STM32释放开发创造力 推动云连接智能终端发展

（魏德龄/文）关于当下世界所发生的变化，只要环视下周围的设备，或许就能发现见微知著的地方。通过手机就能查询数据的智能表，无时无刻监测健康数据的可穿戴设备，增加了各种大小屏幕实现交互升级的白色家电，甚至部分设备还开始有了AI的助力。

无处不在的数据、不断升级的交互，以及正在落地边缘的AI成为了这个快速变化的科技世界中的三大趋势。“在这个快速变化的世界里，数十亿个物联网设备的自动化程度和连接紧密度在不断提高，同时它们也需要在本地安全地处理更多的数据。我们把它称之为云连接的智能终端 (cloud-connected intelligent edge)。”意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安表示这一切背后的重要助推器和核心组成部分正是微控制器，而近期ST发布的一系列新品，将会进一步释放开发人员的创造力，推动这一变化升级。

持续的数据与连接

随着场景的细化，很多小型化的设备成为数据监测的一手来源，例如恒温器、智能表计、烟火探测器，又如很多人正在使用的活动追踪器与GPS等。这些设备由于需要电池进行供电，也就需要一颗功耗、功能以及成本完美平衡的MCU。

“在一些便携式胰岛素泵、智能表计等产品上，我们看到对功能、资源、安全的要求越来越高，STM32U0在已有的一些量产项目上，都有着很好的表现。”意法半导体中国区微控制器、数字IC与射频产品部市场经理张明表示。

作为超低功耗 MCU 家族新成员的STM32U0系列，有着优异的低功耗表现，在静态功耗下实现超15倍以上的功耗优化，动态功耗也有近36%的优化。在实际产品验证中，水表类应用可实现38%功耗的优化，传统工业传感器也能有近50%以上的功耗优化。

这与STM32U0的内部结构有着很大关系，其拥有一颗 Cortex M0+内核，以及一个ART 加速器，可更快执行相关应用，进而让整个系统更快进入低功耗模式，降低整体功耗。同时，STM32U0还集成了如LCD驱动器、MSI内部振荡器等功能，高集成度也降低了BOM成本，拥有更具吸引力的售价。

有了数据之后的需求便是连接，对于小型且续航敏感的设备而言，蓝牙是实现连接能力的不二之选。同期发布的STM32 WBA系列无线MCU产品支持多种2.4G协议，包括低功耗蓝牙、Open Thread、ZigBee以及基于Thread 的Matter 协议，采用40纳米公益，内置的Cortex M33 内核主频可达100MHz。支持温度达到105度，可以更好的满足在工业上的应用。

STM32 WBA可以很好的满足工业控制、医疗设备和消费电子、智能家具控制的场景需求。例如在健康和医疗领域，由于产品可支持BLE 5.4，通过多连接特性可最多实现20个设备的同时连接，更好满足了便携式医疗设备中主设备与多个子设备间的连接。同时在待机模式下小于140nA的低功耗特性，也能更好的满足医疗设备的电池续航寿命需求。

“对于低功耗蓝牙，功耗是很重要的指标，小于140nA对于一些出海设备而言，不运行的时候可以提供更好的续航时间，同时在射频运行过程中可以提供丰富的低功耗运行模式，用户可根据自身设备系统要求来选择最适合的低功耗运行方式。”意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF) 市场经理于引表示。

全面的交互升级

只要在近年来更新过白色家电，就能发现其最显著的变化就在于曾经复杂的按钮与旋钮正在被一块可触控的屏幕所取代，甚至还能直接用语音进行沟通。移动设备上已经习以为常的交互方式升级正逐步在传统白色家电的身上发生。

不过白色家电身上新增的那一块屏幕同样需要算力的支撑。“我们的 STM32H7R/S 可以很好的填补这一部分,帮很多客户实现高实时运算,同时也有很好的图形显示。” 意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF) 市场经理黄熘表示新品高性能MCU  STM32H7R/S，作为图显系列在实时MCU上，可以运行MPU级别应用，并拥有更高设计自由度，同时继承了MCU生态系统，助力加速工程师们开发。

作为高性能系列，STM32H7R/S拥有目前已发布的H7系列中的最强单核，内置主频600MHz的Arm Cortex-M7内核，CoreMark跑分可达3174分，DMIPS可达1284分。STM32H7R/S还是STM32里的第一款bootflash MCU，配备快速的外部存储器接口，便于开发者更灵活地选择存储器和架构。在接口上，拥有两个200MHz高达16位的SPI,实现高吞吐量。 同时，客户如果选择最新NeoChrom GPU，可支持更高清和流畅的UI图形设计，并降低图形化数据上对于CPU的负载。

这就意味着STM32H7R/S可以为冰箱、洗衣机、微波炉的显示面板提供支撑。极强的连通性与安全稳定性在工业控制上也能实现很好的落地。由于其600MHz的主频性能，在一些机器人的应用领域也正在受到广泛关注。

ST还为客户提供了两种开发板，其中一款可对显示屏幕性能进行评估，拥有WVGA高分辨率，助力探索开发多功能原型。

落地边缘的AI

提及交互，AI无疑已经成为了实现下一次交互升级的关键技术。边缘AI的概念在云连接智能终端上的“智能”二字上已经承担起了新的使命。边缘AI如同每个物联网个体的小脑，提供一种快速反应、本能式的智能。

“凡是和智慧相关的应用,设计者们都会去想有没有 AI 在里面?” 意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF) 市场经理杜铭在言语中表达了目前在泛智能家具、智慧城市等领域对于AI能力的思考。

新登场的STM32MP2微处理器专门内置了AI加速单元，该NPU加速器算力达1.35TOPS。

“我相信这也是 MPU 的一个运算趋势。”杜铭表示ST在高性能MPU上对于NPU的集成，将可下沉或分解到本地的边缘 AI。同时，边缘AI成本更低、应用更灵活、系统集成速度更快。

ST还为STM32MP2提供了两种数据模型训练方式，工程师既可通过自己的数据模型在本地MPU编译器上进行优化和转换，最后实现部署。也可通过ST的模型库，选择其中一个模型建立边缘AI计算能力，通过MPU的离线编译器或云端编译器，编译优化二进制代码，最终实现边缘AI应用的部署。

ST模型库中提供了四类模型，包括运动姿势估算、图像分类、语义分割及物体检测。MPU离线编译器则分为桌面版和云端版，均可实现模型的优化、量化与转换，无论是在本地还是云端，编写好的代码均可运行在STM32MP2的开发板上进行验证。

STM32的Linux还提供了一个名为X-Linux-AI的扩展包，所有软件和工具均放在这一Linux框架内，包括 Python语言、Gstreamer、Open CV 等，为开发工程师提供一站式解决方案的完整AI生态。

此外，STM32MP2 还是面向 64 位应用的处理器，并继承了上代优秀的多媒体单元，包括支持高达1080p分辨率的3D GPU，同时支持 RGB、LVDS 和 MIPI DSI 的接口，满足不同的图像输出需求。内置的ISP 功能的 MIPI CSI 两线的摄像头接口在机器视觉与多媒体应用上带来了更大提升。让AI生态系统不仅可以跑在NPU上，也可根据需求适时跑在CPU和GPU上。

显然，作为这一世界助推器和核心组成部分的微控制器的正在更进一步，从挖掘更多数据与机遇，到提升连通性，再到不断推动传统设备的交互升级，让AI无处不在。ST的一系列新品正在释放全新创造力。

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