提到意法半導(dǎo)體(以下簡(jiǎn)稱ST),很多人第一時(shí)間想到的可能會(huì)想到STM32 MCU。然而ST不光是有MCU,從手機(jī)、汽車到物聯(lián)網(wǎng),ST正通過(guò)完善的產(chǎn)品線與生態(tài)伙伴們一起構(gòu)建完善的生態(tài)系統(tǒng)......電子設(shè)計(jì)模塊
2020年,ST中國(guó)的CU份額將超20%
從1987年成立以來(lái),ST多年一直是世界十大半導(dǎo)體公司之一。據(jù)了解,ST是世界第一大專用模擬芯片和電源轉(zhuǎn)換芯片制造商,也是世界第一大工業(yè)半導(dǎo)體和機(jī)頂盒芯片供應(yīng)商,在分立器件、手機(jī)相機(jī)模塊和車用集成電路領(lǐng)域位居世界前列。
從圖中可看到,智能手機(jī)、穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、電視領(lǐng)域,ST都有中國(guó)客戶排在前列
根據(jù)IC insights的預(yù)計(jì),從2017年到2022年MCU在IOT里每年的復(fù)合增長(zhǎng)率是17%。到2020年,會(huì)有超過(guò)30億個(gè)物體連接在一起,這對(duì)MCU提出了更多要求。2017年,通過(guò)中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商連到云端的IOT數(shù)量占到全球56%,也就是說(shuō)在運(yùn)營(yíng)商層面上連到IOT的物體有超過(guò)一半在中國(guó)。而對(duì)于ST來(lái)說(shuō),到2020年,ST在中國(guó)的MCU市場(chǎng)份額將超過(guò)20%。
對(duì)于ST來(lái)說(shuō),IOT涵蓋的智能硬件、智能家居、智慧城市、智能工業(yè)是未來(lái)關(guān)注的重點(diǎn)。IOT需要的幾個(gè)主要技術(shù)切入點(diǎn)包括:安全、網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)、用戶界面和傳感器。其中,MCU作為運(yùn)算處理的基礎(chǔ),也是這次STM32峰會(huì)主要關(guān)注的方面。
目前ST也是全球前三大的MCU廠商。擁有市場(chǎng)上最廣的Cortex-M MCU產(chǎn)品線,在中國(guó)ST的MCU實(shí)現(xiàn)了27%的復(fù)合年均增長(zhǎng)率。2017年,ST亞太區(qū)收入超過(guò)30億美元,61%的出貨量都是在亞太地區(qū),37%的區(qū)域客戶都在亞洲。根據(jù)isuppli的數(shù)據(jù),ST也是2017年中國(guó)排名第二的MCU廠商。
據(jù)介紹,ST亞太地區(qū)的通用微控制器(MCU)收入在全球占比42%,亞太區(qū)占比25%以上。2017年ST在全球交付了超過(guò)20億個(gè)MCU,也就是說(shuō)MCU業(yè)務(wù)目前是ST最主要的收入來(lái)源。這似乎可以理解為何ST將每年在深圳舉行的技術(shù)研討會(huì)命名為“STM32峰會(huì)”。
從Cortex-M到Cortex-A,ST不再局限于MCU?
STM32問(wèn)世已經(jīng)有11年,已經(jīng)量產(chǎn)了11個(gè)系列。從MCU的未來(lái)發(fā)展方向來(lái)看,一共有三個(gè)方向:更高的性能、更強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力、更安全的能力。因此此次STM32峰會(huì)上,ST就針對(duì)這三個(gè)方向增加了5款新產(chǎn)品。
左起:曹錦東(意法半導(dǎo)體中國(guó)微控制器事業(yè)部市場(chǎng)及應(yīng)用總監(jiān))、Arnaud Julienne (意法半導(dǎo)體亞太區(qū)MMS及物聯(lián)網(wǎng)副總裁)、Daniel Colonna (意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān))、Jerome Roux (意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁,亞太區(qū)銷售及市場(chǎng)部主管)
意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁,亞太區(qū)銷售及市場(chǎng)部主管Jerome Roux首先就介紹了新增添的STM32WB。據(jù)介紹,STM32WB中的W代表無(wú)線的意思,而B(niǎo)則代表藍(lán)牙。Jerome Roux表示,WB是非常重要的產(chǎn)品系列,它融合了STM32的生態(tài)系統(tǒng)和架構(gòu),采用雙核射頻集成(CM0+ 內(nèi)核負(fù)責(zé)協(xié)議棧)。意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)Daniel Colonna表示,STM32WB射頻可以支持藍(lán)牙和802.15.4(zigbee、Thread),除了可以做藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸,還可以進(jìn)行語(yǔ)音、圖像顯示、傳感器的數(shù)據(jù)處理。
Jerome Roux表示,之所以增加藍(lán)牙和802.15.4,一方面是為了等待藍(lán)牙5.0(Mesh 5.0)的IP發(fā)布,另一方面也是為了盡可能支持更多的RF協(xié)議。據(jù)介紹,ST的無(wú)線產(chǎn)品線很廣,如射頻收發(fā)器SPIRIT,還有集成了一個(gè)CPU和射頻收發(fā)器的BlueNRG。STM32WB有2個(gè)CPU,2個(gè)調(diào)制解調(diào)器,和射頻收發(fā)器,能夠覆蓋更多的應(yīng)用。
除了STM32WB,ST還推出了一款最小的MCU STM32L4,可應(yīng)用于如智能插座等領(lǐng)域,以實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。STM32L4包括兩個(gè)12位ADC,其片上閃存容量下探至64KB,功耗更是低至0.3μA@3V。 此外,ST還推出了去年STM32 H7的升級(jí)版,會(huì)在Cortex®-M7 @ 400 MHz內(nèi)核的基礎(chǔ)上增加一個(gè)Arm® Cortex®-M4 @ 240 MHz核。
值得重點(diǎn)提出的是,STM32將會(huì)加入Linux系統(tǒng),而不僅僅采用RTOS。與之相搭配的是,ST將在未來(lái)推出支持雙核Arm ® Cortex®-A7的樣片,可以說(shuō)這個(gè)產(chǎn)品的架構(gòu)已經(jīng)不再只是MCU了,而跟AP靠攏了。Daniel Colonna表示,從價(jià)格和產(chǎn)品特性來(lái)看,這款產(chǎn)品已經(jīng)很接近微處理器了,這樣開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)應(yīng)用的時(shí)候就更方便了。
如何實(shí)現(xiàn)MCU的系統(tǒng)性安全?
意法半導(dǎo)體中國(guó)微控制器事業(yè)部市場(chǎng)及應(yīng)用總監(jiān)曹錦東概括了MCU未來(lái)面臨的三個(gè)方向:一個(gè)是更高的性能,第二是強(qiáng)調(diào)通訊的功能,未來(lái)所有的設(shè)備都會(huì)聯(lián)網(wǎng),這個(gè)聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)需要有無(wú)線,在聯(lián)網(wǎng)同時(shí)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這里離不開(kāi)性能通訊。第三最關(guān)鍵的是安全,只要聯(lián)網(wǎng)就會(huì)涉及到安全的問(wèn)題。 針對(duì)IOT很重要的安全部分,ST推出了一款A(yù)rm® Cortex-M33® 的STM32產(chǎn)品,支持以往在AP中采用的Trust Zone技術(shù)。通過(guò)Trust Zone可以實(shí)現(xiàn)更高的安全性,且不僅是在微控制器里的安全性,而且還可以提供更多的安全性方面的服務(wù)。ST投入許多資源和精力在相關(guān)的工具開(kāi)發(fā)上,以滿足開(kāi)發(fā)者的需求。
要做到系統(tǒng)性安全,光靠硬件是不夠的。還需要做到系統(tǒng)性的安全分析,要知道可能會(huì)出現(xiàn)哪些威脅或漏洞。這些威脅可以用同樣的解決方案來(lái)防止,比如惡意軟件、分布式拒絕服務(wù)(DDoS)、惡意假冒設(shè)備等。
除此之外,STM32還提供物聯(lián)網(wǎng)安全工具箱,實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展的嵌入式安全功能,比如STM32Trust.CodeProtect,保證用戶代碼安全且完整地寫入可信的STM32產(chǎn)品,包括安全安裝、安全編程;STM32Trust.DataProtect,保護(hù)有價(jià)值的數(shù)據(jù)不被竊取,包括數(shù)據(jù)保護(hù)、關(guān)鍵存儲(chǔ)保護(hù);STM32Trust.ExecutionProtect,將應(yīng)用程序分為可信和不可信兩部分,包括代碼執(zhí)行隔離。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中支持HomeKit的智能家居產(chǎn)品越來(lái)越多,HomeKit是一個(gè)家庭自動(dòng)化設(shè)備通用協(xié)議。而ST則為很多中國(guó)企業(yè)提供HomeKit——Apple Homekit BLE。這套工具(Apple Homekit BLE)將于 2018年中期率先支持STM32L476 (512 kB+閃存)和 STM32F413平臺(tái),之后支持STM32WB系列。
為了更好的整合生態(tài),ST最近也收購(gòu)了軟件開(kāi)發(fā)工具專家Atollic公司(Atollic開(kāi)發(fā)出了業(yè)內(nèi)知名的獲得高度好評(píng)的TrueSTUDIO®集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE),專注Arm® Cortex®-M微控制器的嵌入式開(kāi)發(fā)社區(qū),例如,意法半導(dǎo)體的市場(chǎng)領(lǐng)先的STM32系列微控制器(MCU))。
STM32如何玩轉(zhuǎn)人工智能?
值得一提的是,在CPU、GPU以及各種硬件加速器中逐漸普及的AI功能也開(kāi)始進(jìn)入到MCU領(lǐng)域。ST也在積極確保通過(guò)一些簡(jiǎn)單工具來(lái)實(shí)現(xiàn)STM32上的人工智能。
ST提供一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出器STM32Cube.AI,這是一個(gè)軟件工具,把現(xiàn)有成熟的算法轉(zhuǎn)化成在MCU上運(yùn)行的AI算法。因?yàn)閭鹘y(tǒng)AI算法比較大,需要更大的GPU、CPU來(lái)處理,在MCU使用的算法需要通過(guò)這個(gè)工具來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。其目標(biāo)應(yīng)用是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的應(yīng)用,如語(yǔ)音、圖像、人臉識(shí)別,以及其他需要MCU進(jìn)行處理的應(yīng)用。這個(gè)工具能夠讓工程師直接簡(jiǎn)單的在STM32上得到實(shí)現(xiàn)。
“這是非常有意思的工具,我們可能在全球范圍內(nèi)第一個(gè)能夠提供這樣復(fù)雜的工具,我們的想法就是盡可能抓住更多的人工智能,把它放在STM32上。”XX表示,這僅僅是開(kāi)始,ST在AI領(lǐng)域有很大的雄心,未來(lái)會(huì)做更多的工作。事實(shí)上,包括百度、微軟、阿里這些在AI和IOT領(lǐng)域布局多年的互聯(lián)網(wǎng)公司目前正與ST在設(shè)備、芯片端加強(qiáng)合作。在去年的云棲大會(huì)上,阿里就宣布ST就AliOS Things進(jìn)行了移植。2017年11月,AliOS Things已經(jīng)成功移植到L476芯片上;2017年12月,AliOS Things包括IAR/KEIL移植已經(jīng)全部完成;在2018年3月,基于STM32的Link kit移植成功;在今年5月,基于STM32 X-Cube的AliCloud開(kāi)發(fā)套件會(huì)正式發(fā)布。未來(lái)當(dāng)開(kāi)發(fā)者從網(wǎng)上把CubeMX下載完之后,就會(huì)默認(rèn)支持AliOS Things。