STM32 başka bir harika şampiyon, bir çekirdek ve çift çekirdek ekler, performans yükselir
STMicroelectronics'in (ST) 2007'de Pekin'de ilk STM32 ürününü piyasaya sürmesinin üzerinden 10 yıl geçti. Bu on yılda STM32 sevkiyatları 3 milyar adede ulaşarak onu Çin'in en büyük mikrodenetleyici markası haline getirdi. Dahası, IoT'nin uygulama eğilimi giderek daha belirgin hale geldikçe, aralarındaki MCU'ya olan talep de artıyor. Bu nedenle ST'nin stratejisinde nihai hedef, muhteşem bir stratejik ekosistem oluşturmak ve sektör lideri olmaktır.
ST, STM32 serisini genişletmeye devam ediyor. Temmuz 2019'da ST, Pekin'de yeni bir ürün lansman konferansı düzenledi ve ilk çift çekirdekli MCU-STM32H7'yi başlattı. ST Microcontrol Division'ın kıdemli pazarlama müdürü Renaud Bouzereau, performans avantajlarını ayrıntılı olarak tanıttı.
STM32H7, Arm Cortex-M serisindeki en yüksek performanslı 480MHz Cortex-M7 çekirdeğini kullanır ve 240MHz Cortex-M4 çekirdeği ekler. ST'nin akıllı mimarisi, verimli L1 önbelleği ve ART Accelerator uyarlanabilir gerçek zamanlı hızlandırma teknolojisi ile, kod gömülü flash bellekte yürütülürken, yeni MCU 1327 DMIPS ve 3224 CoreMark performansıyla yeni bir rekor kırdı. ST'nin Chrom-ART Accelerator teknolojisi, grafik işleme performansını daha da geliştirir. Enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için, her bir çekirdek, ihtiyaç duyulmadığında ayrı ayrı kapatılabilen bağımsız bir güç alanına sahiptir. Geliştiriciler, iki çekirdeği esnek bir şekilde kullanarak mevcut uygulamaları kolayca yükseltebilir, daha gelişmiş ve karmaşık grafik kullanıcı arayüzleri ekleyebilir, örnek olarak motor kontrolünü alabilir ve daha önce tek çekirdekli Cortex-M4 MCU'da bulunan eski kodu STM32H7 Cortex-M4'e taşıyabilir. Aynı zamanda, yeni GUI Cortex-M7 üzerinde çalışıyor. Diğer bir örnek, sinir ağları, sağlama toplamları, DSP filtreleme veya ses codec bileşeni gibi ana işlemcinin yoğun iş yükünü azaltarak uygulama performansını iyileştirmektir.
Ek olarak, çift çekirdekli mimari aynı zamanda kod geliştirmeyi basitleştirmeye, proje geliştirme döngüsünü kısaltmaya ve kullanıcı arayüzü kodunu gerçek zamanlı kontrol veya iletişim işlevlerinin geliştirilmesinden ayırmaya yardımcı olur.
STM32H7, Cortex-M7 kanının son damlasını çekiyor gibi görünüyor
Cortex-M7, 24 Eylül 2014'te ARM tarafından piyasaya sürülen yeni nesil Cortex-M serisi mimaridir ve üst düzey gömülü uygulama pazarına yöneliktir. 40nm yeni teknolojisi, büyük flash bellek ve RAM'in avantajları ile STMH7, 2010'un en yüksek puanına başarıyla ulaştı ve çoğu parametrede iki yıl önce STM32F7'nin iki katı performans avantajına sahip. Cortex-M7 MCU tabanlı diğer üreticilerden daha yüksek performansa sahiptir.
STM32H7, Cortex-M serisi çekirdeklere dayalı tüm işlemcilerin en yüksek performansını başarıyla yeniledi. Renaud, "Gömülü sistemlerin mevcut kullanımı olarak, H7 tüm üst düzey uygulamalar için tamamen yeteneklidir. Mevcut gömülü uygulamalar için Görüntü işleme ve ses işleme zaten çok düzgün olabilir. H7 bile bazı yönlerden düşük kaliteli Cortex-R serisi işlemcilerin yerini alabilir. Üst düzey uygulamalar Cortex-M çekirdek işlemcilerin odak noktası olmayabilir
Güçlü çekirdek, güçlü mimari tarafından sağlanır
Cortex-M7'nin yüksek performansına ek olarak, STM32H7'nin en belirgin iyileştirmesi, CoreMark puanını 800 puan artıran ikinci çekirdek M4'den geliyor. Mükemmel tasarım nedeniyle bu çift çekirdekli mimari çok esnektir. Örneğin, sistem herhangi bir çekirdekte başlatılabilir ve enerji tüketimini önemli ölçüde optimize etmek için hepsi bağımsız bir güç alanında bulunur. H7 iki tür görev gerçekleştirebilir veya çekirdeklerden biri güvenli işlem algılaması yapabilir, bu da hesaplama süresini ve ortalama güç tüketimini azaltabilir. Bu nedenle, yeni çift çekirdekli modelin dinamik güç tüketimi STM32F7'den çok daha iyi. Bu tür bir esneklik geliştirme döngüsünde de ortaya çıkabilir Çift çekirdekli mimari, geliştirme ekipleri arasındaki bağımlılığı azaltabilir, böylece karmaşıklık ve tasarım zorluklarını önleyebilir.
Çift çekirdeğin avantajları şunları içerir:
1. İki çekirdek bağımsız olarak çalışabilir ve STM32 çift çekirdekli ürünler kullanılırken iki takım farklı görev gerçekleştirilebilir;
2. Kaynak mimarisi üç güç kaynağı etki alanına bölünmüştür. Yüksek performanslı etki alanı GUI, DSP ve güvenlik Cortex-M7 tarafından kontrol edilir. D2'nin Cortex-M4'ü esas olarak gerçek zamanlı bağlantı ve kontrol ile ilgilenir ve D3, büyük veri toplamanın etki alanıdır. Bunun ana nedeni, diğer iki alanın, uykuda olduklarında sensörlerden otomatik olarak veri toplamasıdır. Üç alan, genel dinamik güç dengesini elde etmek için çalışma zamanlamasını serbestçe tahsis edebilir ve açılış ve kapanış sürecine özgürce karar verebilir;
3. İki çekirdek, devre kartı tasarımını ve proje değerlendirme süresini kısaltmak için bağımsız olarak çalışır;
4. Genel sistem maliyeti azaltılabilir, çünkü STM32H7 çift çekirdekli üründe çok sayıda çevresel kaynak yerleşiktir, bu nedenle iki sistem tarafından tamamlanan şeyler çift çekirdekli MCU tarafından işlenebilen tek bir sisteme dönüştürülebilir. En önemli nokta, anahtarlama güç kaynağının işlevinin, çipin dinamik güç tüketimi dengesini mükemmel bir şekilde çözeceğidir.
Çift çekirdekli STM32H7'nin yeni özellikleri: MIPI-DSI, 16-bit ADC ve FD-CAN
Litografi işlemlerinde yapılan iyileştirmeler, ST'nin STM32H7'de ilk kez MIPI Ekran Seri Arayüzünü (MIPI-DSI) sunmasını da sağlar. STM23H7x7'de sağlanan bu işlev, daha yüksek çözünürlüklü ekranlar kullanabilir, düşük elektromanyetik girişim sağlayabilir ve çok az güç tüketebilir, bu da onu taşınabilir video oyun konsolları veya ev aletleri için çok uygun kılar. Benzer şekilde, yeni STM32H7x5 ve STM32Hx7, kalıp üzerinde üç adet 16 bit analogdan dijitale dönüştürücü (3.6 milyon örnek / s'ye kadar) daha esnek bir şekilde kullanabilir. İki FD-CAN arayüzü ve Ethernet denetleyicisi de endüstriyel uygulamalar için iyi avantajlar sağlar.
Güçlü çekirdek, en güçlü mimari tarafından desteklenir ST'nin yerleşik Chrom-ART hızlandırıcısı ve MJPEG kodlayıcısı, görüntü görüntülendiğinde tüm CPU Yüklemesinin iş yükünü% 90 azaltabilir. Bu şekilde, herkesin kullanması için daha fazla CPU kaynağı serbest bırakılabilir.
Ek olarak, yüksek performanslı ürünler en çok veri aktarımındaki veya artan CPU iş yükündeki sorunlardan korkar, ancak STM32H7 serisi, olay bağlantısını tetikleyebilen ve otomatik olarak bellekten hareket etmesine izin veren yerleşik bir ana DMA'ya sahiptir. Bu, daha karmaşık hale getirebilir. Veri aktarımının görevi, CPU'lar arasında bellek alışverişi yapmaktır.Bu durumda, CPU müdahalesi gerekmez, bu nedenle CPU iş yükü daha hafif hale gelir. Dahası, STM32H7 yüksek hassasiyetli bir zamanlayıcı modülü içerir, bu modül daha karmaşık PWM çıkışı oluşturabilir, bu yüksek hassasiyetli süreç esas olarak dijital gücün veya daha karmaşık olayların tetiklenmesi içindir ve bu işlem ayarlanır Tetikleme modunda, CPU'nun çok fazla olayı tetikleme sürecine katılmasına gerek yoktur.
Daha yüksek ortam sıcaklığı
Wafer üretim sürecini iyileştirerek ve STM32H7 mimarisini optimize ederek ortam sıcaklığında maksimum güç tüketimini (TJmax 125ºC) artırmış STM32H7'lerin mevcut eşik değerinin güvenli bir şekilde 105ºC'ye ulaşabileceği anlaşılmıştır. Bu, aktif ısı dağılımı olmadan belirli uygulamaları çalıştırabileceği anlamına gelir, bu da onu daha geniş bir ortam aralığı ve açık ürün yelpazesi için daha uygun hale getirir.
Karmaşık uygulamalar oluşturmak için bir çekirdek ve iki çekirdek
Renaud, H7 çift çekirdekli yapının karmaşık uygulamalarla başa çıkabileceğini göstermek için mutfak ekipmanının mimari diyagramına bir örnek verdi. Burada, Cortex-M7'nin yerleşik Chrom-ART hızlandırıcısı ve JPEG Codec hızlandırıcısı, görüntü ekranını işlemek için kullanılır ve ses tanıma işlemi Cortex-M7'de çalıştırılabilir; ana iletişim, gerçek zamanlı kontrol olarak Cortex-M4 çekirdeğini kullanır.
Çift şifreleme, daha güvenli üretim
Yazma işlemi sırasında yazılımın sızdırılmaması veya yeniden kullanılmaması nasıl sağlanır? H7'nin güvenli ürün yazılımı yükleme hizmeti bu şüpheyi ortadan kaldırmanıza izin verecektir. ST donanımında iki şey olacağından, biri aygıt yazılımını şifrelemek, diğeri ise anahtar içeren fiziksel bir akıllı karttır. Üçüncü şahıs ancak bu iki şeye sahip olduğunda bu çipi üretebilir.Bu sayede geliştirilen orijinal bellenimin tüm süreç boyunca asla görülmeyeceği garanti edilir.Bu nedenle tüm modda dışarıya aktarımı garanti ederiz. Her zaman şifrelenmiş ürün yazılımı.
STM32 kapsamlı destek sağlar
ST, donanım açısından üç geliştirme kurulu sağlayacaktır: Nucleo board, değerlendirme kurulu ve tam işlevli değerlendirme kurulu. Kullanıcı desteği Yukarıda, ST ayrıca temsilcileri tarafından sağlanan FAE'yi de içerir, böylece kullanıcılar tüm dünyada ilgili teknik desteği bulabilirler. Ek olarak, ST topluluğunda birçok soru cevaplanabilir; bu ST'ye ek olarak ortak projeler üzerinde de çalışmaktadır, bu proje sadece H7 değil, aynı zamanda motor kontrolü, endüstriyel diğer ürün hatları gibi çeşitli uygulamalara derinlemesine girebilir. Yukarıdakilere bağlanın, ST bunu destekleyebilecek farklı ortaklara sahip olacaktır.
sonuç olarak
ST, yenilerini sunmaya devam edebiliyor ve performansını sürekli olarak optimize ederek 2018'de ST genel amaçlı MCU'ların küresel sıralamasını 2017'de üçüncülükten 2018'de ikinci sıraya yükseltti.
STMicroelectronics Çin'in Mikrodenetleyici Bölümü Pazar ve Uygulama Direktörü Cao Jindong şunları tanıttı: Tüm tedarikçilerin pazar performansı çok güçlü ve genel pazar payını daha da artırmak çok zor. Ancak geçmişte STM32'nin güçlü ürün yelpazesi ve daha geniş bir müşteri tabanı sayesinde ST, pazar payını hala artırmaktadır.
ST'nin MCU tedariği% 16'dan fazla büyümüştür Bu organik büyüme (satın almalar, birleşmeler veya birleşme yoluyla değil) kendi pazar gelişiminden kaynaklanmaktadır.Bu şekilde işletme de çok sağlıklıdır.
Gelecekte ST, zamanın ön saflarını yakından takip edecek, daha derin araştırma ve yazılım geliştirme çalışmaları yapacak, dikey uygulamalara ve segmentlere ayrılmış uygulamalara odaklanacak ve bu bölümde ekosistemin geliştirilmesine daha fazla enerji yatırılacaktır.
ST'nin Çin'deki stratejisi müşterilere üç açıdan yardımcı olacaktır. Biri ekosistemi genişletmek ve iş ortaklarıyla yakından iletişim kurmaktır. İkincisi, dikey uygulamalara odaklanmaktır. Üçüncüsü, küçük ve orta ölçekli müşterileri daha kapsamlı bir şekilde desteklemektir. Bu matris, ST'nin işinin uzun vadeli olmasını sağlar. , Sürdürülebilir ve sağlıklı gelişme. Gelecek planları hakkında konuşurken Cao Jindong,
Gelecekte ürünlere ek olarak hizmetlere daha fazla odaklanacak.Ürün çipleri temelinin temelini oluşturacak.Buna ek olarak ST genişleyecek ve daha güçlü bir yazılım ekosistemi veya ekosistemi geliştirecek, çünkü bu daha kısa sürede daha karmaşık bir şekilde gelişmesine izin verecek. Uygulamalar. Çiplerin artan karmaşıklığı ile ST, daha sorunsuz bir bağlantı geliştirecek ve geliştirme ortamını ve geliştirme platformunu destekleyecek ve müşterilerin basitleştirmesine ve daha hızlı geliştirmesine yardımcı olmak için kullanıcı uygulamalarıyla ilgili ek yazılımlar ekleyecektir.
