隨著智能設備的高速發(fā)展,ST的MCU業(yè)務迅速擴張,,近幾年火爆的共享單車,,無人機,和更多的IoT設備等應用大多采用了STM32系列MCU。作為Cortex-M32的通用市場領導者,,從2007年ST推出第一顆STM32F103開始,,經過12年的發(fā)展,STM32已經成為了一個MCU超級平臺?,F(xiàn)在,,ST第一顆支持Linux系統(tǒng)的微處理器(MPU)也加入到STM32陣營。當STM32遇見Linux會發(fā)生什么事,?“STM32MP1將續(xù)寫STM32的成功記錄,,將STM32的成功與承諾延續(xù)到微處理器”,意法半導體微控制器事業(yè)部STM32微處理器產品市場經理Sylvain RAYNAUD這樣形容道,。
Sylvain RAYNAUD
意法半導體微控制器事業(yè)部STM32微處理器產品市場經理
三核架構靈活,,能效提高顯著
STM32MP1支持ARM Cortex-A和Cortex-M架構,集成兩顆主頻650MHz的Arm Cortex-A7應用處理器內核和一顆運行頻率209MHz的Arm Cortex-M4微控制器內核,;嵌入的3D GPU(圖形顯示)有助于提升工業(yè)控制面板等設備上的用戶使用體驗,。三核之間互相通信且非常安全,有內置的橢圓曲線加密器,,有一些IP實施在硬件上,,加密IP包括IP TDES、硬件AES256等,;軟件安全方面,,在System啟動的時候還有安全啟動模式,如果選擇了安全啟動模式可以把Memory的一部分隱藏起來,,在外面訪問的時候沒有辦法訪問到這一部分,。
STM32MP1三個內核可以根據(jù)應用靈活切換為全功率模式、分批功耗優(yōu)化模式,、待機模式,。三核全速運行的全功率模式可以完成能效最大的的應用;低功耗應用時,,Cortex-A7處于待機模式,,Cortex-M4運行功耗是正常模式的四分之一;而進入待機模式時,,功耗只有前一個模式的1/2500,。從待機模式回到全速運行有一個很重要的關鍵因素,就是喚醒時間,,“STM32MP1達到了業(yè)內領先的技術水平,,只需1秒回到Linux界面,只需要3秒回到3D圖形應用界面,?!?/strong>
作為一款應用處理器,,STM32MP1相較于STM32是一個比較復雜的系統(tǒng),,所以ST也提供了專門配套的電源芯片STPMIC1,,提供了DC/DC和LDO,除了給STM32MP1供電,,還可以給顯示器,、存儲器及USB等更多的外設供電使用,既可以優(yōu)化客戶系統(tǒng)功耗,,又可以節(jié)省成本,,更可以減小PCB尺寸精簡設計。
應用開發(fā)簡化,,生態(tài)環(huán)境成熟
依托于STM32成熟的生態(tài)環(huán)境,,STM32MP1的客戶可以獲得ST提供的全面整合的設計套件。Cortex-A7部分ST提供OpenST Linux開發(fā)包,,可以保證系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性,;Cortex-M4部分可重復使用以前的STM32Cube軟件包。Cube里有很多支持客戶的參考代碼和驅動,,包括很多API做外設訪問用的,,還有各種中間件,USB,、Type-C,,以太網這部分的中間件。
“STM32MP1軟件套件可以簡化客戶的流程開發(fā)”,,STM32MP1的Linux平臺全面兼容OpenLinux開發(fā)包,!
目前STM32MP1 SoC驅動程序已被Linux社區(qū)采用和認可,全面兼容開源軟件的標準,,包括Linux的Foundation和Yocto Project,。為了便于客戶選取最合適的開源代碼,ST在Yocto建立一個Project,,客戶可以穩(wěn)定簡易使用這個開發(fā)包,。STM32MP1也支持Linaro社區(qū),里面有一些參考軟件和培訓,。
因為Linux的開源性質,,為了避免客戶自己去尋找安全應用而支出的額外花費,STM32MP1預集成安全操作系統(tǒng)OP-TEE,,客戶可以使用免費的加密OS,,讓系統(tǒng)在可信區(qū)域加密,公開用的數(shù)據(jù)全部用開源的Linux,。
24款產品量身定做,,10年供貨保證服務
作為最新面世的產品,STM32MP1為多種應用量身定做了不同的封裝。STM32MP1有157,、153,、151三條產品線和三種安全功能選配的共6個型號、4種不同的封裝,。151配備了Cortex-A7+Cortex M4,;153是在此基礎上加了CAN FD和雙核Cortex A7;157是目前系列中性能最高的,,Dual Arm Cortex-A7+Cortex-M4,,3D GPU — DSI — CAN FD。STM32MP1系統(tǒng)相對MCU非常復雜,,它不像MCU那樣 PCB Layout簡單,, ST官網上有4個不同封裝的原理圖以及PCB Layout參考供客戶下載和參考。
ST有一個寬廣的支持系統(tǒng)來支持客戶做產品開發(fā),,在全球范圍內布置了超級第三方平臺,,主要支持GUI、加密和培訓這部分,。STM32MP1配備了3D GPU可以做HMI工控人機界面,。“我們的合作伙伴Qt和Crank在這里就是做GUI方案的”;在安全應用方面,,比如,,IoT,ST的一些合作伙伴如Bootlin,、ProtectRun,,都可以給客戶提供安加密應用。因為STM32MP1與之前的STM32不太一樣,,所以ST建立了一個專門的wiki網站,,來支持STM32MP1 的客戶做Linux的開發(fā)平臺,在這個平臺里面,,所有ST的Linux軟件開發(fā)包都會發(fā)布給客戶,,客戶可以從里面下載各種需要的東西,不管是初學者還是資深工程師,,在里面都可以找到這些應用程序,。
STM32MP1是第一顆MPU市場產品。未來,,在拓展產品線時,,同時并行走兩個方向:性價比更高和功耗優(yōu)化。性價比更高部分,,會推出一個更低端,、性價比更高的給客戶;往上走會推出更高性能,、更安全的部分支持客戶更高的需求,。
ST在每一年年初都會去更新長期供貨保證,每一次更新都是十年,,新產品STM32MP1也同樣包括在內,,這是對客戶生命周期很長的支持,,包括對工業(yè)控制通信類的客戶是非常有用的保證,!