從邊緣AI到CRA資安要求：意法半導體STM32的產品與技術發展
- 陳詩函／台北
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從邊緣AI運算、工業設備控制，到圖形介面與連網產品資安，微控制器（MCU）及微處理器（MPU）需要兼顧的功能愈來愈多。全球半導體領導廠商意法半導體（STMicroelectronics； ST）的STM32產品線，也持續擴展運算效能、低功耗設計、連網功能及安全防護能力。
ST自2007年推出採用Arm Cortex-M3核心的STM32F1系列以來，已逐步發展出涵蓋不同效能與應用需求的MCU與MPU產品。目前，STM32累計出貨超過150億顆，客戶超過10萬家。
近年ST推出的STM32N6、STM32U3、STM32C5及STM32MP2等系列，分別著重於AI硬體加速、超低功耗、入門級運算效能與工業級應用。同時，開發工具、無線連網模組、圖形處理及馬達控制軟體也陸續更新。隨著歐盟《網路韌性法》（Cyber Resilience Act；CRA）的通報義務於2026年9月開始適用，產品資安設計與後續維護也成為開發者必須考量的重要工作。
從邊緣AI運算、工業設備控制，到圖形介面與連網產品資安，微控制器（MCU）及微處理器（MPU）需要兼顧的功能愈來愈多。全球半導體領導廠商意法半導體（STMicroelectronics； ST）的STM32產品線，也持續擴展運算效能、低功耗設計、連網功能及安全防護能力。
ST自2007年推出採用Arm Cortex-M3核心的STM32F1系列以來，已逐步發展出涵蓋不同效能與應用需求的MCU與MPU產品。目前，STM32累計出貨超過150億顆，客戶超過10萬家。
近年ST推出的STM32N6、STM32U3、STM32C5及STM32MP2等系列，分別著重於AI硬體加速、超低功耗、入門級運算效能與工業級應用。同時，開發工具、無線連網模組、圖形處理及馬達控制軟體也陸續更新。隨著歐盟《網路韌性法》（Cyber Resilience Act；CRA）的通報義務於2026年9月開始適用，產品資安設計與後續維護也成為開發者必須考量的重要工作。
邊緣 AI：從神經網路加速到低功耗運算
STM32N6是ST高效能STM32 MCU產品系列，搭載時脈最高800MHz的Arm Cortex-M55處理器。其中，STM32N6x7型號內建ST自行開發的Neural-ART神經網路加速器（NPU），運作時脈最高1GHz，運算能力可達600GOPS，主要用於電腦視覺與音訊等應用的即時神經網路推論。
STM32N6也整合影像訊號處理器（ISP）及MIPI CSI-2攝影機介面，影像資料經過處理後，可透過直接記憶體存取（DMA）傳送至NPU，減少主處理器的資料搬移負擔。
在低功耗產品方面，STM32U3是首款採用近閾值設計的STM32 MCU，透過降低電晶體運作電壓來減少動態功耗。ST公布其運算能源效率最高達117 CoreMark/mW，約為前一代產品的5倍。其中，STM32U3B5/U3C5進一步整合硬體訊號處理器（HSP），可加速數位訊號處理（DSP）及邊緣AI運算。
入門級MCU則由STM32C5帶來不同的效能選擇。這個系列採用ST的40 nm製程與Arm Cortex-M33核心，內建Flash記憶體容量從128 KB起跳，最高達1MB。相較於常見的Cortex-M0/M23入門級產品，STM32C5讓成本敏感型應用也能採用效能更高的處理器架構。
工業MPU：運算效能與長期支援
對於需要執行Linux、圖形介面或較複雜資料處理的工業設備，ST提供STM32MP2微處理器系列。
STM32MP2採用64位元Arm Cortex-A35架構，最高運作時脈達1.5 GHz，並搭配 Cortex-M33處理即時控制工作。依據系統啟動架構，Cortex-M33也可擔任可信任網域（Trusted Domain），負責隔離關鍵資源，以及管理Cortex-A35的啟動與重置。
其中，STM32MP25內建最高1.35 TOPS的NPU，可支援物件偵測、影像分類與姿態辨識等邊緣AI應用。STM32MP23則提供最高0.6 TOPS的神經網路加速能力，並透過部分腳位相容的封裝選擇，讓開發者能依照運算需求調整產品設計。
長期可靠度也是工業設備選擇MPU時的重要條件。STM32MP2支援-40°C至125°C的接面溫度範圍，ST也公布了與工業應用長期運作相關的可靠度規格。供貨部分，相關產品納入ST的10年長期供貨計畫。
軟體維護同樣是工業系統生命週期的重要環節。ST於2025年推出STM32MP23時，宣布將每個OpenSTLinux發行版本的維護支援期間由兩年延長至5年，讓開發者能在較長時間內取得軟體修正與安全性更新。
開發工具與無線連網
STM32的軟體開發環境也持續更新。伴隨STM32C5推出的新一代硬體抽象層HAL2，針對驅動程式的程式碼大小及資源使用進行最佳化。ST同時推出可用於量產專案的範例程式，方便開發者參考、修改及整合至自己的應用。
在AI模型開發，ST Edge AI Developer Cloud提供線上模型分析、最佳化及效能測試功能。開發者可透過 ST的實體開發板資源遠端執行測試，取得模型的推論時間及記憶體使用量，無須事先準備所有目標硬體。
無線連網的方案，ST67W611M1是ST與Qualcomm Technologies合作開發的Wi-Fi 6與Bluetooth LE 5.4 模組。模組搭載 Qualcomm Technologies的多協定網路協同處理器，可與STM32 MCU搭配使用，減少開發者自行處理無線通訊協定及射頻設計的工作。
ST67W611M1已於2025年進入量產，並取得多項無線通訊認證。除了Wi-Fi 6與Bluetooth LE 5.4，目前也已透過X-CUBE-MATTER支援Matter over Wi-Fi；Matter over Thread則依ST公布的規劃，預計於2027年第1季透過軟體更新支援。
第三方開發工具也持續支援STM32。IAR Embedded Workbench提供經TÜV SÜD認證的功能安全版本，可搭配STM32CubeMX 進行專案開發，並支援VS Code開發環境。其C-STAT靜態程式碼分析工具可檢查MISRA C、CERT C等程式碼規範。
圖形介面：MCU支援更豐富的視覺效果
ST透過圖形硬體加速器與記憶體設計，讓MCU能支援更多原本常見於高階微處理器系統的圖形效果。
STM32U5F9/U5G9搭載NeoChromVG圖形處理器，是首批支援硬體加速向量圖形運算的STM32 MCU，可直接處理SVG圖形與向量字型。相較於大量使用點陣圖素材，向量圖形有助於減少部分圖形資產的儲存需求，並支援縮放、旋轉等視覺效果。
針對圓形螢幕，ST的Chrom-GRC技術可減少非顯示區域佔用的畫面緩衝記憶體，ST表示可節省超過 20%。
另一項進展是STM32H5E5/H5F5所搭載的 Chrom-ART2圖形加速器。這些MCU內建1.5 MB SRAM，使用內部記憶體時可支援最高VGA（640 × 480）解析度，搭配外部記憶體則可支援最高1024 × 600解析度。實際可達的解析度與記憶體需求，仍取決於顯示設定及系統配置。
上述圖形加速功能可搭配ST的TouchGFX開發軟體，應用於智慧家電、工業控制面板及其他需要圖形化操作介面的設備。
馬達控制：無位置感測器的零轉速全扭矩技術
在馬達控制應用中，準確掌握轉子位置，是控制啟動方向、轉速與扭矩的重要條件。傳統無感測器控制通常依靠馬達運轉時產生的電氣訊號估算位置，因此在靜止或極低轉速下較難取得準確資訊。
這項限制對需要高啟動扭矩的產品尤其重要，例如電動工具、家電、電動自行車及園藝設備。
ST推出的STM32 ZeST（Zero Speed Full Torque）演算法，搭配高靈敏度觀測器（High-Sensitivity Observer，HSO），可讓永磁同步馬達在不使用轉子位置感測器的條件下，實現零轉速全扭矩控制。
這套軟體控制技術可在馬達運轉過程中估算電氣參數，並依據運作狀態調整控制。根據ST公布的技術資料，相關演算法有助於改善低速控制、降低啟動峰值電流與噪音，並減少使用實體位置感測器的需求。
HSO已自STM32馬達控制軟體開發套件MCSDK 6.2版起獲得支援，同一版本也增加STM32G4雙馬達控制功能。STM32 ZeST則目前僅向特定客戶開放。
產品資安：從晶片安全功能到CRA法規責任
歐盟《網路韌性法》（CRA）的通報義務已於2026年9月11日開始適用。依CRA的過渡規定，通報義務適用於落入法規範圍的產品，也涵蓋在主要產品要求全面適用前已投入市場的相關產品。
當製造商得知產品存在遭主動利用的漏洞，或發生影響產品安全的重大事件時，必須依規定於24小時內提出初步預警，並於72小時內提交通報。此外，還須依事件類型提交最終報告：針對遭主動利用的漏洞，期限為相關矯正或緩解措施可用後14日內；針對重大事件，則為提交通報後一個月內。CRA的主要產品資安要求則將自2027年12月11日起適用。
在晶片安全功能上，STM32N6、STM32U3及STM32H5E5/H5F5等產品已將SESIP Level 3與PSA Certified Level 3列為相關安全認證目標。實際認證狀態及適用的軟硬體配置，仍須依各產品的官方認證資料確認。
以STM32U3為例，ST採用安全記憶體保護秘密金鑰，並在晶片出廠前寫入裝置驗證憑證，降低製造過程中處理敏感資訊的複雜度。這些設計可作為終端產品製造商因應歐盟無線電設備指令（RED）及CRA資安要求時的技術資源。
不過，晶片具備安全功能或相關認證，並不代表採用該晶片的終端產品已符合CRA。產品風險評估、符合性聲明、漏洞處理及上市後安全維護，仍須由終端產品製造商依適用法規承擔責任。
