說起嵌入式技術(shù),STM32可以說是開發(fā)者心目中一個響當當?shù)?a target="_blank">品牌。經(jīng)過多年發(fā)展,意法半導體已成為全球通用MCU廠商。如今的STM32家族包含1,200多款MCU和MPU產(chǎn)品,分為十八條產(chǎn)品線。值此STM32嵌入式技術(shù)誕生十五周年之際, 意法半導體2022年STM32中國線上技術(shù)周于7月18 - 22日隆重舉辦。
首屆STM32中國線上技術(shù)周匯聚眾多生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴、開發(fā)者和客戶,展示各種基于ST產(chǎn)品開發(fā)的最新創(chuàng)新成果。意法半導體管理層、行業(yè)合作伙伴及工程師帶來了35場高能演講,以及“最熱”的產(chǎn)品與技術(shù)解決方案演示,真可謂嵌入式技術(shù)領(lǐng)域的一場風云際會。
在活動開幕日上,意法半導體總裁兼首席執(zhí)行官 Jean-Marc Chery通過視頻發(fā)表了熱情洋溢的主題演講,分享了ST的公司愿景與未來的發(fā)展規(guī)劃。他指出,中國是意法半導體最重要的市場之一,不僅僅是針對MCU市場。ST的戰(zhàn)略源于三個長期賦能社會發(fā)展的趨勢:智能出行,電源&能源,物聯(lián)網(wǎng)&互聯(lián),而STM32嵌入式處理解決方案在促進這些趨勢發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用,尤其是工業(yè)應(yīng)用。他還特別強調(diào),在ST推動STM32技術(shù)創(chuàng)新及STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)過程中,始終將開發(fā)者需求放在首位。未來,ST將繼續(xù)創(chuàng)新,加大資源投入,力爭為用戶提供市場上最好的開發(fā)環(huán)境。
意法半導體執(zhí)行副總裁兼通用微控制器子產(chǎn)品部總經(jīng)理Ricardo.De-Sa-earp在主題演講中,向大家詮釋了MCU市場和供應(yīng)鏈發(fā)展趨勢和所面臨的挑戰(zhàn),以及ST為繼續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展通用MCU應(yīng)用的主要戰(zhàn)略舉措。
意法半導體執(zhí)行副總裁,中國區(qū)總裁Henry CAO闡述了STM32如何助力中國客戶創(chuàng)新。ST致力于為中國開發(fā)者提供更安全、更互聯(lián)和更智能的創(chuàng)新設(shè)計思路和解決方案,不僅通過各種線上線下技術(shù)盛會,還致力于中國嵌入式人才培養(yǎng)和本地化支持,以強大的全球及本地生態(tài)合作伙伴為用戶提供更全面的技術(shù)賦能。
通用MCU:挑戰(zhàn)與機遇并存
Ricardo指出,受汽車、工業(yè)應(yīng)用、家庭和建筑自動化以及節(jié)能行業(yè)增長推動,市場對MCU的需求非常強勁。MCU以更低的價格帶來更強的計算能力,讓終端系統(tǒng)能夠獲得更豐富的感知、用戶和數(shù)據(jù)界面等功能。系統(tǒng)能夠處理來自傳感器越來越多的數(shù)據(jù),驅(qū)動更多的電力系統(tǒng),提供更復雜的用戶界面。
從供應(yīng)鏈角度來看,行業(yè)整體交貨期還是較長。ST與客戶密切合作,通過評估替代產(chǎn)品和解決方案,盡量減少對供應(yīng)鏈的影響,同時加大投資,擴大在克羅爾和阿格雷特的300 mm晶圓產(chǎn)能,為90 nm和40 nm新產(chǎn)品提供增長潛力。
工業(yè)市場占通用MCU市場(不包括汽車MCU和MPU)的52%。據(jù)Omdia預(yù)計,到2026年這一數(shù)據(jù)將提升至65%。推動市場增長的主要動力包括:能效、云連接、無線連接、人工智能(AI)的普及(尤其是在預(yù)測性維護領(lǐng)域)、電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)以及能源使用優(yōu)化(在專業(yè)和個人建筑環(huán)境中使用能源)。ST的戰(zhàn)略重點是通過開發(fā)者社區(qū)為這些領(lǐng)域的開發(fā)者提供解決方案。讓STM32開發(fā)者更輕松
ST與合作伙伴社區(qū)一起不斷豐富Cube生態(tài)系統(tǒng)中的附加擴展板、軟件驅(qū)動程序、中間件、應(yīng)用實例、AI擴展工具包。使用STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)者數(shù)量在大幅增加,5年來年均復合增長率(CAGR)達到27%,遠高于市場增長率。
除了提供資源,ST和合作伙伴還在專業(yè)和學術(shù)領(lǐng)域開展大量培訓計劃,在線上提供超過150小時的慕課課程。6月初,ST在網(wǎng)站上推出STM32開發(fā)者專區(qū),將開發(fā)STM32產(chǎn)品時所需內(nèi)容整合起來,讓開發(fā)者輕松訪問,輕松開發(fā)。不斷提升嵌入式處理性能
STM32不斷通過創(chuàng)新的功能模塊和低功耗性能來強化產(chǎn)品內(nèi)容,尤其注重增加更多無線連接功能,提供更高級的安全特性,提供AI功能及提高計算能力,并由生態(tài)系統(tǒng)提供支持,讓客戶在整個產(chǎn)品組合中自由挑選。
支持客戶云連接應(yīng)用
客戶群和應(yīng)用需要越來越多的云連接(我們稱之為“云化”)以及與其他設(shè)備的互連。系統(tǒng)需要各種無線技術(shù),從Bluetooth、Zigbee、Thread、Matter、Wi-Fi、UWB等短程連接到Sub-GHz和蜂窩技術(shù)等遠程連接。
據(jù)ABI預(yù)測,未來五年通用 MCU的無線市場將以每年24% 的速度增長。ST正在開發(fā)支持所有標準的產(chǎn)品,并與STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)完全兼容。此外,無線MCU還利用STM32Trust平臺,并內(nèi)置安全特性,借助STM32Cube擴展包實現(xiàn)原生云連接。
賦能信息安全
STM32Trust平臺為客戶帶來實現(xiàn)安全可靠系統(tǒng)所需的工具和特性,客戶可在該平臺使用混淆和加密等技術(shù)保護其軟件(IP保護),還可使用針對單個產(chǎn)品的唯一識別密鑰來認證連接至網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
ST的安全性以Global Platform全球平臺發(fā)布的針對IoT平臺的安全標準為基礎(chǔ),擁有完整的SESIP 3級認證產(chǎn)品。ST將為需要SESIP 4級認證的應(yīng)用定義具有Secure Enclave安全飛地和原生安全服務(wù)的平臺。對于更關(guān)鍵的應(yīng)用,ST憑借附加安全芯片STSafe,已具備提供Common Criteria通用標準5級保護的能力。
讓邊緣端AI成為現(xiàn)實
ST在最近的資本市場日預(yù)先發(fā)布了STM32N6,這是首款嵌入意法半導體開發(fā)的Neural-ART NPU加速器的MCU。ST提出一種相當于采用AI硬件加速的四核MPU推理性能,能效提高12倍,推理能力成本提高11倍。智能城市領(lǐng)域的一些領(lǐng)先客戶已在其新系統(tǒng)中圍繞STM32N6與我們進行了合作。
因為有了STM32Cube.AI和NanoEdge.AI studio,客戶也可在其現(xiàn)有平臺上實施AI解決方案,無需等待STM32N6,無需內(nèi)部AI專家團隊即可構(gòu)建AI解決方案,并快速推向市場。
STM32 MPU:提升面向工業(yè)應(yīng)用的處理性能
根據(jù)IC Insights和ST內(nèi)部估計,嵌入式MPU市場預(yù)計在未來五年內(nèi)將以每年7%的速度增長。MPU是ST下一個增長產(chǎn)品,為STM32帶來更完整的產(chǎn)品組合。
ST的目標是利用cube生態(tài)系統(tǒng),為龐大的客戶群提供嵌入式MPU解決方案。客戶可以像使用STM32 MCU一樣選擇、配置和使用STM32MP產(chǎn)品。ST還在開源軟件中提出差異化解決方案,例如OpenSTLinux平臺,它是OSS社區(qū)中的參考32位平臺。
MPU產(chǎn)品組合由24條產(chǎn)品組成,提供單雙A7 ARM內(nèi)核解決方案,并集成適合實時應(yīng)用處理的Cortex M4內(nèi)核。產(chǎn)品中豐富的以太網(wǎng)和CAN接口,非常適合工業(yè)應(yīng)用;其GPU和顯示接口,也非常適合圖形系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)。
自ST在2020年首次推出該產(chǎn)品系列以來,已經(jīng)有超過150家客戶實現(xiàn)3倍年增長率,主要涵蓋智能家居和智能建筑、POS系統(tǒng)、工廠自動化解決方案、數(shù)字電源和能源管理系統(tǒng)以及系統(tǒng)級模塊(SOM)制造領(lǐng)域。ST通用MCU未來規(guī)劃
未來5年內(nèi),全球通用MCU市場將以每年9%的速度增長。ST將在以下三個領(lǐng)域超越市場:
通用 MCU:這源于ST高度創(chuàng)新的解決方案和生態(tài)系統(tǒng)
無線MCU:這源于ST可覆蓋所有連接標準,并具有STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)和安全認證解決方案支持
嵌入式MPU:這源于ST的新產(chǎn)品和軟件解決方案
面對飽和的供應(yīng)鏈,ST將與客戶密切合作,處理緊急情況并尋找解決方案,利用強大的產(chǎn)品組合提高靈活性,如新推出的STM32C0和STM32G0產(chǎn)品系列,并投資擴大產(chǎn)能,為新產(chǎn)品系列服務(wù)。
ST正在通過強大的新產(chǎn)品開發(fā)路線圖,解決圍繞無線連接、AI解決方案、安全性、超低功耗和高性能MCU和MPU的重大市場演變,讓STM32繼續(xù)為行業(yè)帶來創(chuàng)新的產(chǎn)品和生態(tài)。STM32以平臺化戰(zhàn)略塑造工業(yè)市場
“如何在不確定性中尋找確定性,這是關(guān)鍵所在。對于STM32來說,只有不斷深化產(chǎn)品,根據(jù)邊際效用遞增原則,打造符合市場需求的一站式產(chǎn)品平臺。”意法半導體中國區(qū)市場部盧永海強調(diào)。
據(jù)OMDIA數(shù)據(jù),2020年工業(yè)市場規(guī)模為410億美金, 預(yù)計2023年可達480億美金。ST 擁有廣泛的產(chǎn)品線, 包括STM32 MCU、強大的功率和模擬產(chǎn)品線(IGBT,SIC ,GAN,功率驅(qū)動)等,關(guān)鍵就是覆蓋工業(yè)應(yīng)用對芯片的全方面需求。
一方面,風光水儲新能源、5G、數(shù)字經(jīng)濟、云、服務(wù)器、數(shù)字電源等領(lǐng)域?qū)Π雽w產(chǎn)生強勁需求。另一方面,工業(yè)4.0時代用工荒和勞動力之間的矛盾,機器自動化代替人的趨勢驅(qū)動下,未來工業(yè)發(fā)展的熱點和需求包括:無線連接能力、全方位的安全保護、邊緣AI,及電機控制及電源智能化。
針對市場需求,ST確定了以電源和能源,電機控制及自動化為STM32的主力市場和發(fā)展重心,打造STM32全方位產(chǎn)品平臺陣營,覆蓋從低端到高端,從低成本到高性能,從簡單性應(yīng)用到復雜性應(yīng)用,從支持藍牙、Lora無線應(yīng)用的STM32WB、STM32WL,到可以運行LINUX 的STM32MPU系列。
工業(yè)自動化,一個典型的工業(yè)自動化系統(tǒng)核心組成包括HMI , PLC 和IO 擴展模塊,伺服控制,編碼器,變頻器,步進電機控制器,及通訊板卡。近年來,工業(yè)自動化客戶由小變大, 由弱變強, 從單一產(chǎn)品到涵蓋工業(yè)自動化全方面產(chǎn)品系統(tǒng)組合,平臺化的自動化產(chǎn)品需要平臺化的MCU 和功率電源驅(qū)動芯片為之服務(wù),而且可以覆蓋從低成本到高性能,從低端到高端的產(chǎn)品應(yīng)用需求。
電機控制,是工業(yè)控制的核心領(lǐng)域。典型的電機控制主要組成包括:電流環(huán),速度環(huán),位置環(huán),功率單元,位置和速度檢測控制單元,主控和通訊部分。
在MCU主控部分,ST推薦STM32G0(64MHz )/G4(170MHz )/H7(550MHz )/F4(180MHz)。在編碼器部分,ST推薦主頻170MHz的AD 4M, 帶硬件過采樣模塊的STM32G4。中國市場上的頭部企業(yè)已經(jīng)把G4 作為變頻器和編碼器將來的主要平臺。
在伺服PLC控制方面,F(xiàn)4已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。如果用戶有性能和資源升級化需求,ST推薦STM32F7/H7,主頻550MHz ,F(xiàn)LASH 為2M , RAM 為1M 。STM32已占據(jù)目前伺服市場主要份額, 并成為頭部供應(yīng)商。目前市場通訊協(xié)議主要有CAN OPEN、ETHERCAT、RS485 , Ethercat 正在成為主流, 已有兩家頭部工業(yè)自動化客戶通過FPGA 實現(xiàn)EtherCAT IP Core ,并且成為STM32+FPGA( 內(nèi)嵌的Ethercat IP CORE )主流平臺和架構(gòu)。
ST的平臺化戰(zhàn)略不僅體現(xiàn)于在整體上打造針對工業(yè)自動化的STM32, 還體現(xiàn)于針對重要的細分領(lǐng)域如電機控制打造其專屬平臺化解決方案。比如STM32G0 入門級32位 MCU, 滿足低成本應(yīng)用相對簡單的電機控制,例如風機、水泵、電動工具、電動自行車等簡單應(yīng)用;STM32G4 主流型MCU, 主頻170MHz ,集成了眾多模擬外設(shè),滿足變頻器、編碼器、步進伺服等中端應(yīng)用;高性能MCU STM32F4(180MHz ) /F7( 216MHz) /H7 (550MHz)滿足PLC 、Servo 從低端到高端的應(yīng)用。所有單核F4/F7/H7 在144 PIN 及以上甚至可做到PIN TO PIN 兼容。
在數(shù)字電源市場,目前主流架構(gòu)是用STM32G4 + STM32H7 作為主控。G4 具有達到184ps高精度TIMER ,H7的 TIMER精度達NS 級,非常適合數(shù)字電源應(yīng)用。目前幾家頭部企業(yè)已經(jīng)進入量產(chǎn)階段。
光伏逆變器和儲能新能源是個強勁增長的領(lǐng)域, 也是ST的發(fā)展重點。典型光伏逆變器系統(tǒng)主要包括通訊監(jiān)控, HMI 和逆變,拉弧檢測快速關(guān)斷。針對單三相逆變器核心主控,ST推薦單核STM32H743/H753/雙核H745/G491,可輕松實現(xiàn)處理PFC、MPPT,以及逆變的功能算法。目前市場上幾家頭部企業(yè)正在使用STM32H7 單雙核做逆變器和儲能的主控器, 已經(jīng)進入量產(chǎn),正在取代傳統(tǒng)DSP進入平臺性使用階段。對于HMI 和通訊監(jiān)控部分 ,STM32占據(jù)了絕對市場份額。對于新的設(shè)計或者性能提升的用戶需求,ST推薦單核和雙核STM32H7以及G4 /F4。
在人機交互方面,STM32系列同樣表現(xiàn)出色。對于低階顯示應(yīng)用,ST推薦STM32G0,僅一顆入門型MCU便能實現(xiàn)320x240彩屏顯示。對于分辨率在800x600,只需要單緩存的情況,推薦STM32H7A3,直接使用內(nèi)置1MB SRAM作為圖像緩存,無需外擴SDRAM。如需進一步的圖像處理,推薦STM32H723或者H725系列,主頻高達550MHz,可以更好地對圖像進行編輯,實現(xiàn)更好的動態(tài)效果。對于習慣使用開源系統(tǒng)Linux的用戶,可以選用STM32MP1,分辨率最大支持1366x768,并且支持MIPI接口。ST還提供免費的TouchGFX圖像開發(fā)工具,讓顯示效果更加炫酷。STM32軟硬件生態(tài)是平臺化的有機組成
在打造平臺化MCU的同時,ST也在加強生態(tài)建設(shè)。優(yōu)秀的平臺化產(chǎn)品和穩(wěn)健的客戶是基礎(chǔ),生態(tài)作為有機組成,兩者相輔相成。
在硬件方面,ST為STM32系列配置了一系列開發(fā)板和評估板,方便用戶快速評估加快產(chǎn)品上市。在軟件方面,ST已推出最新的針對電機控制的軟件包SDK5.Y,源碼全部開放,把對電機控制的想法,算法和積累分享給所有用戶。
在功能安全方面,客戶出口工業(yè)產(chǎn)品往往需要各種產(chǎn)品認證,如SIL2、SIL3、CLASS B等。STM32能夠給用戶提供完整的已通過TUV 認證的 SIL2/SIL3 軟件包和資料,適用于IEC61508 ,以及在此基礎(chǔ)上延申的更多行業(yè)標準如 61800等。許多客戶已使用ST的軟件庫,產(chǎn)品涉及BMS 、電機控制器、電梯控制器、伺服控制器等。ST的目標是將功能安全性能涵蓋所有的STM32產(chǎn)品,將其打造成為針對功能安全的百寶箱。
以優(yōu)秀的平臺化STM32產(chǎn)品戰(zhàn)略為依托, 以穩(wěn)健的工業(yè)客戶群為基礎(chǔ),以豐富強大的生態(tài)為有機組成,與客戶同目標,共成長,篤行致遠,這就是STM32最終的確定性!期待來年的STM32峰會上與你分享STM32平臺與生態(tài)的更多突破與創(chuàng)新!
THE END
審核編輯 :李倩
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原文標題:STM32發(fā)展三大關(guān)鍵詞:戰(zhàn)略平臺化,客戶穩(wěn)健化,生態(tài)有機化
文章出處:【微信號:STM32_STM8_MCU,微信公眾號:STM32單片機】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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