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MCU应该有多强?从意法半导体的STM32H7双核说起

首先说一下绕不开的MCU和MPU优缺点问题。MCU(microcontroller,亦称单片机)和MPU(microprocessor unit,微处理单元)各有优势。简单来说,MCU集成大量外设,单线程,成本低,易使用,没有操作系统。而MPU需要辅助外设,可跑Linux等操作系统,多线程,成本高,使用难度大。既然如此,那么两者各干各的事,简单的归MCU,复杂的归MPU,大家和平相处,井水不犯河水就好了。

现在的问题是,MCU开始不本分了(MPU或许也有了新想法)。随着边缘人工智能应用(如语言控制设备)的兴起,过去相对较笨的MCU显得有些力不从心。但是,MCU毕竟容易使用,而且很多人已经熟悉了MCU开发,如果MCU能变得更聪明一些,我们仍然可以将很多重任交给它。

2016年,意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)推出了STM32H7,基于Arm Cortex-M7内核。在ST公司丰富的MCU产品线当中,STM32H7是性能*强大的优异产品了。然而,ST认为还可以做到更强,于是又推出了STM32H7 Dual Core双核MCU。

简单介绍一下这款产品。它拥有两个内核:Arm Cortex-M7,运行频率480MHz,*强大的Cortex核心,搭配双精度FPU、MPU、先进DSP和 L1 cache;Arm Cortex-M4,运行频率240MHz,同等级实时产品中*佳核心,搭配单精度 FPU、DSP、MPU和ART Accelerator加速器。该产品刷新了MCU高性能纪录,达到2424 + 800 CoreMark。

Dual Core 强大的内核由强大架构提供支援

据意法半导体微控制器事业STM32高性能产品线上等市场经理Renaud BOUZEREAU先生介绍,在实际应用中,两个内核各司其职。在工业应用中,Cortex-M7内核负责人机界面,Cortex-M4负责通信闸道、马达控制和传感器预处理 (人工智能)。在家庭自动化应用中,Cortex-M7负责人工智能神经网路 (模式识别, 自动语音识别),Cortex-M4负责通信闸道和实时界面。

连网Kitchen Aid搭配先进人机界面(大尺寸显示器和语音识别)

显然,这个双核STM32H7的功能的确非常强悍。但是,我们的问题是,MCU需要这么强悍吗?将来STM32产品线还会沿着这条路继续走下去吗?

BOUZEREAU先生和意法半导体中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东先生解答了我们的疑惑。据介绍,STM32H7是基于ST的40nm工艺平台开发的,前期投入已经很大。ST在这个平台上开发更多的高性能产品是必然的,更多细分产品的推出可以在较低成本下满足更多的垂直应用。

曹锦东先生说,高性能并不代表销售数量会更小;ST追求的是技术的迭代。他举例说,2012年当ST投入大量资源开发180nm工艺STM32F1的时候,市场上主流的MCU是8位单片机。而现在,32位的Arm内核MCU比比皆是。同理,ST现在投资40nm工艺的STM32H7也是公司前瞻性的战略。

至于更高性能的STM32产品的走向趋势,我们也看出了一些端倪。据介绍,在STM32H7双核之外,ST在欧洲还发布了一款包含双Cortex-A7内核和Cortex-M4内核的三核心产品,型号称作STM32MP1。该产品既能满足客户对Linux操作系统的需求,同时适用STM32的生态系统;既有强大的运算功能,又具备实施控制功能,是一款MPU+MCU的混合芯片。

综上所述,ST正在新的40nm工艺平台上持续布局,包括STM32H7单核、STM32H7双核和STM32MP1三核产品,性能达到MCU巅 峰水平甚至超越MCU进入MPU+MCU的所谓跨界领域。至于市场会更加接受哪一种产品,以及将来优异MCU的演进路线如何,几年之后回头再看会更加清晰。

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