STM32系列效能再進化 意法半導體穩居市場寶座

意法半導體資深產品行銷經理楊正廉。

現今市面上最受歡迎微控制器品牌，莫過於意法半導體推出的STM32系列，由於產品線高達10大系列、700多款型號，可讓合作夥伴享有設計靈活度和功能擴充性，所以早被應用在醫療、消費性電子、工業、手持式裝置等多種領域中。特別是該公司更提供完整開發平台，能大幅簡化新產品開發所需時間，讓開發人員享有快速開發、設計自由的便利性。

身為全球半導體產業龍頭的意法半導體，為協助設計人員熟悉STM32系列微控制器特性，特別在2017年7月分別於台南、台北，舉辦意法半導體STM32微控制器技術研討會。

研討會中除介紹最新STM32系列微控制器的多樣特色及應用方向，也針對可與STM32微控制器系列搭配使用的合作夥伴及生態系統進行深入介紹。此外，意法半導體亦於現場展示各種創新產品與應用情境，讓現場來賓有機會一窺最新解決方案，並與專業技術人員面對面進行討論，進而運用STM32微控制器開發出更具競爭力的商品。

品質、效能兼具  STM32出貨量破20億顆

看準傳統8位元微控制器效能面臨瓶頸，意法半導體在從2007年推出第1顆Cortex-M內核心的STM32系列微控制器後，便打破全球微控制器由8位元產品主導的生態，並憑藉著產品優異效能與完整技術支援，獲得眾多合作夥伴肯定，累積出貨量已突破20億顆，成為全球32位元微控制器主要供應商。

值得一提，該公司考量到物聯網設備的生命週期都很長，特別推出供貨長達10年的保證，讓合作夥伴能夠專心在應用情境的開發。

意法半導體資深產品行銷經理楊正廉指出，意法半導體自2007年發表STM32系列出貨至今，整體銷售量已超過20億顆，累積合作夥伴數量也達到40,000家以上。

有別於其他競爭對手，我們一直在觀察市場趨勢變化，持續為客戶推出不同類型的STM32系列產品，目前已有10大產品線、超過700種型號，設計師可依照市場定位挑選所需型號，快速完成商品開發專案，迎合不同物聯網應用情境的需求。

如STM32H7系列微控制器即是以先進40奈米技術生產，內建多達1MB SRAM、2MB快閃記憶體，配合創新架構設計，使得運算性能大幅提升。尤其在超高速傳輸資料運行模式時，功耗低於280uA/MHz，待機功耗更少於7uA，整體較上一代產品減少一半，兼具效能與省電的雙重特性，非常適合用於工業閘道、家庭自動化、電信設備等產品中。

對抗駭客攻擊  ARMv8M指令集現身

看準物聯網的龐大商機，各家廠商莫不推出各種整合軟、硬體架構的創新應用服務，但卻吸引駭客組織將攻擊目標轉向防護能力較弱的連網裝置。為將資安威脅降至最低，安謀科技特別推出支援ARM TrustZone安全架構的ARMv8M 32位元指令集，讓ARM Cortex架構享有更強大的防護性，可對抗駭客組織日益強悍的攻擊手法，保護物聯網架構的整體安全。

安謀科技資深應用工程師陳建嘉解釋，ARM精心設計的TrustZone技術，提供無安全性要求的正常執行區域，和可信任的、可認證的安全區域，將一般程式與需要安全保護的應用程式分開執行。

當系統偵測到與安全性相關的應用程式，就會在完全安全硬體環境下執行，如需要用到密碼、帳號等的行動支付或網路銀行等。如此一來，即便正常區域中應用程式被駭客入侵，也無法去破壞或讀取在安全區域中的記憶體資料，即可達到保護重要資料的目的。

目前安謀科技已推出多款採用ARMv8M指令集的新架構，如Cortex-M33適用於協同處理器、數位訊號處理器、浮點運算器等領域，其產品功耗表現與效能較Cortex-M3、Cortex-M4更為優異。

至於Cortex-M23則是為低功耗應用市場設計，比Cortex-M0+擁有更佳的安全功能。前述兩款產品皆可向前相容於ARMv6M、ARMv7M 指令集，合作夥伴引進微控制器時，幾乎完全不需要重新修改程式碼。

STM32F7 H7效能出眾  高效能微控制器首選

意法半導體能夠在競爭激烈的微控制器市場勝出，關鍵在於提供完整的開發平台， 與積極了解不同產業對控制器的下一個世代的需求，進而預先推出其所需的解決方案。

以專為高效能電子產品設計的STM32F7、H7系列微控制器為例，採用ARM Cortex-M7核心架構，具備與高效能系列腳位相容的特性，共享開發環境平台，可無縫提升終端產品的應用服務效能在數位訊號處理器方面， STM32F7系列採用6級超純量管線和浮點單元， 相較於ARM Cortex-M4產品則有可以提升兩倍的DSP效能。

這款產品更採用該公司自行研發的ART Accelerator技術，確保程式在快閃記憶體上的執行效能，與內部擁有兩個獨立快取記憶體和64位元的AXI匯流排，用於優化處理器與內外部記憶體之間的資料搬運的機制，所以才能讓資料處理效能獲得大幅改善。

另外F7新開發套件推出支持TFT-LCD和MIPI-DSI的STM32F769開發套件與內建USB-HS(高速)設備物理層(PHY)USB連接器的STM32F723E-DISCO。

意法半導體技術行銷經理余玟宏指出：「這款微控制器工作頻率高達216MHz，測試分數高達1082 CoreMarks，不僅能為應用程式服務提供優異性能和可靠性，也讓合作夥伴享有最廣泛生態系統支援。」

至於內建密碼演算法加速器、安全金鑰儲存的STM32H7，除有助於確保物聯網硬體資料安全，防止物聯網環境受到資安威脅外，微控制器本身亦支援先進通訊協定，以及CAN FD、SDCARD(4.1)、SDIO(4.0)和MMC(5.0)標準，亦同時加強在類比介面功能。

不光如此，產品工作頻率更高達400MHz，測試分數高達2010 CoreMarks。堪稱是物聯網軟硬體開發人員打造高效能產品的絕佳選擇。

專為低功耗設備設計STM32L4系列添新軍

看準連網裝置對低功耗的嚴苛需求，意法半導體多年前已推出支援最新低功耗、高效能的STM32L4微控制器，目前產品型號更擴充達250種以上，讓合作夥伴能夠依照不同產品的市場定位，選擇相對應的微控制器，達到快速出貨的目標。

以STM32L43x、STM32L44x等32pin QFN封裝為例，便是針對入門應用或USB device控制器及加密硬體等用途設計，最大特色在於擁有高達256KB的快閃記憶體，以及精簡針腳封裝設計，適合應用於有成本考量的產品中。

意法半導體技術行銷專案經理王柏雄指出，STM32L43x、STM32L44x等產品，同樣提供豐富的數位功能，包含真實亂數產生器、每秒採樣500萬次的12位元類比轉數位轉換器，以及超低功耗電壓比較器等。且根據EEMBC ULPBench測試結果，在3.0V電壓下，未經由無降壓功率轉換器的輔助，STM32L433於ULPMark-CP之測試達177分，依然保有相當不錯的能效表現。

STM32L4微控制器擁有眾多低功耗創新技術，如意法半導體自行研發的FlexPowerControl，能提供在各種省電模式給予不同類比週邊、USB電路和I/O埠的喚醒機制，可在各種運作環境下將節能效果發揮至最大。

而為協助合作夥伴在設計階段，即可掌握產品的功耗狀況，該公司亦有免費、易於使用的STM32Cube軟體開發平台，能提供初始化程式碼產生器、超低功耗設計，以及簡單易用的參數設置器，可模擬實際產品應用時的功耗估算，讓新產品可符合行銷或業務單位的期待。

IAR EWARM支援STM32  有助縮短專案執行時間

在市面上開發工具不少中，又以由新華電腦代理的IAR Embedded Workbench for ARM廣受嵌入式設計人員歡迎，它支援全系列ARM core(超過5,000種ARM晶片)，包含STM32全系列微控制器，IAR同步支援意法半導體最新推出晶片。

IAR EWARM特點在於提供快速上手的資訊中心、使用者親和的IDE、及高度最佳化的C和C++ ARM編譯器等， 最新版v8.11可支援ARM的DesignStart Program(包括Cortex-M0及Cortex-M3)。

新華電腦資深業務經理黃瑞安指出，IAR率先推出可完全整合於EWARM IDE的程式碼分析工具: 包括C-STAT(Static)及C-Run(Runtime)，協助工程師早期發現潛在問題確保品質，價格極親民；功能性安全(Function Safety)的支援，提升客戶產品開發的可靠度。

新華亦提供圖形化人機介面(GUI)發展軟體TouchGFX：適於發展高效能低資源需求硬體，其獨特的Designer功能(採WYSIWYG) ，可大幅縮短執行新專案所需的時間。

整合STM32微控制器  Ayla企業級物聯網平台協助製造商加速物聯網產品開發

物聯網是由連網裝置、雲端平台、行動端應用程式所構成的大型網路架構，但考量到雲端架構非常複雜、成本高、不易維護，市面上有不少公有雲端業者均有推出支援物聯網架構的雲平台，協助製造商快速推出新應用服務。

而Ayla的企業級敏捷物聯網平台，是採用專為物聯網設計的全新架搆，為合作夥伴提供一個End-to-End(端對端)的雲端平台，讓物聯網設備製造商都能以此開發智慧型產品，讓用戶享有提供穩定可靠的物聯網服務。

「Ayla敏捷物聯網平台主要包含三大套件，分別為Ayla內嵌式模組、Ayla雲服務、以及Ayla行動應用程式庫，讓製造商可對裝置進行管理、配置，以及進行大量資料分析。」艾拉物聯大中華區渠道市場與區域銷售總監張家源指出：「如此一來，製造商在打造物聯網產品時，無需投資到網路協議開發、端到端安全、雲服務，以及其他基礎技術架構之中，可以專心將資源投入所擅長的創新服務中。」

在Ayla內嵌式模組以及MCU參考設計中，即是採用意法半導體STM32微控制器。該設備開發者運用STM32提供的標準SPI、UART，與Ayla無線網路模組連接，並且可以預先啟用支援OTA功能，讓產品具有自動更新的功能，讓製造商可免去後續維修與韌體更新問題，堪稱是切入物聯網產業的最佳選擇。

STM32搭配ST25  搶攻物聯網最佳選擇

在物聯網多種應用模式中，NFC扮演資料可自動交換的重要通訊技術，現今已被廣泛應用在智慧型手機、門鎖、智慧型手錶、溫度感測器等之中。

問世多年的NFC技術，是由RFID衍生而來的短距高頻無線電技術，能讓內建NFC裝置之間，進行非接觸式點對點的資料傳輸及資料交換，Apple也終於在2017年的6月6日正式宣布即將在iOS11支持NFC讀寫功能，iPhone上的NFC功能不再只限於Apple Pay，這對NFC在物聯網上的應用意義極大。

在市面上眾多NFC供應商中，意法半導體推出的ST25系列產品因採用耐用度最高的EEPROM儲存技術，不僅讀寫次數可達400萬次、資料保存時間最長可達200年以上，已連續11年獲得市佔率第一名的殊榮，足見其產品穩定性之優異。

意法半導體產品行銷經理黃鐙誼指出，ST25系列產品不僅具備使用年限長的優點，更有32、128位元的密碼保護機制，搭配20位元讀寫存取控制，能保護NFC晶片中機密資料的安全。

尤其ST25系列產品型號相當多，合作夥伴可根據記憶體容量、支援應用模輕鬆挑選到合適的產品，至於剛上市的ST25TV RFID標籤，具有防偽、防盜、防拆、自毀及操作雙模功能，則是針對產品標籤、資產追蹤、遊戲、設備維護與管理等應用情境所設計，且資料保護年限亦可長達至少40年之久，是兼具成本效益與使用性的絕佳方案。

穩居全球為控制器龍頭寶座的意法半導體，在持續擴充STM32系列產品線之餘，為讓更多設計師熟悉該微控制器的特性，更在行動裝置平台上推出STM32 Apps，以便能夠快速查詢各種STM32系列產品技術規格，進而縮短新開發專案的流程。

此外，該公司亦在Facebook、Youtube等平台，打造STM32社群生態圈，讓設計師之間能夠相互運用STM32系列微控制器開發各種智慧型產品，強化企業在商業場合中的競爭力。