsgebied.ModulariteitLokale beveiligingsdiensten kunnen worden verstrekt, waaronder meer en add-alternatieve, beveiligde opslaggerelateerde, kanaalgerelateerde en certificeringinitialisatie. Deze zijn gelijk aan de certificering van de derde niveau via PSA en het firmwareframe dat een TF-M vertrouwd maakt.

STM32U5 biedt ook veilige firmware-loading. Nadat de klant is ontworpen, is het bevoegd om productie van derden te produceren en kan het de veiligheid van de software niet garanderen. St kan gebruikers helpen om het aantal veiligheid en verbranding van brandende firmware in een dy-party verbrandingsomgeving strikt te regelen.

Vanwege de versterking van tamperbestendige en softwarebescherming is STM32U 585 ook geschikt voor het besturen van de PIN-transactiebeveiliging (PTS) -apparatuur, die aan de technische vereisten van de Betaalkaartenbeveiliging Standaardcommissie (PCI SSC) moet voldoen. Als een beveiligde generaal MCU, biedt STM32U 585 een holistische oplossing voor ontwikkelaars met een vereenvoudigde verkoop- en zelfbedieningsterminal.

Producten voor het verkrijgen van de "PTS officiële goedkeuringsapparatuur" moeten meestal beveiligingsfiches voor online aanvallen en zijaanvallen, maar ook een MCU-managementtoetsenbord afzonderlijk gebruiken.toezicht houden opmetUSBVerbinding en andere functies. Nu integreert STM32U585 Monolithisch alle functies, vereenvoudigt het productontwerp en optimaliseert de productielogistiek van aanbestedingen en inventaris aan de uiteindelijke montage. Terminal-fabrikanten kunnen ook authenticatieproducten sneller en gemakkelijker testen volgens PCI PTS V6.

Meer krachtige opslageenheid

McuSelectieIn termen van verwerking is de verwerking één aspect en de opslag is een andere belangrijke indicator.

Naast het gebruik van de partitie om een ​​laag stroomverbruik te bereiken, heeft STM32U5 verder uitgebreid.

Zoals getoond is de Flash van STM32U5 plannen van 128KB tot 4MB, die sterk de gebruiker de selectie uit te breiden. Tegelijkertijd heeft Flash maximaal 0,5 MB flash met 100.000 lees- en schrijfmogelijkheden en de rest van de gebruikersgegevens is verbeterd en de rest is 10.000 keer.

De SRAM is 786KB en ondersteunt ECC om belangrijke security-toepassingen te voldoen.

Tegelijkertijd, STM32U5 neemt een variabele statische storagecontroller FSMC, alsmede Octospi, welke dragers flexibeler externe opslag expansie.

Meer nauwkeurige simulatie

Voor de volgende generatie detectie en het volgen van toepassingen, de nieuwe serie producten ook geavanceerde high-speed 14-bitMode digitaal converter(ADVERTENTIEC).

Multi-functioneel nummerfilter(MDF) enaudio Digitale filters (ADF) vervangen de SIGMA-DELTA-modulatie Digital Filter (DFSDM). Het verbetert enorm de geluidsdetectiefunctie, die de detectieprestaties van de geluidsactiviteit verbetert en de lpdma-lage stroomverbruikerkarakteristieken combineert, waardoor gebruikers eenvoudig spraakwake-upfuncties kunnen integreren naar toepassingsscenario's op basis van low-cost, low-power microcontrollers.

Meer overvloedige ecosysteem

Aangezien STM32 zich inzet voor het bouwen van een perfect ecosysteem, en nu, met de officiële release van STM32U5, ondersteunendRaad van bestuur,JukontdekkenKitEn het minimumsysteem van de nucleo is ondersteund. Op dit moment, afhankelijk van de opslagruimte, hardware-codering, en de vorm van pakketten, heeft ST 7 24 modellen van STM32U5 gelanceerd.

Het is de moeite waard om te vermelden dat de IoT-exploratiekit, inclusief de StM32u585-hoofdprocessor, ook veel meer is toegenomensensorEn audio-microfoons. Voor draadloze functies is er STM32WBBluetoothmetZigbeeDe module, evenals WIFI Wireless-modules ontwikkeld door Qingke-informatie, het realiseren van een eenvoudiger internet van draadloze verbinding.

TegenOntwikkelingskitNaast de STM32Cube-software-set, kondigde St ook met Microsoft in 2020 aan om samen te werken tegen Azure, gebruikt STM32CUBE-ecosysteem direct Azure RtosSuite, ondersteuning voor meer toepassingscodevoorbeelden, en meer middleware, inclusief besturingssystemen, bestandssystemen, TCP / IP-protocollen, USB-protocollen, enz. Ik heb middelen nodig die moeten worden verkregen door verschillende derden, en nu kan alles gratis en one-stop zijn.

Op Github deelde ST ook STM32CUBE embedded software, en ingenieurs kunnen gerelateerde informatie sneller volgen. Peng Zuo werd onthuld dat het overeenkomstige configuratietool in het vierde kwartaal van 2021 voor LPBAM zal worden ingevoerd.

Samenvatten

De STM32U5 is st voor een tandwielproduct in het veld Low Power. Cao Jindong zei ook dat de MCU van laag energieverbruik zorgvuldig moet worden gepolijst. Om daarom te zorgen voor de perfecte ontwikkeling van alle voordelen van de Cortex-M33 V8-architectuur, neemt ST een veilige strategie, geoptimaliseerd stap voor stap, eerst in het introduceren van L5, als een brug van U5 en L4, en vervolgens verdere iteratie, optimalisatie Productlijn.

De U-serie bereikt een grote upgrade in vergelijking met de L-serie, of het nu gaat om het proces of micro-frame, is nooit vergelijkbaar met een kleine verandering in L4 tot L4 +. Dus hoewel St geen officieel uniform antwoord heeft, wil ik geloven dat de Ultra de Ultra vertegenwoordigt, omdat zowel het energieverbruik, de beveiliging is, de U-serie heeft het uiteindelijke van de Low Power MCU.