自2007年意法半導(dǎo)體（ST）在北京發(fā)布首款STM32產(chǎn)品以來已有10年之久，在這

風(fēng)雨十年里，STM32出貨量高達(dá)30億顆，成為中國第一大微控制器品牌。不止于此，隨著IoT的應(yīng)用趨勢逐漸明顯，對其中的MCU需求也日益增加。為此，在ST的戰(zhàn)略中，最終目標(biāo)是要打造一個宏偉的戰(zhàn)略生態(tài)系統(tǒng)，成為產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

ST不斷擴(kuò)充著STM32系列，2019年7月，ST在北京召開新品發(fā)布會，推出了首款雙核MCU——STM32H7。來自ST微控制事業(yè)部高級市場經(jīng)理Renaud Bouzereau詳細(xì)介紹了它的性能優(yōu)勢。

STM32H7采用Arm Cortex-M系列中性能最高的480MHz Cortex-M7內(nèi)核，并增加一顆240MHz Cortex-M4內(nèi)核。借助意法半導(dǎo)體的智能架構(gòu)、高效的L1緩存和ART Accelerator™自適應(yīng)實(shí)時加速技術(shù)，當(dāng)執(zhí)行嵌入式閃存中的代碼時，新MCU創(chuàng)下了1327 DMIPS和3224 CoreMark™性能新記錄。意法半導(dǎo)體的Chrom-ART™加速器™進(jìn)一步提升了圖形處理性能。為了最大限度地提高能效，每個內(nèi)核都有獨(dú)立的電源域，在不需要時可以單獨(dú)關(guān)閉。通過靈活使用兩個內(nèi)核，開發(fā)人員可以輕松升級現(xiàn)有應(yīng)用，增加更先進(jìn)復(fù)雜的圖形用戶界面，以電機(jī)控制為例，將以前在單核Cortex-M4 MCU上的舊代碼遷移到STM32H7 Cortex-M4上，同時在Cortex-M7上運(yùn)行新GUI。另一個例子是通過降低主處理器的密集型工作負(fù)荷，例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、校驗(yàn)和、DSP過濾或音頻編解碼，提高應(yīng)用性能。

此外，雙核架構(gòu)還有助于簡化代碼開發(fā)，并縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，將用戶界面代碼與實(shí)時控制或通信功能的開發(fā)分開進(jìn)行。

STM32H7似乎榨干了Cortex-M7的最后一滴血 

Cortex-M7是ARM在2014年9月24號發(fā)布的全新一代Cortex-M系列架構(gòu)，面向高端的嵌入式應(yīng)用市場。 憑借著40nm新工藝、超大閃存和RAM的優(yōu)勢，STMH7成功地達(dá)到了2010的高分，在大部分參數(shù)上，都比2年前的STM32F7擁有兩倍的性能優(yōu)勢。而且比其他廠家基于Cortex-M7研制的MCU性能都要高。
 

STM32H7成功地刷新了所有基于Cortex-M系列內(nèi)核的處理器的最高性能，Renaud說到：“作為嵌入式系統(tǒng)目前的使用而言，H7已經(jīng)完全可以勝任任何高端應(yīng)用，對于目前嵌入式應(yīng)用中的圖像處理和音頻處理而言已經(jīng)可以做到十分地順滑。”甚至H7可能在某些方面取代低端的Cortex-R系列的處理器。而更高端的應(yīng)用，可能就不是Cortex-M內(nèi)核處理器所要關(guān)注的了

強(qiáng)大的內(nèi)核有強(qiáng)大的架構(gòu)提供

除了Cortex-M7高性能表現(xiàn)以外，STM32H7最明顯的提升來自于第二核心M4，它將CoreMark得分提高了800分。由于出色的設(shè)計(jì)，這個雙核架構(gòu)非常靈活。例如，系統(tǒng)可以在任何一個核心上引導(dǎo)，并且它們都存在于一個獨(dú)立的電源域中，以顯著地優(yōu)化能源消耗。H7既可以執(zhí)行2種任務(wù)或者由其中 1個內(nèi)核做安全運(yùn)行檢測，這樣可減少運(yùn)算時間和平均功耗。因此，新的雙核模型具有動態(tài)功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于STM32F7。這樣的靈活性還可以表現(xiàn)在開發(fā)周期上，雙核架構(gòu)可以減少開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的依賴度，從而避免了復(fù)雜性和設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。

雙核帶來的優(yōu)點(diǎn)還包括：

1.兩個核可以獨(dú)立運(yùn)行，在使用STM32雙核產(chǎn)品里，可以進(jìn)行兩套不同的任務(wù)；

2.源架構(gòu)上分為三個供電域，高性能域是由Cortex—M7進(jìn)行GUI、DSP和安全的控制，D2的Cortex—M4主要處理實(shí)時性連接和控制，D3是大數(shù)據(jù)量采集域，主要是另外兩個域在休眠的時，自動從傳感器采集數(shù)據(jù)。三個域可以自由分配工作時序，自由去決定開啟和關(guān)閉過程，從而達(dá)到整體的動態(tài)功耗的平衡；

3.兩個核是進(jìn)行獨(dú)立工作，縮短電路板設(shè)計(jì)和項(xiàng)目評估時間；

4.可降低整體的系統(tǒng)成本，因?yàn)閮?nèi)置了非常多的外設(shè)資源在STM32H7雙核產(chǎn)品里，因此可將兩個系統(tǒng)所完成的東西變成一個系統(tǒng)，由雙核MCU就可以進(jìn)行處理。最重要一點(diǎn)，開關(guān)電源的功能會非常完美地解決芯片動態(tài)功耗的平衡。

雙核STM32H7的新特性:MIPI-DSI、16位ADC和FD-CAN

對光刻操作的改進(jìn)也使ST能夠在STM32H7中首次引入MIPI顯示串行接口(MIPI- DSI)。STM23H7x7中提供的這一功能夠使用更高分辨率的顯示器，提供低電磁干擾，并且消耗極少的功耗，這使得它非常適合便攜式視頻游戲機(jī)或家用電器等。類似地，新的STM32H7x5和STM32Hx7能夠更靈活地使用模具上的3個16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(最高3.6百萬次采樣/s)。它的兩個FD-CAN接口和以太網(wǎng)控制器也為工業(yè)應(yīng)用提供了良好的優(yōu)勢。

強(qiáng)大的內(nèi)核是由最為強(qiáng)大的架構(gòu)所支撐， ST內(nèi)置Chrom-ART 加速器， MJPEG編碼器，可以使得整個CPU Loading在圖象顯示的時候，減少90%的工作負(fù)荷。這樣的話就能騰出更多的CPU的資源來給到大家所使用。

此外，高性能產(chǎn)品最怕會在數(shù)據(jù)傳輸方面出問題或者會增加CPU工作負(fù)荷，但STM32H7系列內(nèi)置主DMA，它可以觸發(fā)事件鏈接，讓它從內(nèi)存里自動搬取，這樣可以制作出來一個比較復(fù)雜的傳輸資料的任務(wù)給到CPU之間內(nèi)存的交換，這種情況下，是無需CPU進(jìn)行干預(yù)的，所以CPU工作負(fù)荷也會變得比較輕。而且，STM32H7嵌入了一個高精度的定時器的模塊，這個模塊可以產(chǎn)生比較復(fù)雜的PWM輸出，這個高精度過程主要是面對于數(shù)字電源或者是更復(fù)雜的事件的觸發(fā)，而且這個過程在于設(shè)定了觸發(fā)在模式下，CPU不需要參與太多的事件觸發(fā)的過程。

更高的環(huán)境溫度

通過提高晶圓的制造工藝，優(yōu)化了STM32H7的架構(gòu)，從而提升了它的環(huán)境溫度最大功耗(TJmax 125ºC)，據(jù)了解STM32H7s現(xiàn)在的閾值可以安全地達(dá)到105ºC。這意味著在沒有主動散熱的情況下,它能夠運(yùn)行特定的應(yīng)用程序，這讓它還更加適用于更廣泛的環(huán)境開放產(chǎn)品范圍。

一芯雙核，打造復(fù)雜應(yīng)用

Renaud以廚房設(shè)備的架構(gòu)圖舉例說明了H7雙核結(jié)構(gòu)可以應(yīng)對復(fù)雜的應(yīng)用。這里，Cortex—M7內(nèi)置的Chrom—ART加速器還有JPEG  Codec加速器用來處理圖象顯示，語音識別的動作可以在Cortex—M7上運(yùn)行；主通訊利用Cortex—M4的內(nèi)核作為實(shí)時控制。

雙重加密，生產(chǎn)更安全

如何在燒錄過程中保證軟件不被泄露或者不被再利用呢？H7的安全固件安裝服務(wù)會讓你打消這個疑慮。因?yàn)镾T硬件上會產(chǎn)生兩樣?xùn)|西，一是將固件進(jìn)行加密，二是含有密鑰的實(shí)體智能卡。第三方只有拿到這兩樣?xùn)|西的情況下，才能將這個芯片進(jìn)行生產(chǎn)，這樣的話就保證在整個過程中是永遠(yuǎn)看不到最原先開發(fā)的固件，所以整個模式下，我們會保證傳輸?shù)酵獠康挠肋h(yuǎn)是加密的固件。

STM32提供全方位的支持

硬件方面，ST會提供三種開發(fā)板： Nucleo板、評估板以及全功能評估板。用戶支持上面，ST自有也包括代理商所提供的FAE，讓用戶在全球各地都可以找到相關(guān)的技術(shù)支持。此外，很多問題都可以在ST社區(qū)得到答案；除了這些ST也在在進(jìn)行合作伙伴的項(xiàng)目，這個項(xiàng)目可以深入到各個應(yīng)用上面去，不僅是H7，還有其他產(chǎn)品線，在馬達(dá)控制，工業(yè)的連接上面，ST都會有不同的partner可以支持到這點(diǎn)。

總結(jié)

ST能夠不斷地推陳出新，在性能上不斷的去進(jìn)行優(yōu)化，使得ST通用MCU 2018年全球的排名，從2017年第三名提升到2018年第二名。

意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場及應(yīng)用總監(jiān)曹錦東介紹到：所有供應(yīng)商的市場表現(xiàn)都是非常強(qiáng)勁的，同時整個市場份額如果想有進(jìn)一步提升也是非常困難的。然而歸功于過去STM32強(qiáng)勁的產(chǎn)品線以及更廣泛的群眾客戶基礎(chǔ)，ST還是不停地在提升市場份額。

ST在MCU的供應(yīng)量超過16%的增長，這種有機(jī)的增長（指沒有通過收購、合并、兼并的方式）是來自于自己的市場開發(fā)，通過這種方式，生意也是非常健康的。

未來ST會緊跟于時代前沿的方向，去進(jìn)行更深的研究和軟件開發(fā)，還會注重于垂直應(yīng)用和細(xì)分應(yīng)用，在這部分會投入更多的精力開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

在中國區(qū)策略ST將從三個方面幫助客戶，一個是拓展生態(tài)系統(tǒng)、緊密聯(lián)系合作伙伴，第二，專注垂直應(yīng)用，第三會更廣泛支持中小客戶，這樣的矩陣確保ST的生意能夠長期的，可持續(xù)性的健康發(fā)展。在談到未來規(guī)劃上，曹錦東指出

未來除了產(chǎn)品以外，會更側(cè)重于服務(wù)，產(chǎn)品芯片是立身之本，這個以外ST會更加去拓展，開發(fā)更強(qiáng)大的軟件生態(tài)或者生態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)檫@樣才可以讓它更短的時間開發(fā)出更復(fù)雜的應(yīng)用。隨著芯片的日益復(fù)雜化，ST會開發(fā)更加無縫連接支持的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)平臺，在額外附加跟用戶應(yīng)用相關(guān)的軟件，去幫助客戶更簡化，更快速地開發(fā)。