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加速物聯網/智慧製造創新 ST MPU搶攻高運算效能市場

文‧廖專崇 發布日期:2019/10/21 關鍵字:ST Arm MPU Cortex-A Cortex-M Linux GPU STPMIC1 STM32MP1

物聯網時代來臨,新興應用不斷發展,許多整合性應用需求更高的運算能力,包括工業、消費性、醫療保健、智慧家庭等,需要更高的處理與運算能力,意法半導體(STMicroelectronics, ST)以多年積累之Arm Cortex 研發經驗擴大STM32 MCU的功能,推出該公司首款多核微處理器(Microprocessor, MPU)具備運算和圖形處理的能力,且兼具高效即時控制和高功能整合度。

ST微控制器部門STM32微處理器產品行銷經理Sylvain Raynaud表示,微處理器整合Arm Cortex-A和Cortex-M,彈性的架構可以兼顧運算效能與省電。

STM32MP1系列微處理器產品基於ST構建的STM32系列生態系統,包括開發工具和技術支援。該公司微控制器部門STM32微處理器產品行銷經理Sylvain Raynaud表示,STM32系列可解決客戶對即時任務和功耗限制的要求,OpenSTLinux以市場上主流的開源Linux發行版發行,將STM32系列從即時任務和功耗限制為主的應用擴大到更廣泛的市場。在MPU和軟體的支援下,ST的解決方案,滿足許多工業和專業應用的供貨需求。

該微處理器整合Arm Cortex-A和Cortex-M兩顆不同核心,Raynaud說明,此彈性的運算架構可以兼顧運算效能與省電。例如,透過暫停Cortex-A7執行指令,只讓Cortex-M4運作,功耗通常可降低至25%。再從這種模式進入待機狀態,功耗可降至1/2500,並且同時支援1到3秒內恢復執行Linux,具體恢復速度取決於實際應用。STM32MP1嵌入了3D圖形處理器(Graphics Processor Unit, GPU),以支援人機介面(Human Machine Interface, HMI)顯示器;外部記憶體則支援各種DDR SDRAM和快閃記憶體。

STM32MP1系列微處理器整合兩顆主頻650MHz的Arm Cortex-A7應用處理器和一顆頻率達209MHz的Arm Cortex-M4微控制器。為防止MPU系統出現性能瓶頸和頻寬問題,STM32MP1支援多種DDR SDRAM記憶體,包括DDR3、DDR3L、LPDDR2、533MHz的32/16位元LPDDR3。此外,STM32MP1亦支援各種快閃記憶體:eMMC、SD卡、SLC NAND、SPI NAND和Quad-SPI NOR。

而在軟體開發部分,ST發布了一款主流開源Linux發行版OpenSTLinux Distribution。OpenSTLinux已通過了 Linux Foundation、Yoctoproject、Linaro等Linux社群的審核。該發行版本包含在應用處理器上運作軟體所需的全部基本元件。此外,ST還與Witekio合作,將Android移植到STM32MP1上。為了提升客戶對程式碼的信賴,並能夠安心使用,STM32MP1系列嵌入硬體安全加密功能,包括TrustZone、加密算法、雜湊運算、安全啟動、防篡改腳位和即時時鐘等。

ST還專為該晶片組開發了一個配套晶片,Raynaud指出,STPMIC1是STM32MP1專用電源管理IC(Power-Management IC, PMIC),其整合四個DC/DC降壓轉換器、六個LDO穩壓器、一個DC/DC升壓轉換器,以及USB VBUS和通用功率切換器,節省空間和BOM成本,為STM32MP1和電路板上的其他零組件提供所需的電壓軌。STPMIC1採用功耗優化技術,尤其在電池供電應用類型中省電效果更為顯著。

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