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MCU如何玩转AI?详解意法半导体STM32新战略

类别:业界要闻  出处:国际电子商情  发布于:2018-05-15 17:14:38 | 800 次阅读

  提到意法半导体(以下简称ST),很多人第一时间想到的可能会想到STM32 MCU。然而ST不光是有MCU,从手机、汽车到物联网,ST正通过完善的产品线与生态伙伴们一起构建完善的生态系统......


  2020年,ST中国的CU份额将超20%
  从1987年成立以来,ST多年一直是世界十大半导体公司之一。据了解,ST是世界第一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商,也是世界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商,在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域位居世界前列。
  

  从图中可看到,智能手机、穿戴设备、无人机、电视领域,ST都有中国客户排在前列
  根据IC insights的预计,从2017年到2022年MCU在IOT里每年的复合增长率是17%。到2020年,会有超过30亿个物体连接在一起,这对MCU提出了更多要求。2017年,通过中国三大运营商连到云端的IOT数量占到全球56%,也就是说在运营商层面上连到IOT的物体有超过一半在中国。而对于ST来说,到2020年,ST在中国的MCU市场份额将超过20%。
  

  对于ST来说,IOT涵盖的智能硬件、智能家居、智慧城市、智能工业是未来关注的重点。IOT需要的几个主要技术切入点包括:安全、网络连接、云服务、用户界面和传感器。其中,MCU作为运算处理的基础,也是这次STM32峰会主要关注的方面。
  

  目前ST也是全球前三大的MCU厂商。拥有市场上最广的Cortex-M MCU产品线,在中国ST的MCU实现了27%的复合年均增长率。2017年,ST亚太区收入超过30亿美元,61%的出货量都是在亚太地区,37%的区域客户都在亚洲。根据isuppli的数据,ST也是2017年中国排名第二的MCU厂商。
  据介绍,ST亚太地区的通用微控制器(MCU)收入在全球占比42%,亚太区占比25%以上。2017年ST在全球交付了超过20亿个MCU,也就是说MCU业务目前是ST最主要的收入来源。这似乎可以理解为何ST将每年在深圳举行的技术研讨会命名为“STM32峰会”。
  从Cortex-M到Cortex-A,ST不再局限于MCU?
  

  STM32问世已经有11年,已经量产了11个系列。从MCU的未来发展方向来看,一共有三个方向:更高的性能、更强的联网能力、更安全的能力。因此此次STM32峰会上,ST就针对这三个方向增加了5款新产品。
 

  左起:曹锦东(意法半导体中国微控制器事业部市场及应用总监)、Arnaud Julienne (意法半导体亚太区MMS及物联网副总裁)、Daniel Colonna (意法半导体微控制器事业部市场总监)、Jerome Roux (意法半导体执行副总裁,亚太区销售及市场部主管)
  意法半导体执行副总裁,亚太区销售及市场部主管Jerome Roux首先就介绍了新增添的STM32WB。据介绍,STM32WB中的W代表无线的意思,而B则代表蓝牙。Jerome Roux表示,WB是非常重要的产品系列,它融合了STM32的生态系统和架构,采用双核射频集成(CM0+ 内核负责协议栈)。意法半导体微控制器事业部市场总监Daniel Colonna表示,STM32WB射频可以支持蓝牙和802.15.4(zigbee、Thread),除了可以做蓝牙数据传输,还可以进行语音、图像显示、传感器的数据处理。
 

  Jerome Roux表示,之所以增加蓝牙和802.15.4,一方面是为了等待蓝牙5.0(Mesh 5.0)的IP发布,另一方面也是为了尽可能支持更多的RF协议。据介绍,ST的无线产品线很广,如射频收发器SPIRIT,还有集成了一个CPU和射频收发器的BlueNRG。STM32WB有2个CPU,2个调制解调器,和射频收发器,能够覆盖更多的应用。
  

  除了STM32WB,ST还推出了一款最小的MCU STM32L4,可应用于如智能插座等领域,以实现成本的节约。STM32L4包括两个12位ADC,其片上闪存容量下探至64KB,功耗更是低至0.3μA@3V。 此外,ST还推出了去年STM32 H7的升级版,会在Cortex?-M7 @ 400 MHz内核的基础上增加一个Arm? Cortex?-M4 @ 240 MHz核。
  值得重点提出的是,STM32将会加入Linux系统,而不仅仅采用RTOS。与之相搭配的是,ST将在未来推出支持双核Arm ? Cortex?-A7的样片,可以说这个产品的架构已经不再只是MCU了,而跟AP靠拢了。Daniel Colonna表示,从价格和产品特性来看,这款产品已经很接近微处理器了,这样开发者在开发应用的时候就更方便了。
  如何实现MCU的系统性安全?
  意法半导体中国微控制器事业部市场及应用总监曹锦东概括了MCU未来面临的三个方向:一个是更高的性能,第二是强调通讯的功能,未来所有的设备都会联网,这个联网的同时需要有无线,在联网同时需要对数据进行处理,这里离不开性能通讯。第三最关键的是安全,只要联网就会涉及到安全的问题。 针对IOT很重要的安全部分,ST推出了一款Arm? Cortex-M33? 的STM32产品,支持以往在AP中采用的Trust Zone技术。通过Trust Zone可以实现更高的安全性,且不仅是在微控制器里的安全性,而且还可以提供更多的安全性方面的服务。ST投入许多资源和精力在相关的工具开发上,以满足开发者的需求。
  

  要做到系统性安全,光靠硬件是不够的。还需要做到系统性的安全分析,要知道可能会出现哪些威胁或漏洞。这些威胁可以用同样的解决方案来防止,比如恶意软件、分布式拒绝服务(DDoS)、恶意假冒设备等。
  除此之外,STM32还提供物联网安全工具箱,实现了可扩展的嵌入式安全功能,比如STM32Trust.CodeProtect,保证用户代码安全且完整地写入可信的STM32产品,包括安全安装、安全编程;STM32Trust.DataProtect,保护有价值的数据不被窃取,包括数据保护、关键存储保护;STM32Trust.ExecutionProtect,将应用程序分为可信和不可信两部分,包括代码执行隔离。
  

  物联网应用中支持HomeKit的智能家居产品越来越多,HomeKit是一个家庭自动化设备通用协议。而ST则为很多中国企业提供HomeKit——Apple Homekit BLE。这套工具(Apple Homekit BLE)将于 2018年中期率先支持STM32L476 (512 kB+闪存)和 STM32F413平台,之后支持STM32WB系列。
  

  为了更好的整合生态,ST最近也收购了软件开发工具专家Atollic公司(Atollic开发出了业内知名的获得高度好评的TrueSTUDIO?集成开发环境(IDE),专注Arm? Cortex?-M微控制器的嵌入式开发社区,例如,意法半导体的市场领先的STM32系列微控制器(MCU))。
  STM32如何玩转人工智能?
  

  值得一提的是,在CPU、GPU以及各种硬件加速器中逐渐普及的AI功能也开始进入到MCU领域。ST也在积极确保通过一些简单工具来实现STM32上的人工智能。
  ST提供一个神经网络输出器STM32Cube.AI,这是一个软件工具,把现有成熟的算法转化成在MCU上运行的AI算法。因为传统AI算法比较大,需要更大的GPU、CPU来处理,在MCU使用的算法需要通过这个工具来进行转化。其目标应用是相对比较简单的应用,如语音、图像、人脸识别,以及其他需要MCU进行处理的应用。这个工具能够让工程师直接简单的在STM32上得到实现。
  “这是非常有意思的工具,我们可能在全球范围内第一个能够提供这样复杂的工具,我们的想法就是尽可能抓住更多的人工智能,把它放在STM32上。”XX表示,这仅仅是开始,ST在AI领域有很大的雄心,未来会做更多的工作。事实上,包括百度、微软、阿里这些在AI和IOT领域布局多年的互联网公司目前正与ST在设备、芯片端加强合作。在去年的云栖大会上,阿里就宣布ST就AliOS Things进行了移植。2017年11月,AliOS Things已经成功移植到L476芯片上;2017年12月,AliOS Things包括IAR/KEIL移植已经全部完成;在2018年3月,基于STM32的Link kit移植成功;在今年5月,基于STM32 X-Cube的AliCloud开发套件会正式发布。未来当开发者从网上把CubeMX下载完之后,就会默认支持AliOS Things。

关键词:AI 意法半导体 

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