STM32：站上MCU之巔開啟全方位戰(zhàn)略布局

記得2007年意法半導(dǎo)體整合原有的MCU資源并正式推出STM32系列產(chǎn)品時(shí)，就定下要超越通用MCU各大競爭對(duì)手的目標(biāo)，在經(jīng)過15年的技術(shù)研發(fā)、市場推廣和生態(tài)培育之后，意法半導(dǎo)體終于在2021年成為32位MCU的市場占有率第一。如今，站上通用MCU之巔的STM32系列又再次開啟了全方位的戰(zhàn)略布局，致力于鞏固并擴(kuò)大在通用32位MCU的市場份額。

面對(duì)STM32十幾年了的飛速成長，意法半導(dǎo)體微控制器和數(shù)字 IC 產(chǎn)品部 MDG 亞太區(qū)、物聯(lián)網(wǎng)/人工智能創(chuàng)新中心及數(shù)字營銷副總裁朱利安（Arnaud JULIENNE）表示，STM32取得的高速增長和目前第一位的排名來自于ST內(nèi)部的有機(jī)增長，沒有任何大的收購和合并。未來的數(shù)字化時(shí)代會(huì)驅(qū)動(dòng)著整個(gè)設(shè)備的增長，數(shù)字化增速會(huì)是 GDP 的兩到三倍。數(shù)字化趨勢不會(huì)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)或其他因素的影響而改變，數(shù)字化會(huì)帶來4倍于經(jīng)濟(jì)增速的 32 位 MCU 的增長。在數(shù)字化的進(jìn)程中，他們對(duì) MCU 的需求會(huì)越來越多且越來越大，其中最大的部分來自工業(yè)控制，在通用MCU里工業(yè)控制的MCU占到52%市場比例，未來這個(gè)比例將增長到 65%，所以，工業(yè)需求對(duì) STM32 來說將越來越強(qiáng)勁。他特別提到幾個(gè)重要的 MCU在工業(yè)市場的增長支撐點(diǎn)：首先是提升能源效率家電或聯(lián)網(wǎng)的家電對(duì) MCU 的需求；其次是針對(duì)工控自動(dòng)化面對(duì)的需求做預(yù)維護(hù)檢測，這里涉及到工業(yè)設(shè)備部署AI的預(yù)維護(hù)檢測功能；三是很多設(shè)備包括電動(dòng)工具會(huì)更加無線化，從而可以大幅提升電動(dòng)工具的應(yīng)用效率；四是電氣化，特別是與汽車相關(guān)的充電管理、充電樁市場管理的部分也是和更多工業(yè)需求相關(guān)的重點(diǎn)內(nèi)容；五是整個(gè)智能樓宇、智能 安裝、智能設(shè)備和智能建筑的部分也是需要更多智能化的元素。

因?yàn)橐咔榈仍?，STM32系列最近一兩年并沒有太多的新品發(fā)布，隨著疫情的逐漸褪去，已經(jīng)成為通用32位MCU市場第一的ST也開始全方位布局新的產(chǎn)品系列，順應(yīng)朱利安介紹的五大市場趨勢，STM32瞄準(zhǔn)多個(gè)市場對(duì)MCU的全新需求推出了針對(duì)性產(chǎn)品，希望可以繼續(xù)鞏固自己的市場領(lǐng)先優(yōu)勢。這次STM32系列發(fā)布的新產(chǎn)品包括了基于 STM32WBA 的 BLE 的產(chǎn)品滿足電動(dòng)工具的無線應(yīng)用需求， STM32U5 集成低功耗和高安全的產(chǎn)品線，STM32C0改變和提升8位MCU市場的應(yīng)用 MCU，還有面向高性能 SM32H5 的產(chǎn)品線，以及MPU產(chǎn)品系列的新擴(kuò)展產(chǎn)品STM32MP13。談到STM32未來增長點(diǎn)時(shí)，朱利安表示：“在全球超過 10 萬個(gè)客戶，會(huì)為這些客戶提供基于 MCU 的 MPU，這些 MCU 會(huì)在安全性、無線連接、人工智能方面對(duì) MCU 作進(jìn)一步創(chuàng)新和升級(jí)”。特別的，他還介紹了產(chǎn)能方面ST的一些應(yīng)對(duì)方案，ST 過去持續(xù)增加對(duì)產(chǎn)能的投資，在 2022 年投資支出 35 億美金擴(kuò)充產(chǎn)能。今年將投入超過 40 億美金用于產(chǎn)能擴(kuò)充，其中擴(kuò)充的很大一部分將用于支撐 STM32 在 90 納米和 40 納米的產(chǎn)能擴(kuò)充。除了利用 ST 內(nèi)部產(chǎn)能，還積極同多個(gè)全球代工廠合作，這些合作不僅支持今年和明年，ST有規(guī)劃讓他們支持未來四年到六年甚至更久的客戶需求。

在這些發(fā)布的新產(chǎn)品中，STM32C0 是面向成本敏感型用戶，或者說面向消費(fèi)電子包括小家電、玩具、簡單的智能家居控制，都是STM32C0主要面向的市場。借用意法半導(dǎo)體 MDG 中國區(qū)總監(jiān)曹錦東給STM32C0制定的面對(duì)開發(fā)者和工程師的口號(hào)就是“下一個(gè) 8 位 MCU 其實(shí)就是 32 位 MCU”，這突出了STM32C0最大的特點(diǎn)就是從整體性價(jià)比來看實(shí)現(xiàn)了32位和8位非常接近，甚至性價(jià)比方面已經(jīng)讓32位超越了8位MCU。同時(shí)他還介紹，STM8系列產(chǎn)品的10年供貨保證承諾策略已經(jīng)不再適用，這意味著未來ST將不希望客戶再基于STM8開發(fā)新的設(shè)計(jì)，建議客戶能夠轉(zhuǎn)向STM32系列產(chǎn)品特別是新推出的STM32C0系列產(chǎn)品進(jìn)行新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

全新 STM32C0，綜合經(jīng)濟(jì)、可靠和延續(xù)的三個(gè)維度來看，成本是非常關(guān)鍵的要素。相比于客戶應(yīng)用STM8可能只有三毛錢四毛錢才能做更低的成本，那么從成本上來講，意法半導(dǎo)體希望客戶能夠無縫切換，幫助客戶依然用同樣成本、同樣價(jià)錢買到性能更好的32位MCU。在延續(xù)性方面，不管是客戶過去用 STM8、還是STM32F0，在封裝、引腳設(shè)計(jì)、硬件布板方面，從STM32F0、STM32G0 到 STM32C0，都是一脈相承的設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的8位MCU在一些白色家電和傳感器模塊領(lǐng)域擁有比較龐大的市場，不過新的市場需求也呼喚著性能更強(qiáng)大的MCU應(yīng)用。比如很多家電的顯示已經(jīng)升級(jí)到手機(jī)類似的這種，它背后需求有強(qiáng)大的MCU支撐，在MCU背后還有相關(guān)軟件支持它的UI設(shè)計(jì)。而很多傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)慢慢加入一些數(shù)據(jù)處理和AI算法，去識(shí)別到一些真信號(hào)和假信號(hào)，這里也會(huì)涉及到需要一些更強(qiáng)的處理能力。STM32C0可以幫助客戶在這部分做更好的升級(jí)，設(shè)備從過去由通用MCU變成更強(qiáng)的MCU，可以做更好的智能化設(shè)計(jì)。值得一提的是，之前STM32系列所有的軟件、硬件和生態(tài)資源，STM32C0的用戶都可以受益，從而讓他們的設(shè)計(jì)加入到目前最龐大的通用MCU生態(tài)體系中。

基于Cortex-M33內(nèi)核的STM32H5，主打信息安全功能方面的特點(diǎn)，性能上可以滿足大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用類需求。該產(chǎn)品可以幫助客戶的設(shè)計(jì)通過 IEC62443 標(biāo)準(zhǔn)，并滿足 EN 303645 標(biāo)準(zhǔn)。STM32H5 能提供安全功能的靈活性解決方案，客戶可以選擇用硬件、軟件或者是整體解決方案來設(shè)計(jì)他們的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)滿足各種安全功能需求的智慧城市、智能家居和工業(yè)自動(dòng)化解決方案。特別的，STM32H5支持 Secure Manager（安全管理器）把安全存儲(chǔ)服務(wù)、加解密服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)等都集成好，可以理解為是一個(gè)完整的解決方案。大部分的安全功能已經(jīng)被 ST 覆蓋完成，讓客戶更容易實(shí)現(xiàn)信息安全。

超低功耗的STM32WBA無線系列微控制器，能夠支持高安全的各種無線協(xié)議，比如基于 802.15.4 的 Ble5.3、Zigbee、Thread 以及基于 Thread 的 Matter 。系列產(chǎn)品支持最新藍(lán)牙協(xié)議 BLE5.3 協(xié)議，可以支持長距離傳輸和擴(kuò)展廣播功能。ST增強(qiáng)了其安全性，支持 AES 和 PKA 側(cè)信道攻擊防御，側(cè)信道攻擊防御可以防止一些惡性的，通過外設(shè)引腳去破壞、去提取相關(guān)傳輸信息的惡性攻擊。同時(shí)，WBA 還有一個(gè)動(dòng)態(tài) RTC 防篡改功能。

繼幾年前發(fā)布了STM32系列的第一個(gè)MPU之后，最近STM32MPU 處理器產(chǎn)品線新推出了基于Cortex-A7 內(nèi)核的STM32MP13。這款產(chǎn)品作為應(yīng)用于工業(yè)級(jí)的通用MPU產(chǎn)品，兼具了強(qiáng)大的安全性，超低功耗的能力，其具有三大特點(diǎn)：易用、安全、低功耗。在易應(yīng)用性方面，STM32 在軟件上支持 OpenSTLinux，并且擴(kuò)展了實(shí)時(shí)功能，即支持 Linux-RT 的 X- 40 LINUX-RT 擴(kuò)展包，此外還支持了 RTOS 和 Bare Metal，用戶可以方便的使用 STM32MP13 開發(fā)基于裸機(jī)和 RTOS 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用。 在硬件方面，提供所有封裝系列 PCB 的參考設(shè)計(jì)。在安全方面，STM32MP13 里面內(nèi)置了強(qiáng)大的安全功能，安全功能還通過了行業(yè)相關(guān)認(rèn)證。在低功耗方面，STM32MP13 表現(xiàn)非常出色，尤其在各種低功耗 模式下，比如在待機(jī)和 VBAT 模式下可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能 90%以上。STM32MP13作為一款通用工業(yè)級(jí)的處理器產(chǎn)品，適用于包含工業(yè)相關(guān)工業(yè) 4.0、工廠自動(dòng)化，移動(dòng)支付類安全終端，以及智能計(jì)量、智能家居、電力和新能源基礎(chǔ)設(shè)施等方方面面。