10月26日消息（乐思）看到智能终端出现低电量提醒应该是当代人最抓狂的时刻了。健康及健身类穿戴产品、医疗监护设备、POS支付终端······这些智能终端产品随便哪一项都和我们的生活息息相关。而在平衡智能终端低功耗和性能提升以及安全保证三大微妙但关键的能力上，产业链相关厂商为之付出了诸多努力。
前不久，全球领先的半导体供应商意法半导体推出了新一代超低功耗微控制器STM32U5系列，以满足穿戴、个人医疗、家庭自动化和工业传感器等对低功耗有严格高要求的智能应用设备。
据了解，STM32 MCU基于高效节能的Arm®Cortex®-M处理器处于市场领先，已经被广泛应用于家电、工业控制、计算机外设、通信设备、智慧城市及基础设施等数十亿个设备中。
意法半导体中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东坦言，从MPU跨越到MCU的产品线。多年来，意法半导体一直以创新的方式去给用户提供更多的选择。
采用先进且灵活的低功耗设计
最新的STM32U5被意法半导体视为超低功耗MCU旗舰版。当然了解完这款产品之后也会认为其也担得起这个头衔。
据意法半导体中国区微控制器产品市场经理彭祖年介绍，STM32U5延续了超低功耗产品线的设计理念，这代的产品更新了内核和工艺，采用了ARM第八代处理器的内核Cortex-M33，同时也是基于全新的40nm工艺打造的一款产品。在这样先进工艺的协助下，主频提升到160MHz。
彭祖年强调，超低功耗产品线一直以来是STM32非常重要的产品线，是战略性的产品线。自2007年发布第一款基于Cortex-M内核的通用单片机之后，通过两年时间的打造，意法半导体将Cortex-M系列的单片机扩展到了超低功耗领域。从2009年开始，迭代出了一代又一代的超低功耗的产品平台，其中包括了入门级的STM32L0，以及基于Cortex-M4系列的L4系列产品。而STM32L4+是一款在中国智能运用手表市场创造出奇迹的一款明星级产品。
“STM32U5的诞生将继续刷写这样的历史，基于目前2亿颗的出货量，以及广大的用户群，STM32U5将带来完全不同的新的体验。”他表示。
据悉，针对低功耗方面，STM32U5还有一个比较特殊的功能——低功耗后台的自主模式。通过在产品上设置一个独特的外设，可以将很多通用接口包括I2C、SPI、串口、ADC等等这些外设上的数据，在不唤醒CPU的情况下，搬运至单片机内部一块SRAM4，这其中有16kB的空间，当这些数据累计到一定数量时，再唤醒Cortex-M33内核进行一次性的批处理。
“也就是说，不需要频繁地唤醒CPU，可以只使能外设，从外部的传感器获取数据，避免了中间频繁的唤醒。通过测试发现，类似于经典数据采集以及唤醒处理的模型，可以将CPU唤醒的次数变成原来的1/10。” 彭祖年称。
除此之外，在芯片内部功耗管理中，也有有更多灵活的功耗模式可供选择，比较经典的应用场景是Stop模式，同时保存部分SRAM或者全部SRAM当中的数据。这样的状态下，功耗是个位数的µA值。与此同时，芯片上还有更多省电的小技巧。比如，可以通过内部的SMPS去转换VDD和CPU内核供电的电压，通过这部分最佳的转换效率达到更优的动态能耗。在不同功耗模式下之间切换，达到微秒级的切换速度。包括SRAM和Flash都选择，究竟要保留多少的空间，用户可以根据实际应用情况进一步避免掉一些不必要的能量损失。
超低功耗MCU上实现无与伦比的性能
ST给STM32U5的定位是超低功耗和性能完美结合的产品组合。这是因为，STM32U5在超低功耗MCU上实现了无与伦比的性能。
据悉，STM32U5系列拥有240 DMIPS和651 Coremark的性能评分，远超超低功耗系列的其它产品，同时意法半导体还设计了数学运算加速器、ART加速器单元，以辅助和加速整个芯片内部运算系统的效率。
STM32U5还提升了数据存储能力，Flash可以支持到高达10万次的擦写。此外，该平台可覆盖从128K一直到4M的Flash，目前覆盖512K到2M Flash空间的STM32U575和STM32U585已经量产，后续还将会推出更大容量版本，以及更小更精简的低成本STM32U5的产品。
值得注意的是，由于该Flash为Embedded NOR Flash，该Flash上的程序可直接被CPU调用，CPU在通电后就可执行代码，避免了前期的加载过程。该特性在落地到产品后，可以提升低功耗产品的响应速度，避免出现智能手表在运行中反应速度迟钝的问题，进而提升用户的使用体验。
取得PSA 3级和SESIP3安全认证
在安全方面，STM32U5设计了层层的保护。首先，它是基于Cortex-M33的内核，天生支持TrustZone这样的隔离架构，但在STM32U5这款产品上，单单内核的隔离或TrustZone的支持是不够的。
彭祖表示，ST针对于产品内部的存储、总线以及外设都做了隔离配置的设计。除了隔离之外，STM32U5还增加了更多的安全加密的功能，以及全程可控的多层保护状态机。存储保护我们也做了全新的更新，针对内部存储防篡改，我们增加了OTP这样的空间，还有更多的主动式防侵犯的active tamper的设计等等。在这样的完整的安全设计下，我们的Secure Boot安全启动也可以让用户的安全架构设计能够获得不可变的稳定的信任根。最终，我们的产品可以通过PSA Level3的认证。这也是目前所有STM32产品当中首款可以通过三级安全认证的产品。
据悉，STM32U5目前所量产的产品包括了8种不同的封装，有1M和2M Flash存储的配置，还可以选择硬件加密和非硬件加密的支持区别，总共量产的型号达到24款。为了方便用户在STM32U5的平台上进行产品的评估以及研发，和其他的STM32产品一样，意法半导体提供了全功能的评估板以及IoT探索套件和最小系统的STM32 Nucleo。
值得一提的是，STM32U5的安全性通过了PSA Level3的认证，针对PSA Level3的要求，芯片在安全的框架下还需要一个非可变的信任根。有了这个信任根，STM32U5上所支持的安全启动才能基于这个安全的根基发挥功能。针对于这样的安全启动特性，意法半导体也为用户提供了相关的参考代码，可以帮助用户实现相关的安全启动以及安全的固件加载和安全的固件更新。
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