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          出貨超40億顆,STM32未來規劃曝光

          來源:半導體行業觀察網,謝謝。
                 意法半導體(以下簡稱ST)在MCU領域的地位是毋庸置疑的。

          根據IHS 的數據統計顯示,2018年,ST MCU(不含汽車和安全MCU)的全球出貨量位居全球第二。其通用加汽車MCU在中國的出貨量更是高居第一,領先于排名第二的的NXP。

          STM 32 過去九年的的出貨量

          尤其是其STM32 MCU的出貨,更是表現驚人。據IHS統計,過去四年,STM32的平均年復合增長率高達30%,去年公司的STM32出貨量更是達到了12億顆。統計2007年到現在的數據,公司的STM32出貨量更是超過40億片,服務的客戶也超過四萬家。能獲得這樣的成績主要得益于公司過去多年來在產品和技術上的投入。

          在日前于深圳舉辦的“STM32中國峰會”上,意法半導體微控制器和數字IC (MDG)產品部副總裁、微控制器事業部總經理Ricardo De-Sa-Earp表示,公司自2007年推出世界首個Cortex-M MCU開始到現在,公司共推出了14個系列的STM 32產品,公司也在這個發展歷程中一步步夯實了自己的地位。

          STM 32迄今為止的14個系列產品

          但隨著技術的發展,人工智能和物聯網等應用的興起,市場對MCU提出了新的要求,ST也面臨著新的挑戰。在這種新趨勢下,該公司的微控制器事業部全球市場總監Daniel Colonna于日前的“STM32中國峰會”上揭露了STM32未來的發展方向。根據Daniel Colonna介紹,STM32系列處理器在未來將會圍繞 價格更親民(STM32 G0系列)、更安全、更多硬件加速器和模擬外設、更高能效比和低功耗、更多無線射頻(STM32WB)與更強計算性能(STM32 H7和STM MP1) 六個方向發展。

          STM 32未來發展的六大方向

          首先看價格更親民方面;

          Daniel Colonna表示,STM的STM 32 G0系列都是28-64引腳的產品,但公司下一步會將產品推進到20引腳封裝,讓其擁有多大18個I/O管腳。公司再下一步的目標是打算推八引腳封裝、閃存32KB、RAM 8KB、多達6個I/O管腳和1%精度內部時鐘的產品。

          其次看安全方面, STM21系列從之前的SBSFU庫、SFI安全安裝程序,再到強化IP隔離、可信任的TF-M固件,再到強化加密和密鑰功能、硬件DPA攻擊防護,意法半導體在一步步地鞏固STM32的安全,為物聯網等應用保駕護航。

          在高性能模擬外設方面 ,ST計劃為其STM32 G4系列帶來算法加速器、更先進的比較器(16.7ns傳播延遲)、高性能運放(13Mhz增益帶寬、45V/us壓擺率)、更先進的ADC(4 MSPS、7.5 MSPS interleaved)、雙扇區閃存。另外,在其X CUBE MCSDK 5.4上,意法半導體也打算為其帶來多樣的支持。

          STM 32高性能的模擬外設和算法加速器

          至于硬件加速方面 ,Daniel Colonna指出,意法半導體的目標是讓大多數的STM32產品都支持AI深度學習,而STM 32 Cube AI則在他們這個計劃中扮演非常重要的角色。

          資料顯示,STM32Cube 是 ST 提供的一套性能強大的免費開發工具和嵌入式軟件模塊,能夠讓開發人員在 STM32 平臺上快速、輕松地開發應用。它包含兩個關鍵部分:圖形配置工具(STM32CubeMX)—— 允許用戶通過圖形化向導來生成 C 語言工程;嵌入式軟件包(STM32Cube 庫)—— 包含完整的 HAL 庫(STM32 硬件抽象層 API),配套的中間件(包括 RTOS,USB,TCP/IP 和圖形),以及一系列完整的例程。

          而STM 32 Cube AI則是新的STM 32 Cube MX擴展,能將預算訓練好的人工神經網絡帶到STM32應用里面,通過低功耗的MCU將AI帶到了邊緣端,接近傳感器。

          據意法半導體官方資料介紹,STM32Cube.AI附帶即用型軟件功能包,其中包括用于識別人類活動和音頻場景分類的代碼示例,可在ST SensorTile 參考板和ST BLE Sensor mobile app移動應用程序上立即使用這些代碼示例。ST合作伙伴計劃和人工智能(AI)和機器學習(ML)專用社區STM32在線社區內的資質合作伙伴將為開發人員提供技術支持,例如,工程服務。而開發人員可以用STM32Cube.AI將預先訓練的神經網絡轉成可在STM32 微控制器上運行的C代碼,調用經過優化的函數庫。

          STM32Cube.AI的下一步計劃

          據介紹,STM32Cube.AI現在支持大眾市場和浮點計算,在未來的IoT節點中,ST想為其帶來對量化、MCU版Tensor Flow和更多軟件層的支持。在功能包方面,ST也打算從之前的手寫、感知,演進到未來的維護、視覺、語音示例。這些功能與ST合作伙伴的AI專項計劃、STM32線上社區一起配合,能將AI迅速推廣到邊緣端。

          未來的AI示例

          另外,意法半導體還計劃通過最新收購的TouchGFX 實現2D圖形加速。

          據介紹,TouchGFX是一款非常先進和優化的微控制器圖形用戶界面解決方案,能為嵌入式圖形用戶界面(GUI)提供出色的圖形處理性能和流暢的動畫效果,同時對資源的需求和功耗極低。將其運行在32位微控制器上,更是能實現完全媲美今天的智能手機標準的高端圖形處理性能,適用于智能家居和樓宇自動化系統、家電、可穿戴設備、音視頻系統等各種設備和系統。ST也計劃將其推向STM32全系列。

          支持STM32的全系列圖形界面設計

          為了實現更強的計算性能,意法半導體則推出了性能強悍的頻率超過500Mhz的STM32 H7和基于Cortex-A開發的、支持Linux的STM32MP1 MPU。

          按照意法半導體介紹,公司將在下一代的H7中嵌入280MHz高性能Cortex-M7、內置大容量2 MB閃存和1.4MB SRAM、內置顯示接口,引腳數量少至64-100、片外SPI存儲器的動態安全加解密,并使得其在280Mhz頻率的運行模式下,功耗做到160µA/MHz,而STOP2模式,全RAM工作的功耗僅為34µA。

          下一代H7

          而整合Arm Cortex -A和Cortex -M兩顆不同核心的STM32MP1微處理器系列 (MPU),則能為客戶帶來異構計算架構的支持。這一靈活的異構計算架構在單一芯片上執行快速數據處理和實時任務是能始終實現最高的能效。此外,STM32MP1嵌入了3D圖形處理器(GPU),以支持人機界面(HMI)顯示器;外部存儲器支持各種DDR SDRAM和閃存。此外,STM32MP1嵌入了大量外設,可以無縫分配給Cortex-A / Linux或Cortex-M / 實時操作。STM32MP1系列采用多種BGA封裝,支持成本最低的PCB板結構,電路板空間占用極小。這個兼備高能效實時控制和高功能集成度,有助于簡化工業制造、消費電子、智能家居、醫療應用高性能解決方案的開發。

          STM 32 MP1雙核帶來的雙重好處

          來到更多無線方面;為了滿足未來不同制式物聯網的需求,意法半導體計劃為其STM 32帶來BLE , 802.15.4 和Lora集成支持。其將STM 32 L4與Lora射頻集成的STM32 WL就是其中一個典型例子。

          長距離 Sub-1GHz 射頻STM32

          此外,公司在之前還發布過一款雙核無線通信芯片STM32WB產品,集成了開放的2.4G射頻多協議模塊,支持Bluetooth藍牙5.0以及THREAD和ZigBee的協議棧。支持多協議和開發射頻,BLE 5.0協議棧,數據速率提高2倍、支持2Mbps高速模式,支持BLE Mesh技術、提高網絡覆蓋面;支持最新的IEEE 802.15.4無線通信標準,OpenThread協議棧,在動靜態模式下同時運行BLE and OpenThread;支持專有協議棧(例如BLE或802.15.4),同類最好的射頻收發器、輸出功率高達+6dBm、射頻鏈路預算102dB;接收功耗僅為3.8mA,發射功耗5.5mA(@ 0dBm),適合能耗敏感的應用;集成balun巴倫平衡器,降低物料清單成本。

          這些無線產品勢必會增強意法半導體在物聯網市場的影響力。

          ST MCU的多產品線戰略

          從ST的這場峰會上我們也可以看到,除了其STM 32產品外,公司在STM8、傳感器產品上,也有不錯的表現。尤其是在傳感器上,意法半導體還創新性地為其引入機器學習核心,讓人工智能的相關工作可以在傳感器硬件上完成,在和應用處理器相比時,可以節省10到1000倍的功耗,這就為未來的終端應用帶來更多的可能。

          ST傳感器的20年歷程

          另外,公司還有模擬、工業功率轉換IC、汽車專用IC、專業圖像傳感器、分立器件和功率晶體管和基于ST專利技術的ASIC芯片,基于這些高性能的產品,他們和阿里云、移遠、上海慶科和RT-Thread等企業建立了緊密的合作關系,能為產業提供更多的支持,公司也在這個過程中獲取了巨大的收益。

          ST的部分合作伙伴

          財報顯示,意法半導體2018年營收96.64億美元,較之2017年上升了15.8%;毛利也達到38.61美元,同比增長了18%;凈利潤更是從前年的2億狂飆60.4%到2018年的12.87億元。雖然進入到今年一季度,在全球貿易環境和終端市場的雙重影響下,公司的營收、毛利、營業利潤和凈利潤都有了下降。

          但意法半導體總裁兼首席執行官Jean-Marc Chery表示,預計公司第二季度營收恢復環比增長,工業、汽車和個人電子終端市場銷售收入在下下半年也環比增長強勁,公司2019年全年凈營收也會回到94.5億至98.5億美元之間。

          當然,MCU將會在當中扮演一個很重要的角色。

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