引领32位MCU市场,ST STM32F7系列重磅登场

2014-10-08 17:27:03来源: EEWORLD

    在嵌入式设备当中,随着对各种各样可连接性和工业控制应用需求的发展,越来越多的处理器对于性能提出更高要求。尤其是在高端MCU、工业控制、传感器中枢、物联网以及汽车电子,这些非常追逐高性能计算的市场。  

    为了适应市场不断追求性能的脚步,2014年9月24日,ARM宣布推出最新的32位Cortex-M处理器Cortex-M7,这款处理器相较于目前性能最高的ARM架构微控制器,可大幅提升两倍的运算及数字信号处理性能。

    新的构架固然让人惊喜,但是什么时候进入市场才是最牵动人心的,就在这场发布会的第二天,意法半导体就与ARM联合举行发布会,公布了基于Cortex-M7内核的微控制器STM32F7系列,该系列目前包括F746、F756,预计将会与明年开始供货。

    意法半导体大中华与南亚区微控制器市场及应用总监James Wiart,微控制器市场总监Daniel COLONNA,中国区微控制器市场部高级经理曹锦东以及ARM嵌入式市场营销副总裁游理查(Richard YORK)出席了此次发布会。

ARM嵌入式市场营销副总裁 Richard York(左)

意法半导体微控制器市场总监 DANIEL COLONNA(右)

功能强大的M7

    全新的ARM Cortex-M7处理器具有7大特点和优势:

    1、6级超标量流水线,在40LP工艺制程与频率400MHz的条件下,性能测试可达2,000 Coremarks。

    2、支持64位AXI互连,可选配经过优化的指令及数据Cache,连接高性能大型设备。

    3、紧密链接内存接口,可以更快的实时响应。

    4、丰可配置选项多样化,可兼容锁定不同性能设备。

    5、通过嵌入式追踪宏单元(Embedded Trace Macrocell, ETM),可选配完整的指令及数据轨迹,提高系统能见度。

    6、可选安全套件及内建错误侦测功能,有助达到汽车安全级别的ASIL D及SIL 3标准

    7、ARM Connected Community上的合作伙伴提供最广泛的第三方工具、实时操作系统(RTOS)和支持所有架构的中间件。

    Cortex-M7的高速处理效率能让使用者立即体会到其在音效处理、影像资料及语音辨识上所带来的效能提升。

    与现有Cortex-M系列产品相同,Cortex-M7亦提供C语言的开发环境,使既有在Cortex-M(M0+, M3, M4)上运作的程式皆能在Cortex-M7上执行而不需要重新编译。藉由完整的生态系统与软体相容性,现有Cortex-M核心能轻松移转至Cortex-M7。如此一来系统设计人员可重复利用各式的程式码,降低研发及维护相关成本。

    虽然,M7的性能非常的强大,但是Richard YORK指出:“与之前的系列不同,Cortex-A系列非常适合去跑丰富的操作系统,如安卓、windows等;Cortex-M系列更多地针对一些价格更敏感的、使用和开发都相对容易的目标市场,也就是会是强调控制多一点。”

意法半导体大中华与南亚区微控制器市场及应用总监 JAMES WIART

ST : ARM内核MCU先驱

    据了解,2013年基于Cortex-M架构的芯片出货量超过29亿片,而今年上半年就已经达到17亿片,超过175家来自全球的合作伙伴获得了Cortex-M 的授权。

    而此次首批获得ARM Cortex-M7处理器授权的厂商名单,其中包括Atmel、飞思卡尔与意法半导体等大型公司。

    能够如此快速的在构架发布的第二天就如此快速的推出产品的,除了ST,很难有其他的厂商了。 我们不禁要问,为什么ST能够如此快速的推出产品呢?

    首先我们要知道的是,2007年ST是第一家发布基于 ARM Corte-M的MCU。在2010年、2011年,ST也都是第一个发布最高性能STM32微控制器,是在全球、以及中国市场的领先的应用领域里广泛的推广基于Cortex架构的MCU供应商。相对于其他厂商来说,ST更多的是专注于ARM构架MCU的推广与研发。

    事实也证明,ST这种专注于ARM构架的MCU的行为,为他们赢得了市场的先机与技术上的领先优势。也正是因为如此,ST才会更加不遗余力的深度挖掘ARM构架MCU的强大潜力。

    就ST与ARM的关系,ARM处理器产品部门总经理NoelHurley就曾经表示:“ARM和意法半导体建立了长久广泛的业务关系,我们非常兴奋看到这种关系扩展到基于最新的ARMCortex-M7的微控制器。这种合作伙伴关系让对性能和可靠性要求苛刻的嵌入式应用领域获得最广泛的生态系统的支持。”

    对于这种互相促进的合作关系,Daniel Colonna也很赞同:“作为ARM的主要合作伙伴,我们与ARM保持密切的合作关系,同时我们也与客户密切合作,确保他们能够及时得到支持向市场推出新产品,这让我们在Cortex-M微控制器市场长期保持领导地位。”

意法半导体中国区微控制器市场部高级经理 曹锦东

继续领跑的STM32F7系列

    下面我们来看看STM32F7系列的详细信息。

    STM32F7新系列微控制器的工作频率高达200MHz,采用6级超标量流水线和浮点单元,测试分数高达1000CoreMarks。

    STM32F7系列通过无缝升级路径将处理性能和DSP性能提高一倍,性能远超以前的高性能32位Cortex-M微控制器和ST自已的STM32F4微控制器。

    该微控制器外围架构提升了产品的性能和易用性:ST在新微控制器内引入两个独立的无等待状态访问内外存的加速机制,即在内部嵌入式闪存和一级高速缓存内应用意法半导体独有的自适应实时加速器技术,处理器访问内外存的代码和数据无需等待。

    另外,采用ST的经过制造检验的稳健的90纳米嵌入式非易失性存储器CMOS制造工艺,STM32F7系列证明意法半导体正在履行“加快自己及客户的创新,缩短上市时间”的承诺。同时,随着意法半导体开始进军更先进的技术节点,先进的面向未来的系统架构有更大的空间提高微控制器的性能。目前STM32F756NG高性能微控制器的样片仅提供给主要客户。

    那么STM32F7系列适用于哪些领域呢?

    “物联网,可穿戴对于算法精度要求,对于数据传输速度要求越来越高我们预见未来需求,准备合适产品给客户用,应对未来一些挑战。”曹锦东表示。

    STM32系列的定位是通用MCU,目标定位在所有的应用上。但是回顾过去的F1、F0、F2、F4,可以看到F2和F4的目标是更高级的应用或者更加智能化应用,这些应用会需要更强的充电能力和更强的外设。

    而F7的优势就在于其强大的运算性能,能够适用于那些对于高性能计算有巨大需求的应用,对于当前还在使用简单计算功能的可穿戴设备和健身应用来说,将会带来革命性的颠覆和难以估计的推动作用。

    从架构方面来讲,F7在过去F2、F4基础上做了更多的改进。外设方面,增加更多的外设。另外还从整个系统架构上做了深度的优化和改进,这样使整个内核性能可以得到最大的发挥和释放。

    针对当前客户的需求,Daniel Colonna认为:“当客户开发一些前瞻性的产品,或者在目前的项目中遇到一些挑战,而现在的产品又不能满足需求时,STM32F7会让他们有更大的空间,更大的可能性去满足更复杂的应用,迎接未来有更加挑战性的项目。”

    随着高性能STM32F7微控制器系列的推出,不难想象,市场上将会出现更多,更具创意的产品,更多原本不可实现的应用将会成真,就让我们静待其上市吧!

关键字:32位  MCU  STM32F7  ST

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/2014/1008/article_16410.html
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北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

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