伴随着物联网时代的快速到来,作为边缘计算设备核心的MCU,需要具备更强的处理运算能力,并承担高速通信、多种通信协议解析,甚至是集成嵌入式AI等多重身份,MCU技术发展趋势也备受业界关注。
自2007年推出STM32首款Cortex-内核MCU以来,意法半导体(ST)在MCU市场上不断加大创新力度,STM32持续出新。作为通用微控制器市场排名前列的MCU品牌和工业级32位MCU的领跑者,迄今为止,STM32客户数量已超过6万个,累计出货量逾110亿颗。
3月15日,意法半导体举办STM32创新媒体沟通会,介绍了面向智能物联时代,STM32的技术发展趋势和战略,并揭晓了多款STM32创新产品。
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stm32家族再扩容
多款新品领跑行业
据悉,本次STM32产品家族的新成员涵盖了MPU(微处理器)STM32MP1、高性能MCU STM32H5、主流MCU STM32C0、超低功耗MCU STM32U5,以及无线MCU STM32WBA等。
STM32C0率先将32位MCU引入8位应用市场,具有集成容易、紧凑封装的优势。在价位相同的前提下,STM32C0性能是8位的10倍,大大降低了开发者32位功能的使用门槛。
作为ST的最经济的32位MCU,STM32C0还支持全系引脚兼容、相同IP平台、软件移植容易,其强大的STM32生态系统、STM32Cube开发工具,开发者社区帮助开发者轻松走进32位世界。
与市场上同类产品相比,STM32C0具有更强大的性能、质量可靠性和稳定性。庞大成熟的STM32生态系统供货稳定,有助于加快产品开发和上市,堪称实现8位/16位典型应用的理想之选。
STM32H5系列搭载Arm® 的Cortex®-M33嵌入式内核,兼具高性能、安全性、高能效和经济性,是在MCU上开发中档应用的首选微控制器。作为市场上首个客户可以通过行业标准API访问系统芯片(SoC)安全服务的MCU系列,STM32Trust TEE Security Manager安全技术为智能物联网设备带来先进的安全功能,无需开发者自己写安全代码,可根据现有最佳实践开发的安全服务,在保证有效保护的同时简化应用开发。
在蓝牙技术突破方面,意法半导体推出了超低功耗、高安全低功耗蓝牙5.3产品平台——STM32WBA系列。STM32WBA52 MCU是STM32WBA新系列MCU的首款产品,整合了Bluetooth® LE 5.3连接技术、超低功耗模式和先进安全性,以及STM32开发者熟悉的多种外设,为下一代物联网设备中增加无线连接,降低功耗,加强网络保护,提升边缘算力提供了便利。
为赋能下一代智能设备,实现更安全、低碳应用,MPU产品家族也迎来了新成员STM32MP13 MPU,该产品也是迄今为止价格最实惠的STM32 MPU。新款MPU搭载1GHz Arm® Cortex®-A7 应用处理器内核,集成了丰富的外设以及在STM32 MCU中经市场验证的节能创新;通过加密算法加速器、侧信道保护、防篡改、安全存储,配合Arm TrustZone® 技术和可信固件(TF-A和OP-TEE)安全处理环境,保证物联网设备具有很高的安全性。凭借功耗、价格和性能优势,其适用于性能要求高于典型高端嵌入式MCU的应用,为开发人员进一步拓宽了选型范围。
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STM32战略再升级
保障产品可靠性和供应链韧性
会议上,意法半导体亚太区微控制器和数字IC产品部(MDG)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安表示,意法半导体将积极扩大产能,确保安全和灵活的供应链。2021年ST排名全球通用MCU第一名,这些增长和排名来自自己内部的有机增长,没有任何大的收购和合并。STM32 MCU的新增长点体现在为现有客户提供安全性、无线连接、人工智能(AI)等产品特性,提高通用MCU现有销量;而STM32 MPU的新增长点在于赢得新的高价值应用机会。
图:意法半导体亚太区微控制器和数字IC产品部(MDG)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁 朱利安
朱利安认为,有机增长模式推动了ST的市场份额增加,数字化会带来更大的、达到四倍的32位MCU的增长。其中最大的增长将来自工业控制,且未来增速会更快。
Omdia和WSTS预测表明,2021—2026年工业MCU市场增长点将涵盖:能效和云化的家电、基于AI预测性维护的工厂自动化、无线连接的电动工具、汽车电动化基础设施开发,以及更智能、更安全、更节能的建筑。在潜在市场,MCU工业市场份额将从2021年的52%增长至2026年的65%。基于这些可预见的需求和增长点,意法半导体将结合多种措施积极扩大产能,确保安全和灵活的供应链。
2022年意法半导体的资本支出达到35亿美元。为继续支持产能增长,预计2023年资本支出将增至40亿美元,很大一部分资金将用于支撑STM32在90纳米和40纳米的产能扩充。
除积极投资提升内部产能外,意法半导体还加大合作力度,通过外部代工保障供应,预计到2025年12英寸晶圆产能将增长1倍。据透露,ST也在规划未来4—6年甚至更久的代工合作,计划未来达到200亿美元的目标,在远景规划中对于MDG和数字产品会重点聚焦在更安全、更互联和更智能方向,并贡献更大的力量。
值得一提的是,这一长期计划不仅解决了近两年饱受缺货折磨的工程师可能更关心供货问题,隶属于STM32产品家族的产品均有久经考验的STM32产品质量和10年滚动产品生命周期承诺,保证了产品的可靠性。
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媒体深度交流
释放重磅信号
分享过后,意法半导体一行与会嘉宾与媒体进行了广泛的交流,进一步佐证ST的高瞻远瞩。
安全认证:针对安全性方面,ST 未来会做哪些方向性的探索?
何荻凡:ST 安全的方向是让客户可以更容易使用企业提供的安全机制和服务,ST 会提供一个开发环境,用这个开发环境客户可以把自己想保护或者有一定安全性需求的代码生成为一个安全模块,从开发的角度也更容易。针对安全也是 ST 战略规划的一部分。如新品 STM32WBA 有 SESIP Level3、PSA Level3 的目标认证、STM32H5 有 PSA Level3 和 SESIP Level3 的目标认证、STM32MP13 有 SESIP Level3 的目标认证,还有一些 PCI 的目标认证。针对 ST 安全性的方向,也会继续走认证的路。
图:意法半导体中国区微控制器和数字IC产品部(MDG)中国区通用微控制器事业部技术市场高级经理何荻凡
朱利安 :联网设备的安全是一个非常重要的话题,意法的方向是希望提供一个让客户更容易实施安全的、可联网的 MCU,给客户一个安全管理方案,帮助客户很容易实施安全联机、安全启动、安全升级的需求。
曹锦东:每个人都说安全,但是安全是有一个标准的。所以我们今天不管 STM32WBA 还是 STM32H5,它们都会通过了 SESIP3 的安全标准,当然这个标准现在主要在欧洲。我们确保提供 的安全芯片能够满足全球公认的标准,这是非常关键的。
图:意法半导体中国区微控制器和数字IC产品部总监曹锦东
工艺突破:如何看待未来 MCU 制造工艺节点的趋势?未来会不会走向 28 纳米?
朱利安:不管是内部产能还是外部产能,意法都能够生产基于 90 和 40 纳米工艺的产品。当前意法90 纳米工艺的产品,一部分来自晶圆代工厂,一部分来自晶圆代工厂跟我们内部厂同时生产,还有一部分产品正在做内部的迁徙。40 纳米的工艺,意法半导体有些产品已经可以在内部和外部同时生产,同时我们正在把一些 ST40 纳米的工艺与的 Foundry 进行合作,让他们也能够生产,但是背后的工艺都是 ST 的。
曹锦东:从今天的新品可以看出,当前ST最成熟的 工艺、最新的工艺是 40 纳米,未来在很长一段时间都用 40 纳米开发我们的产品,同时也会看更新的工艺。不管在创新方面或者可能出现新的工艺,我们都会做一些尝试和评估。
国际竞争格局:国内的 MCU 近几年发展也特别迅速,如何怎么看待未来竞争格局的变化?
曹锦东:我觉得 MCU 是一个长跑,MCU 需要持续做迭代,MCU 的生态要持续做开发需要有长时间供应链的确保和稳定。所以对于 ST 来讲,在供应链、产品的规划以及产品相关的软件、生态的开发方面上均有自己的策略。多年以往,该策略也支持着企业的成长。在中国市场,我们确实看到一些同行,或者本地的供应商慢慢地起来。但是我们如果把时间拉长,未来两年、五年、十年我们看看还有多少会剩下?意法有自己的差异性,继续赢得客户继续跟我们合作。所以竞争是无所不在的,我们也不会惧怕任何竞争。
写在最后
数字化时代促进了STM32市场的快速增长,STM32也在不断推出新产品加快数字化的步伐。得以窥见,当前STM32产品研发重点关注以下3方面:边缘侧高效计算需求,MCU需要满足AI应用;边缘侧的功能安全和数据安全,MCU要保驾护航;高带宽云端上下行连接,MCU要保障顺畅。
立足当下,意法半导体已形成五大产品系列,20条产品子线,千款型号、I/O兼容,STM32大家族包含主流型、超低功耗、高性能、无线型MCU以及MPU,全面覆盖各种应用需求。STM32的生态包含多个层次,涵盖软硬件、设计资源、合作伙伴方案及服务的大圈层,提供软硬件工具的支持,以及各个垂直应用和芯片系列的使用参考例程。通过与生态链合作伙伴通过多年合作STM32生态圈展现出勃勃生机。
面向未来,云连接、智能边缘时代,物联网设备将变得更智能、安全、互联。设备端需要更加智能的处理、更安全的连接到云端,微控制器和数字IC产品将会聚焦在更安全、更互联和更智能的方向。ST即将进入一个新时代,安全性、无线连接、人工智能将是STM32产品未来的主要增长点。
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