市场研调机构Transparency Market Research(TMR)预测，从2013到2019年，全球电源管理IC市场年复合成长率(CAGR)将达6.1%，到2019年预估规模将成长到460亿美元。同时随着应用市场的变化，要求电源密度、能效更高、体积更小、更具有智能化、定制化等，从模拟转换到数字电源成为大势所趋。

“早在2013年我们就推出了STM32F3系列，主要是混合信号电源芯片。”意法半导体微控制器事业部数字电源及电机控制市场经理Jean-MarcMathieu表示，“经过6年的市场验证，我们从客户那里得到了很多的反馈和意见，如今在STM32F334系列的基础上进行迭代推出了STM32G4系列。”

左：意法半导体微控制器事业部数字电源及电机控制市场经理Jean-MarcMathieu

右：意法半导体大中华与南亚区微控制器产品市场经理彭祖年

STM32G4的四大关键词

Jean-MarcMathieu从性能、内置数模外设、安全、完整产品目录四个方面介绍了STMG4系列的技术优势：

STM32G4系列的四大关键词

Jean-Marc Mathieu表示，“STM32G4采用的是ArmCortex-M4内核，主频可以达到170MHz，其高分辨率电源转换定时器内置各种功能，能够释放CPU资源并简化开发过程；模拟外设和转换器的性能显著提升；高速连接技术使外部事件响应速度更快；支持最新的PowerDeliveryUSB-C接口，最大输出功率100W，能够为设备快速或方便地充电。”

为了提升性能，STM32G4系列增加了3种不同的硬件加速器，包括ART加速器(~动态缓存)，实现全部代码加速(提升平均性能)；关键程序加速CCM-SRAM(~静态缓存)，预配置确定性保障；数学加速器，涉及三角函数和数字滤波器。

在安全方面，STM32G4系列采用双BankFlash支持ECC，安全存储区域可配置大小，用于存放密钥等敏感信息；当退出时可配置为锁定，应用程序无法再读取或调试，适合用于存储关键数据。而且保护固件安全实时升级；编程后调试访问禁用功能可以降低威胁隐患；其它安全机制包括先进的AES-256加密引擎、唯一设备ID码和硬件随机数生成器（TRNG）。这些安全功能使开发人员能够应对最新的网络安全挑战。

STM32G4产品系列具有丰富的外设资源

STM32G4系列的目标应用市场是电机控制，例如：家电、电动自行车、空调；工业设备与测量仪器；高端消费应用，例如：可再充电设备、无人机、玩具；数字电源，例如：服务器、通信电源、EV充电桩和充电站等。

架构从“DSP+模拟”到“MCU+DSP”迁移

传统的数字电源控制器采用的是“DSP+模拟”架构，如今STM32G4系列采用的是“MCU+DSP”，这一架构迁移是否代表着未来的数字电源技术发展趋势？Jean-MarcMathieu认为，在“DSP+模拟”架构中，用户使用的资源都来自DSP厂商，相对比较封闭，实际上用户更愿意使用通用内核，我们完善了内核系统性能中，随着工艺的提升具备了DSP性能，并且整体功耗比DSP好。当数字电源要求功耗必须达到98%时，设计者不得不考虑核心控制器系统的能耗，性能的提升会吸引用户从私有内核转向ARM内核。

从生态系统的角度来看，不管是从性能还是功耗，STM32G4都不输于DSP，而且用户还可以借助ARM生态系统开发有吸引力的产品，从硬件到软件都可以更方便地获取资源，解决技术问题，这是ARM生态系统和传统DSP私有内核生态系统的最大不同。

Jean-Marc Mathieu还指出，STM32G4的DSP来自于Cortex-M4，包含两部分指令集：一部分是DSP，一部分是浮点运算指令集，在模拟量的应用场景中会发挥优势。

针对数字电源高中低端市场全覆盖

随着STM32G4系列的发布，STM32产品线实现了数字电源市场高中低应用的全覆盖。其中STM32F334采用Cortex-M4内核，配置HRTIMer（全功能高精度定时器）v1数字及模拟部分，精度达到217ps，主要服务低端应用；STM32H743采用Cortex-M7内核，计算能力更强，配置配置HRTIMerv1仅数字部分，精度2ns，主要服务高端应用；STM32G4系列是STM32F3的延续，可以满足中端市场的应用。

Jean-Marc Mathieu在演讲中也表示，“针对数字电源应用，STM32G4系列增强高精度定时器，填补了低端和高端之间的空白。但是STMG4系列并不是完全取代STMF334，而是在STMF334的基础上做了提升，覆盖更复杂的数字电源应用场景。”

从2014年发布到针对数字电源的第一款产品STM32F334，到STM32G4的诞生，ST花费了5年的时间。Jean-Marc Mathieu解释，“在2014年发布第一款产品的时候，我们是数字电源主控市场的新来者，当时的市场被DSP产品垄断，我需要把第一款产品先投放市场，中间花费了3年时间收集客户反馈，又花费2年时间设计一个新的IP，因此在5年后才推出了SMT32G4系列。”

从2007年到2019年，STM32产品家族已经走过12年的历程，在主流MCU、高性能MCU、无线MCU、超低功耗MCU，以及MPU上发布了十几个系列产品，创新一直是STM32的源动力。