15年成為通用MCU第一，STM32憑什么？

微控制器（MCU）是這個快速變化世界的重要助推器和核心組成部分，也是整個數(shù)字世界應(yīng)用最普遍的數(shù)字芯片之一。通用MCU市場競爭情況復(fù)雜且多樣，開發(fā)者需要選擇最適合的MCU產(chǎn)品完成創(chuàng)新設(shè)計。而MCU市場競爭發(fā)展的重點一定是以開發(fā)者為本的產(chǎn)品創(chuàng)新和生態(tài)系統(tǒng)的完善；同時提高質(zhì)量與可靠性、產(chǎn)能與韌性也將是重要的發(fā)展方向。

15年成為通用MCU第一：四大戰(zhàn)略支柱作后盾

如果要評選過去15年最成功的微控制器系列，那么STM32系列注定是最熱門的候選之一。STM32系列從2007年推出到2022年成為通用32位MCU市場排名第一的產(chǎn)品，這其中承載了意法半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)業(yè)線重裝上陣時無數(shù)開發(fā)者的期盼。

意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器市場經(jīng)理談俊坦言，在這個快速變化的世界里，數(shù)十億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的自動化程度和連接緊密度在不斷提高，同時它們也需要在本地安全地處理更多的數(shù)據(jù)，ST把之稱之為云連接的智能終端 (cloud-connected intelligent edge)，而STM32 被認為是釋放開發(fā)人員創(chuàng)造力并實現(xiàn)這一愿景的關(guān)鍵推動因素。

目前通用MCU市場競爭情況可以說是多樣化，給開發(fā)者提供了更多的選擇，加速了通用MCU在終端市場的滲透。同時，充分競爭的環(huán)境促進了STM32的創(chuàng)新。通過為開發(fā)者提供更多的MCU選擇，STM32在終端市場得到了更為廣泛的滲透。那么ST如何幫助開發(fā)人員取得并保持成功呢？談俊認為這得益于STM32的四大戰(zhàn)略支柱。

第一個支柱是STM32產(chǎn)品的廣度和深度。就產(chǎn)品廣度而言，STM32擁有超過3000款MCU產(chǎn)品，僅在去年就新增了600款，涵蓋了超低功耗、主流型、無線、高性能和 MPU系列。這是因為ST希望為開發(fā)者提供最廣泛的產(chǎn)品選擇，并且希望讓盡可能多的開發(fā)者用到STM32產(chǎn)品。然而，ST并不想在尖端技術(shù)上有所妥協(xié)，絕大數(shù)產(chǎn)品會采用一流的模擬和數(shù)字IP技術(shù)。

第二個戰(zhàn)略支柱是生態(tài)系統(tǒng)。在過去到今天中國的工程師一直是STM32生態(tài)主要的用戶，同時對STM32生態(tài)的發(fā)展提出很多寶貴的建議。ST從2007年開始打造生態(tài)系統(tǒng)，并不斷地對其進行拓展。去年，ST達到了一個里程碑，已經(jīng)有100 萬開發(fā)人員積極參與到其生態(tài)系統(tǒng)中。ST對這個生態(tài)系統(tǒng)進行了大量投資，旨在讓其成為行業(yè)翹首。

第三個戰(zhàn)略支柱是產(chǎn)能。這是一個非常重要的支柱。在過去的幾年里，ST非常注重產(chǎn)能的建設(shè)，致力于為客戶提供10~15年的產(chǎn)能保障。這一方面需要投資建設(shè)自己的產(chǎn)能，因為ST是一家半導(dǎo)體垂直整合制造商(IDM)；另一方面，也需要ST加強和晶圓代工廠的合作伙伴關(guān)系。ST對中國區(qū)的客戶非常重視，因此意識到有必要打造一條本地化的供應(yīng)鏈。ST希望給客戶傳遞信心——承諾在未來一年、五年、十年、甚至十五年，都會為他們提供供貨保障。目前，ST每分鐘出產(chǎn) 4000 個 MCU，約合每天達到 600 萬個。最近ST宣布的集成嵌入式相變存儲器的18 納米全耗盡絕緣體上硅 (FD-SOI) 技術(shù)就是一個ST內(nèi)部協(xié)同開發(fā)制造工藝的典型示例——這項技術(shù)最初被應(yīng)用在28納米汽車MCU的制造中，該技術(shù)的應(yīng)用將大幅度提升STM32系列的存儲容量并提升功耗表現(xiàn)。

第四個戰(zhàn)略支柱是開發(fā)資源直通工程師。這需要確保所有的開發(fā)人員都知道在哪里可以找到所需的產(chǎn)品/系統(tǒng)，并能夠輕松獲取/訪問所需的產(chǎn)品/系統(tǒng)。ST通過打造STM32 社區(qū)做到這一點。去年，這個社區(qū)的開發(fā)者單獨訪問量超過 130 萬次。除此之外，ST還通過全球活動分享專業(yè)知識和豐富經(jīng)驗。最后一點尤為重要——那就是ST與代理商合作伙伴建立起來的非常牢固的合作伙伴關(guān)系。通過這些代理合作伙伴的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，可以在1000個不同地區(qū)觸達客戶。

意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器市場經(jīng)理談俊

發(fā)力邊緣AI：迎接MCU的智能化時代

如今，人工智能幾乎應(yīng)用于每個細分市場，推動汽車、工業(yè)和個人電子產(chǎn)品數(shù)字化，影響著我們每天的家庭或工作生活。 人工智能將改變游戲規(guī)則，尤其是許多工業(yè)應(yīng)用的規(guī)則。談俊認為，MCU和邊緣AI的結(jié)合，在工業(yè)設(shè)備預(yù)測性維護，太陽能光伏檢測，電池生命周期管理，家電能源優(yōu)化，以及智慧工業(yè)、智能家居和智能樓宇的視覺等應(yīng)用上，能夠提供比之前更精確的解決方案。過去十年里，意法半導(dǎo)體一直在投資基礎(chǔ)技術(shù)研究，提供廣泛的產(chǎn)品組合，建設(shè)豐富的軟件生態(tài)系統(tǒng)，為客戶利用邊緣人工智能的力量實現(xiàn)市場成功賦能。

截至今天，從ML Perf Tiny 基準測試項目提交數(shù)量看，談俊很自豪的表示，STM32 已經(jīng)是排名第一的通用微控制器，在提交的全部測試項目中，基于STM32的項目占比73%，這說明，ST十幾年的投入終于得到回報，已經(jīng)有大量開發(fā)人員正在STM32硬件平臺上開發(fā)探索邊緣人工智能。這與三個主要因素有關(guān)。 首先，STM32在工業(yè)和消費通用微控制器市場上具有領(lǐng)先優(yōu)勢，其次，STM32從一開始就決定支持邊緣 AI 基準測發(fā)展。最后，線上開發(fā)平臺 STM32 AI 開發(fā)者云可幫助客戶和開發(fā)者用通過在線工具在各種 STM32 板上輕松測試他們自己的模型。這三個要素促進了在STM32上的大規(guī)模人工智能創(chuàng)新。

從硬件角度來看，支持AI邊緣的STM32產(chǎn)品組合包括MCU和微MPU，并還在進一步擴大了現(xiàn)有的產(chǎn)品組合，如新增的具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速功能的產(chǎn)品STM32N6 和 STM32MP2。

在軟件方面，意法半導(dǎo)體推出的STM32Cube.AI, 用于將已經(jīng)訓(xùn)練好的算法轉(zhuǎn)換成高效、優(yōu)化的C代碼運行在STM32 MCU 和MPU上。同時STM32Cube.AI Developer Cloud能夠快速精確的評估模型推理時間，幫助客戶加速產(chǎn)品開發(fā)過程。此外，ST Edge AI套件是一整套集成化的軟件和開發(fā)工具，包括通用MCU、汽車MCU、MPU和智能傳感器的各種開發(fā)板和嵌入式人工智能優(yōu)化工具，幫助開發(fā)者輕松開發(fā)AI解決方案。從2023年12月開始，意法半導(dǎo)體的NanoEdge AI Studio工具已完全免費使用。 該工具提供了從機器學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)采集、訓(xùn)練以及部署的全部流程，在stm32ai.st.com網(wǎng)站上，有更多的用戶案例可以參考。

除了上述軟硬件方面的實力，意法半導(dǎo)體還直接與高科技解決方案提供商合作，這些合作伙伴的工程師通常擁有數(shù)據(jù)學(xué)和軟件編程知識技能，擁有使用業(yè)內(nèi)熟悉的框架開發(fā)人工智能模型的經(jīng)驗。ST還支持那些缺乏數(shù)據(jù)學(xué)知識技能或沒有大型數(shù)據(jù)集的開發(fā)者，其軟件生態(tài)系統(tǒng)讓初學(xué)者以及更有經(jīng)驗的人工智能開發(fā)者能夠在STM32 MCU、MPU或MEMS 傳感器模塊內(nèi)的 MLC 或 ISPU 上運行他們自己的應(yīng)用程序。

產(chǎn)品部重組：最大化發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢

2024年初ST重組了公司業(yè)務(wù)，宣布把所有MCU業(yè)務(wù)都整合在了同一產(chǎn)品部門內(nèi)，產(chǎn)品部內(nèi)又包含兩個不同的子業(yè)務(wù)部門：STM32系列通用 MCU和MPU，以及車規(guī)MCU (SPC及 Stellar系列車規(guī)MCU)。得益于業(yè)務(wù)整合，兩個子部門可以協(xié)同開發(fā)制造工藝、IP模塊（例如安全、連接、人工智能、圖形加速器）等技術(shù)，提高產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新速度和效率，縮短產(chǎn)品上市時間。

如今，新能源汽車，智能生活，綠色能源發(fā)展，智能工業(yè)生產(chǎn)等需求的發(fā)展，都極大刺激了MCU的應(yīng)用需求增長。針對這些領(lǐng)域，ST大力投入生態(tài)和產(chǎn)品的建設(shè)，致力為客戶提供高性價比的產(chǎn)品和高可靠質(zhì)量的產(chǎn)品，賦能客戶創(chuàng)新，共同應(yīng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。未來ST還將在所有地區(qū)新成立專注終端市場應(yīng)用的市場部門，加強公司對終端市場客戶的關(guān)注度。

“不止于芯”策略：想開發(fā)者所想，及開發(fā)者所及

面對未來的32位MCU的競爭，不止于芯（More-than-Silicon）將依然是STM32中國的市場策略與推廣理念。STM32將支持開發(fā)者的更多需求，比如更多無線連接、更高級安全、更自主決策嵌入式 AI，以及多種垂直應(yīng)用比如圖形用戶接口、電機控制與數(shù)字電源等等。

與此同時，STM32會根據(jù)市場需求制定發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)不同應(yīng)用的需求推出針對性內(nèi)核的MCU。新的內(nèi)核與STM32特定的外設(shè)設(shè)計搭配能給開發(fā)者更好的開發(fā)體驗，比如M33內(nèi)核與STM32H5外設(shè)設(shè)計的結(jié)合能夠提供帶有新方式生命周期管理的增強信息安全特性，而更高的信息安全正是未來產(chǎn)品設(shè)計中重要的考慮因素，也正是STM32不止于芯（More-than-Silicon）策略的重點之一。