作为通用32位MCU市场最受关注的产品系列,意法半导体(ST)的STM32 MCU从2007年问世之后就迎来爆发式增长,成功占据通用32位MCU市占率领头羊的位置,并且不断引领着通用MCU技术与应用的新思维开拓。
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新能源汽车带动汽车电子架构级革命和AI引领的边缘智能应用浪潮成为2024年最受关注的技术前沿,作为通用MCU的探索先锋,2024年底STM32宣布了在这两个方向的重要技术探索。
汽车MCU:STM32A扩展汽车电子生态
在ST最新的业务部门调整中,汽车电子业务被分散到各个产品线系列中,汽车MCU产品线与通用MCU的STM32进行了全新的整合。新能源汽车的快速普及引领着汽车电气化程度的飞速发展,无论是与驾驶行为有关的数字化还是整车电子电气架构的三电(电机、电池和充电)功能集成化,都引发车用半导体的技术变革新挑战。
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图1 STM32将加强对汽车MCU的关注
意法半导体中国区 微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF) 汽车微控制器产品营销高级经理黄延球介绍,按照现在车载应用数字器件的功能和性能划分来看,自动驾驶和行车电脑这两个功能要求HPC(High performance computing),需要高算力的处理器SoC。SoC相关的应用领域之外,比如图1中几个蓝色方块的部分,包括多合一电气化,功能域或位置域的融合,还有就是各种各样传感器控制和执行器控制,都是将来 ST汽车MCU的专注领域。 根据第三方数据统计,到2030年左右,汽车MCU的总体市场规模是非常可观的,将会达到165 亿美元。所以,ST宏伟的目标设定是到2030年,汽车MCU销售要比2024年实现翻倍,那ST的底气从哪里来?
一方面ST在专用汽车MCU市场推出了Stellar产品线,采用了实时控制和性能都比较出色的ARM R52内核,主要定位于面向于集成式应用如车辆控制单元VCU,电驱逆变系统(通常也简称为 MCU,电机控制单元),再加上 BMS电池管理系统和热管理单元等。这些单元之前都是通过独立的ECU实现,现在可以通过Stellar MCU的多核功能来完成,可以在一片Stellar MCU上做完这些所有的动作和控制。因此,Stellar集成式MCU来完美的支持了多 个实时应用的相互无干扰运行,快速交换数据,同时也提供大量的数据IO端口给数据和设备服务。
另一个重要的产品线就是全新的汽车版STM32——STM32A系列,这是ST沉淀很久终于确定开发的产品线。STM32作为最受欢迎的通用MCU,其庞大的生态系统是成功的关键。随着整车的电子电气架构逐步全电化,车内除了主控的MCU外,还需要数量可观的执行器或传感器系统,这些部分的MCU需求可能并不需要跟Stellar系列那样满足苛刻的全部车规标准(如同时满足ASIL-D、ISO26262和AECQ100等),而只需要一些中小型普通车规级MCU即可,比如黄延球以LED车灯控制、座椅控制和车窗控制等为例,这几部分对MCU的功能性能要求不高但对实时性要求比较高,同时要求产品价格尽可能便宜且方案更新换代速度更快。基于这样的市场需求,ST希望将STM32生态圈扩展覆盖到汽车产品应用,可以最大程度现有STM32客户进入汽车领域以及满足整车客户的成本优化和轻量化需求。当然,黄延球也特别指出,STM32A产品跟传统的STM32还是有不小的区别,ST会进行全方位的车规认证以满足基本的汽车MCU标准需求。
STM32N6:首颗人工智能MCU
AI应用引发了整个信息产业的变革,甚至可能重塑整个信息产业。相比于云端AI的雷声大雨点小,边缘AI的需求和应用场景更具有商业价值和现实意义,因为AI应用的前提就是从云端AI下沉到边缘侧,边缘端AI的时效性更强,隐私保护性更好,更有效更高效的做自主计算和执行,在设备和设备之间以及设备和云之间,边缘AI能够做识别验证、数据保护,实现安全能力,确保AI应用的安全可靠。
根据ABI市调机构的数据,到2030年,边缘端TinyML MCU市场复合年增长率达到113%。ST关注边缘AI已经超过10年时间,意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF) 微控制器产品市场经理丁晓磊介绍,STM32系列之前主要以通用MCU和MPU提供边缘AI需要的计算能力(比如STM32MP系列和STM32H7系列)。边缘AI
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