2024年是意法半导体进入中国的第40年。意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安(Arnaud Julienne)在日前举行的STM32媒体沟通会上强调指出,“在中国,为中国”,是ST中国本地化战略的核心。作为公司全球供应链管理的关键一环,ST今后将继续凭借完整成熟的“中国设计、中国创新和中国制造”理念,更优质地服务中国市场以及全球客户。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安
积极构建“双供应链”模式
目前,ST在中国建有7个技术创新中心(电源与能源、电机控制、自动化、新能源汽车、人工智能、物联网和智能手机)和1个封测创新中心,并与三安光电在重庆合资共建一座8英寸SiC晶圆工厂,运用ST的专利制造工艺技术来生产碳化硅器件,以满足中国客户的需求,预计将在2025年第4季度开始量产。
同时,ST也致力于实现STM32供应链的完全本地化。2024年底,ST宣布委托华虹代工40nm eNVM MCU产品,实现STM32产品的本地化,为客户提供无缝的第二货源验证流程。得益于ST久经市场检验的40纳米制造工艺,无论是欧洲或还是中国制造的eNVM 40纳米STM32产品,都使用相同的工艺流程、掩膜版、制造机器和工艺参数,产品品质完全一致,首批产品最早将于2025年底推出。
ST方面将其称之为“双供应链”模式,即ST在中国和中国以外的国家采用不同的供应链方式。例如在国外采用ST+合作伙伴进行晶圆制造、ST+合作伙伴进行EWS电检测、ST+封测外包进行封测的供应链方式;在中国采用ST与华虹宏力进行晶圆制造、ST深圳工厂进行EWS电检测、ST深圳工厂+封测外包进行封测的供应链方式。
“ST是目前唯一能够提供这种双供应链的MCU大厂,能够满足中国市场中期对eNVM 40纳米STM32的大部分需求。”朱利安表示,通过为特定的STM32产品在中国构建端到端的制造链,ST为开展国际业务的中国OEM厂商提供了供应链选择,助力企业提升运营效率,同时也为在中国开展业务的全球 OEM 厂商提供本地化的供应链支持。
“我们更想突出在中国区的制造。目前在中国区,ST拥有一个后端制造工厂,还有两个在建的前端晶圆制造厂。这对于中国用户以及在中国的国外用户能够用上ST高质量的产品至关重要。”他说。
汽车MCU再添新成员
意法半导体中国区微控制器、数字IC与射频产品部(MDRF)汽车微控制器产品营销高级经理黄延球在演讲中指出,当前,汽车行业的发展趋势正促使汽车架构发生深刻变革。在电气化进程中,功能集成程度不断加深,多核技术展现出高度灵活性,安全性与可靠性备受重视,可扩展的高密度存储器以及丰富多样的I/O端口也不可或缺。针对这些应用,意法半导体现有的Stellar P系列中的P7、P6和P3可供客户选择。
意法半导体中国区微控制器、数字IC与射频产品部(MDRF)汽车微控制器产品营销高级经理黄延球
而在数字化浪潮里,数据的聚合与分发、虚拟化应用间的无干扰运行、基于以太网的网络架构以及面向服务的软件架构,都成为推动变革的核心要素。加之集成模块化软件的持续演进,这些变化都为未来汽车迈向智能化与高效化筑牢了根基。针对这些应用,Stellar G系列中的G7和G6可供选择。
“下一代汽车MCU在这场变革中发挥着重塑未来汽车格局的关键作用。”在他看来,Stellar MCU借助Arm Cortex - R52+ MCU,成功整合了多个实时应用功能,极大地简化了整车电子电气架构,有效降低了开发成本以及ECU集成的复杂程度。这些MCU具备卓越的安全可靠性,各应用之间互不干扰,同时支持应用软件进行高速数据交换,能够充分满足大量I/O端口的需求,广泛适用于车辆控制单元、电驱逆变器系统、电池管理系统和热管理单元等多种场景。
特别值得强调的是ST PCM(相变存储器)MCU,其为客户创造了极具吸引力的价值。ST独有的汽车级PCM技术,在存储密度与鲁棒性方面大幅领先于行业平均水平。与 RRAM、MRAM、Flash等其他技术相比,PCM在PPA(功耗、性能、面积)指数上表现更为出色,为客户提供了极高水平的存储灵活性。
在谈及即将推出的专注于汽车应用的STM32A MCU系列时,黄延球表示,Stellar产品用于高端应用,主要面向集成化应用领域,而STM32A是为了满足中低端应用,主要面向小的执行器应用,比如车身控制、车载充电、LED大灯控制、座椅控制、门匙控制等。两个产品系列并行发展,实现应用上的互补。
这种汽车平台与工业平台的深度融合、优势互补,不仅能够显著加快创新步伐,还能让客户在工业和汽车两种解决方案之间实现无缝切换,为满足简化设计和高扩展性需求提供了强有力的支持 。
首颗搭载AI加速功能的高性能MCU STM32N6
STM32N6是首款搭载ST Neural-ART加速器的微控制器,这使得在边缘端运行机器学习应用成为可能,例如:人员检测和其他计算机视觉算法、语音识别、声音分析等。为了简化开发流程,STM32N6支持TensorFlow Micro、TensorFlow Lite和ONNX中数量最多的AI运算符,并且将逐步扩大支持,以覆盖几乎所有的AI运算符。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)MCU市场经理丁晓磊介绍称,在处理性能方面,Neural-ART加速器包含了近300个可配置的乘积累加运算单元,每秒运算能力高达600 GOPS。与高端微控制器相比,其机器学习性能提高了600倍,与没有NPU的STM32MP1微处理器相比,性能提升了25倍。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)MCU市场经理丁晓磊
此外,STM32N6内部还有AXI和NPU NIC两条64位总线,以及4.2MB SRAM,这是STM32系列有史以来最大的存储器容量,其存储器总线的宽度也是其他MCU的两倍。
STM32N6采用了ST NeoChrom GPU,这是一款2.5D图形加速器,可提供绘图和动画加速功能,从而使用户交互更丰富,过渡更流畅。例如,NeoChrom GPU可将用户交互动画的帧率从不稳定的每秒10帧提升到流畅的每秒30帧以上。STM32N6也是ST首款集成了新型定制ISP的MCU,与STM32 ISP IQTune软件配合使用。ISP非常适合用于计算机视觉应用,能够与Neural-ART加速器无缝协作,特别是在目标识别、分类和跟踪等应用场景中。
“我们在设计STM32N6时,并不仅仅关注神经处理单元。它不只是一个NPU,我们希望将其打造为功能更为强大的STM32 MCU。”丁晓磊表示,STM32N6搭载了运行频率800MHz的Cortex-M55处理器,频率高于同类竞争器件。它还包括高速存储器接口,如HexaSPI(16线SPI)和OctoSPI(8线SPI),以避免在处理外部存储器时出现瓶颈。
安全性方面,借助TrustZone,STM32N6可以隔离安全代码和非安全代码。它还具有安全启动、物理防篡改保护、加密加速等功能。
不在8位和32位MCU中纠结
STM32C0 MCU采用Arm® Cortex®-M0+内核,可取代家用电器、简单工业控制器、电动工具和物联网设备等产品设备中的传统8位或16位MCU。作为32位MCU中的经济型产品,STM32C0具有更高的处理性能、更大的存储容量、更高的外设集成度(适合用户界面控制等功能),以及其他基本控制、定时、计算和通信功能。
STM32C071是C0系列中的最新产品,配备高达128KB闪存和24KB RAM,还新增不需要外部晶振的USB从设备,支持TouchGFX图形软件。片上USB控制器让设计人员轻松节省至少一个外部时钟和四个去耦电容,降低物料清单成本,简化了PCB元器件布局。此外,新产品只有一对电源线,这有助于简化PCB设计,让新产品设计变得更薄、更整洁、更具竞争力。
此外,开发者可以借助强大的STM32生态系统加快STM32C0 MCU应用开发。STM32生态系统统提供各种开发工具、软件包和评估板。可扩展性是新产品的另一个亮点,STM32C0系列与性能更高的STM32G0 MCU有很多共性,包括Cortex-M0+内核、外设IP内核和紧凑的引脚排列及优化的I/O比。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)技术市场经理闫涛透露,中国东莞一众显示科技(TSD)和波兰Riverdi Sp两家公司已使用新产品STM32C071 MCU完成了各自的首个项目设计,前者选用STM32C071控制一个240x240分辨率的旋钮显示屏的整个模组,包括旋钮的1.28英寸圆形LCD显示屏和位置编码电子元器件;后者将1.54 英寸LCD显示模组与STM32 NUCLEO-C071RB开发板直连,并利用强大的生态系统创建了一个TouchGFX图显演示项目。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)技术市场经理闫涛
双射频无线MCU支持海量应用
智能(水电燃气)表、警报系统、智能建筑设备、物流跟踪和近距离检测是STM32WL33最主要的应用场景。意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)STM32无线产品总监陈德勇表示,WL33系列为此专门集成了ST独特的模拟流量感测控制器LCSC,将电池续航时间延长至15年以上的同时,也优化了水表的集成度和成本结构。LCSC集成电路可与传统的机电式水表配合使用,无需 MCU介入即可测量水流量,并提供适当的防篡改功能。
意法半导体中国区MCU、数字IC与射频产品部(MDRF)STM32无线产品总监陈德勇
此外,新产品还有一个超低功耗(4.2µA)宽带唤醒射频接收器,应用场景包括流动抄表或电池供电监控设备应用固件升级服务唤醒功能。尽管该接收器处于常开模式,但其对电池耗电量的影响微乎其微,并提供待机模式,在收到正确的射频唤醒信号后,就可快速做出响应。
硬件方面,WL33芯片上集成一整套可编程存储器、外设和安全服务,包括256 KB闪存、32 KB SRAM和灵活的外设,包括16段LCD驱动器、12位1Msample/s模数转换器(ADC)、模拟比较器、数模转换器(DAC)、多个计时器和实时时钟(RTC)。安全服务包括安全启动、安全固件更新、128位AES和随机数生成器(RNG),开发人员只用很少的外部电路就能开发功能丰富的应用。
这款产品还嵌入了两个可编程功率放大器,射频输出功率有+14dBm和+20dBm两档可选,并支持多协议运行,包括高达600kbit/s的4-(G)FSK、2-(G)FSK、(G)MSK、DBPSK、DSSS和ASK。可编程自主状态机Radio Sequencer实现了常规射频运行自动化,例如,跳频低占空比操作、LBT、RX Sniff、自动确认等,降低了MCU的干预度,提高了射频能效。