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意法STM32L5首款 兼具低功耗與資安的IoT微控制器

  • 賴品如台北

意法半導體STM32L5首款兼具超低功耗與資料安全的IoT微控制器。

意法半導體(ST)推出了以安全為亮點的STM32L5x2系列超低功耗微控制器(Microcontroller;MCU),為物聯網連接應用提供更好的安全保障。

STM32L5系列MCU的工作時脈高達110MHz,其內建Arm TrustZone硬體安全技術的Arm Cortex-M33 32位元RISC處理器内核心。初次為桌上型電腦、行動裝置和通訊基礎建設等裝置開發設計,加入可信賴運算技術,能夠驗證連網裝置的合法性,為資料保護功能和敏感程式碼(加密模組和密鑰儲存)打造一個受保護的執行環境,以阻止任何企圖破壞裝置或軟體的行為;不受信賴程式碼則在另一個獨立環境下執行。

在此基礎上,意法半導體增加了可以針對每個I/O腳位、外部週邊、快閃記憶體或SRAM記憶體區塊,放入或是移出TrustZone隔離保護區的功能,將敏感的工作任務完全隔離,並最大限度地提升裝置的安全性。此外,意法半導體提供之TrustZone還支援安全啟動、內部SRAM和快閃記憶體專用讀寫保護,以及加密演算法加速技術,包括AES 128/256位元密鑰硬體加速和公鑰加速(Public Key Acceleration;PKA),以及保護外存程式碼或數據的AES-128即時解密(On-The-Fly Decryption;OTFDEC)。STM32L5另外支援主動竄改偵測和安全韌體安装。

因為如此關注安全性,STM32L5已通過PSA 2級認證。Arm汽車和物聯網業務線資深總監Thomas Ensergueix 表示,「隨著物聯網和嵌入式裝置不斷提升其智慧和功能,安全性必須從頭開始構建。STM32L5系列讓開發者可以更輕鬆地開發採用Arm Cortex-M33處理器的PSA認證可信賴裝置,為研發消費性、工業級等各種裝置提供一個可靠安全的平台。」

除了這些彈性的資訊保護和產品設計外,意法半導體還在新產品中加入了專有之超低功耗技術,例如,適應性電壓調節、即時加速、功率閘和多種低功耗工作模式,讓無論是鈕扣電池供電,或是透過能量收集供電的微控制器,都具備供高效能和長續航時間。此外,當VDD電壓足夠時,高效切換式降壓調節器可以即時開啟或關閉,以改善低功耗的效能。此外,ULPMark測試成績非常出色,獲得370 ULPMark-CoreProfile和54 ULPMark-PeripheralProfile(1.8V工作電壓)。ULPMark是EEMBC根據現實世界基準測試開發的超低功耗微控制器效能關鍵指標。

意法半導體微控制器事業部總經理Ricardo De Sa Earp則表示,「ST是MCU市場的領導者,將智慧城市、智慧建築和智慧工業等領域列為公司策略重點,我們認為集世界一流的超低功耗與領先業界之資料安全於一身的系列MCU,對保護關鍵任務應用和邊緣運算數據的重要性。傳承ST在超低功耗設計與製程方面的專業知識,在Arm TrustZone穩固的基礎上,加入我們的數據安全保護技術,依託業界領先的STM32開發生態系统,STM32L5x2 MCU是電表、健康(人或機器)監測、行動銷售終端等需要可靠性和安全性之工業物聯網的理想選擇。」

STM32L5x2 MCU配備512 KB雙區快閃記憶體,可同時進行讀寫功能,便於管理設備,還支援錯誤校正碼(Error Correction Code;ECC)診斷,以提升資料安全性;另配備256KB SRAM,可支援高速外部記憶體,包括單線、雙線、四線或八線SPI和HyperBus 快閃記憶體或SRAM,並且提供SRAM、PSRAM、NOR、NAND或FRAM記憶體介面。

STM32L5x2的數位外部週邊包括附專用電源的USB Full Speed控制器,即使是1.8V系統電源,使用者仍可使用USB傳輸資料,還包括符合USB Type-C 1.2和USB Power Delivery 3.0規範的UCPD控制器。智慧模組功能包括最先進的類比數位轉換器(Digital-to-Analog Converters;ADC)、兩個功率閘數位類比轉換器(Digital-to-Analog Converter;DAC)、兩個超低功耗比較器和兩個運算放大器,其中兩個運算放大器具備外部或內部電壓跟隨電路,以及可編程增益放大器(Programmable-Gain Amplifier;PGA)功能。

STM32L5系列隸屬市場領先的STM32 MCU產品家族,全面支援STM32的開發生態系統,並具有STM32CubeL5一站式軟體包,包括硬體抽象層和底層驅動程序、FreeRTOS、Trusted Firmware-M(TF-M)、安全啟動和安全韌體更新(Secure Firmware Update;SBSFU)、USB PD裝置驅動程式、MbedTLS和MbedCrypto、FatFS檔案系統,以及觸控感應驅動程式。

此外,STM32CubeL5擁有多達300多個專案範例,可執行在STM32L552E-EV評估板、STM32L562E-DK探索套件和NUCLEO-L552ZE-Q開發板上。這些專案可在ArmKeil 開發工具、IAR或STM32CubeIDE工具包進行編輯,其專案輸出包括一個STM32CubeMX配置文檔,讓使用者能夠輕鬆設定,更新程式碼。STM32L5x2 MCU現已量產,目前提供兩個版本:消費和商用標準溫度版(-40°C~85°C),以及和適用於極端環境的高溫版(-40°C~125°C)。