ST lanceert next-gen energiebesparende microcontrollers

STMicroelectronics heeft een nieuwe generatie energiebesparende microcontrollers (MCU's) aangekondigd, de STM32U5-serie, die zijn ontworpen voor strenge stroom-/prestatie-eisen in slimme toepassingen zoals wearables, persoonlijke medische apparaten, domotica en industriële sensoren.

De nieuwe MCU's zijn vervaardigd met behulp van 40nm-procesgeometrie, wat energie bespaart in dynamische bedrijfsmodi en energiebesparende modi. De nieuwe STM32U5-serie combineert de Arm Cortex-M33-kern, de mogelijkheid om Arm Keil MDK te gebruiken voor maximale stroomoptimalisatie, en nieuwe functies zoals geavanceerde beveiliging met nieuwe hardwaregebaseerde bescherming gericht op PSA-garantieniveau 3 en SESIP (beveiligingsevaluatiestandaard voor IoT-platforms), evenals grafische versnellers om de gebruikerservaring te verbeteren.

IoT voor de toekomst

In het groeiende Internet of Things (IoT)-tijdperk moeten dingen slim zijn, dat wil zeggen uitgerust zijn met intelligentie, om verbinding te maken met het netwerk. Dit betekent dat ze een microcontroller en software nodig hebben die de interfaces beheert, aan de ene kant naar de echte wereld, d.w.z. de sensoren, en aan de andere kant naar het internet via het communicatieknooppunt.

Stroomverbruik in actieve modus is zeker de fundamentele parameter, maar het is niet genoeg. Het object kan gedurende lange perioden inactief zijn; in dit geval is het handig om het systeem in een stand-by-status te zetten, en dan wordt het zijn fundamentele verbruik. De twee uitersten van energieverbruik zijn de actieve modus, waarbij de microcontroller op vol vermogen werkt, en de uitschakeling, waarin geen bewerking wordt uitgevoerd. Daartussenin kunnen er andere modi zijn die bewerkingen met verminderde prestaties omvatten om het stroomverbruik te verlagen. Er zijn ook andere mechanismen waarmee het apparaat kan worden uitgerust die leiden tot een vermindering van het totale verbruik van het systeem waarin de microcontroller wordt gebruikt.

Laag stroomverbruik en beveiliging

In de afgelopen vijf jaar heeft ST zijn aandeel in microcontrollers vergroot, met name de STM32-serie met ondiep vermogen. De evolutie met de nieuwe serie die dit jaar in de embedded wereld wordt gepresenteerd, is gericht op het bieden van krachtige prestaties en superieure prestaties en beveiliging ten opzichte van de nieuwste versies. Dankzij een geavanceerde DC/DC-converter en LDO-regelaar kunnen de STM32U5 MCU's het dynamische stroomverbruik terugbrengen tot minder dan 19 µA/MHz.

De nieuwe MCU bevat de Arm TrustZone-technologie van de vorige STM32L5 en een reeks specifieke beveiligingsfuncties zoals:

• AES-codering en openbare-sleutelautorisatie (PKA) zijn nu hardwarebestendig tegen zijkanaalaanvallen met behulp van differentiële vermogensanalyse (DPA)
• Beveiligde gegevensopslag met een unieke hardwaresleutel (HUK)
• Actieve sabotagedetectie
• Interne bewaking die geheime gegevens kan wissen in het geval van een storende aanval, een functie die voldoet aan de PCI Security Standards Council (PCI SSC)-vereisten voor point-of-sales (POS)-toepassingen.

Voor deze microcontroller creëerde ST de STM32U5 IoT-ontdekkingskit (B-U585I-IOT02A), die de MCU combineert met een wifi-module, een Bluetooth-module en verschillende sensoren. ST zei dat Microsoft deze kit koos als referentiebord voor zijn nieuwe Azure Certified Device-programma.

Een geavanceerde 14-bits high-speed analoog-naar-digitaal converter (ADC) van de volgende generatie is geïntegreerd en klaar voor detectie- en volgtoepassingen.

Een multifunctioneel digitaal filter (MDF) en een digitaal audiofilter (ADF) verbeteren de mogelijkheden van ST's high-performance sigma-delta modulator digitale filter (DFSDM). Met verbeterde audioprestaties is het nu mogelijk om goedkope, low-power microcontroller-gebaseerde use case AI-systemen te gebruiken. Bovendien kunnen STM32U5 MCU's, met geheugen voor foutcorrectiecode (ECC) als onderdeel van het apparaat-RAM, ook voldoen aan veiligheidsgerichte toepassingen.

De STM32U5 MCU's bevinden zich momenteel in de bemonsteringsfase, terwijl de volumeproductie in september 2021 begint. De prijs begint bij $ 3,60 USD. Er zal een ruime keuze aan pakketten beschikbaar zijn, waaronder een 4,2 mm x 3,95 mm WLCSP en 7 mm x 7 mm UQFN48 en UFBGA169.