STM32杀入无线领域，首选LPWAN市场

2020年对半导体行业来说，是不平凡的一年，但不管世界怎么变化，ST的节奏和方向还是沿着自己的轨迹不停地推出更多的产品线。去年，ST更新了好多新产品并对一些原来的产品进行了升级，至今，STM32出货量已逾60亿颗。然而，这还不够，STM32插上了“无线技术”的翅膀，在物联网领域尽情翱翔。

一年收购3家，ST加快无线技术布局

2020年ST的三大收购都是集中在无线产品线。2020年10月16日ST宣布了并购SOMOS半导体公司。总部位于法国Marly-le-Roy的SOMOS公司是一家成立于2018年的无晶圆厂半导体公司，专门研发硅基功率放大器和射频前端模块(FEM)产品。

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通过此次收购，意法半导体能够强化其与物联网和5G网络前端模块相关的专业技术人员、知识产权(IP)和产品路线图。第一款产品NB-IoT / CAT-M1模块已开始认证测试，并将成为新的网络连接RF FEM开发路线图的初始产品。此外，SOMOS的技术和资产还将支持意法半导体现有5G基础设施射频前端模块路线图中的产品开发。

另外，ST2020年加入了UWB联盟，还签署两项并购协议，收购了一家超宽带（UWB）技术公司 BeSpoon和RiotMicro的蜂窝物联网连接资产。BeSpoon 总部位于法国Le Bourget du Lac，是一家无晶圆厂半导体公司，成立于 2010 年，专门研究 UWB 通信技术，该技术是与法国格勒诺布尔的 CEA-Leti 合作开发的。

他们的技术可以在不利条件下的环境中实现厘米级精度的安全实时室内定位。这项重要的安全定位技术与STM32产品组合的集成将使IoT，汽车和移动通信应用程序的开发人员能够提供诸如安全访问以及精确的室内和室外制图等服务。

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位于加拿大温哥华的Riot Micro通过应用经过验证的设计技术（从低功耗蓝牙（BLE）和Wi-Fi到LTE Cat-M和NB-IoT）来设计蜂窝物联网解决方案，以优化系统成本和功耗。将蜂窝通信功能集成到STM32产品组合中，将增强ST为开发应用程序（例如资产跟踪，计量和车队管理服务）的客户提供的服务。

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以上这几大收购的无线产品线覆盖了BLE，涉及到公网、Cat-M，从IP到产品，到最终模块，达到了全方位的覆盖。“对STM32来讲，我们的梦想是打造一个全方位覆盖的无线产品线，无线产品线会覆盖整个网络，也会覆盖点对点的，所以从家庭的使用到工业场景的，从短距离到长距离，从低速率到高速率，我们都会有计划来覆盖。”意法半导体中国区微控制器市场及应用总监曹锦东讲到。

意法半导体中国区微控制器市场及应用总监曹锦东

发布全球唯一支持LoRa系统级的单芯片SoC

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在无线产品线上，ST选择了往超低功耗广域网方面部署其产品，为什么会往超低功耗广域网方面部署产品呢？

意法半导体亚太区STM32WL无线微控制器策略总监陈德勇解释道，这主要是因为低功耗广域网的网络覆盖范围越来越广。根据LoRa Alliance的数据，到今年已经有将近162个国家、148个运营商在全球范围内推行超低功耗广域网产品。从IHS的产品或路线图有关数据的发展性上可以看到在过去几年其发展非常迅速，特别是在过去三年增长速度非常快。

意法半导体亚太区STM32WL无线微控制器策略总监陈德勇

从今年数据来看，还是LoRaWAN和Sigfox这两个区域里面的增长力度比较高，当然在未来五年里，这几种技术都会互补的兼容在市面上，中国又是这些技术里非常蓬勃发展的地区，所以我们认为在中国开始发行WL是重中之重。陈德勇补充道。

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在过去几年，ST已经陆续发布了两款无线MCU产品，第一款是2.4GHz无线MCU，即WB，还有一款是STM32WL，也是本文的主角。

STM32WL目前是全球唯一支持LoRa系统级的单芯片SoC，所谓系统级单芯片是在一个封装内只有一个硅片。在半导体集成金字塔内，系统级单芯片的SoC属于最高级别的集成。STM32WL产品线有八大特性，其中有两大特性值得一提：一个是其开放射频协议，支持多种射频调制协议；另一个是开放式双核平台，提升其灵活性和安全性。

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STM32WL有四个不同调制方式，包括LoRa，FSK、MSK、BPSK，为什么要支持这么多种类不同的调制？是因为这些不同的调制器上可以支持多种协议。也就是说这一款STM32WL不是单独给LoRa的，其实是在LoRa的程序上还可以支持其他的无线协议。除了LoRa，ST跟Sigfox也达成了协议，这个产品线也能支持Sigfox协议，认证的协议从RC1到RC7，还有最新的Monarch都得到了认证。

本产品系列主要分成两个产品线，基于Cortex-M4单核的是WLE；基于Cortex-M4和Cortex-M0双核的是WL5，WL5还有增加先进的安全特性。这两款产品其实都有共同的关键特性，在无线处理器方面支持的多种协议、功率放大器、芯片接收灵敏度、发射功耗等等，在超低功耗的覆盖面，不管是单核还是双核，都同时支持。它们也有丰富的外设，现在物联网不同设备有众多可实现方式，丰富的外设可以让客户灵活使用和匹配不同的功能。

而且他们非常适合LPWAN市场中的多种应用，智能电表、工业物联网、智慧农业、智慧城市楼宇、物流、智能家居是ST在过去几年分析到成长力最发达或最活跃的领域。STM32WL系列让用户能够创建尺寸非常紧凑的高效节能的可靠的物联网(IoT)设备。

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那么作为市场上唯一可连接LoRa低功耗广域网(LPWAN)的系统芯片，STM32WL有哪些优点呢？

相比独立的MCU和独立的射频收发器，STM32WL深度整合元器件，采用单颗芯片支持，避免使用第二个无线收发器，这样会大大降低成本费用，较之2个独立芯片或者SiP来说，它需要更大的PCB；而且简化了开发流程，缩短产品上市时间，无论是单核还是双核版本，都具有卓越的安全性；并且还有免费的生态系统支持，LoRaWAN协议栈、Sigfox协议栈、STM32CubeMX、CubeProg、CubeMonitor等统统免费。

“除此之外，在超低功耗或面向物联网全球应用时，可以做到全球兼容，STM32WL可以说是市场上最佳的LoRa® 集成IP，不管是传输或接收，都可以看到这些不同的设置和不同的灵敏度在业界这款产品应该属于佼佼者，很多现有客户比较过这个产品过后，就很快速地从双芯片方案直接用到我们单芯片。”陈德勇告诉记者。

安全也是ST考虑的重点，STM32WL通过嵌入式安全与防护功能确保应用安全。尤其是双核更是扩展了芯片安全保护，这四个主要的特性围绕在数据加密、安全下载、固件保护、身份验证。而且固件的启动和执行始终是可信的。

当然毋庸置疑的是，STM32WL完全集成到丰富且经过市场验证的STM32生态系统中，从硬件到软件到协议栈。在整个生态系统维护中，ST都会提供端对端生态开发覆盖，让开发者从配置、开发、编程和监测方面都有相对应软件工具来支持。

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在推出STM32WL55之前，该系列产品还在2020年1月推出了BGA73和QFN48封装的射频和应用处理都使用Cortex-M4主内核的单核产品

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STM32WLE5。扩展后的产品阵容还增加了两个非LoRa产品型号，即单核的STM32WLE4和双核的STM32WL54，方便开发人员在新的无线IoT项目中灵活地使用这款独一无二的系统芯片，新推出的产品都在意法半导体工业产品10年供货保障范围内。

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中国市场依然是STM32的重点

过去多年，STM32在中国收获了成熟的生意，新的市场，未来中国依然是ST非常重要的市场。关于今后的战略，ST认为有三个支撑点：

1.关心重点应用。曹锦东指出，重点应用是动态的，过去我们讲得更多是传统的工艺控制，从工艺控制偏向消费电子，无人机、自动平衡车，未来可能更多关注是与人工智能相关、安全相关的应用。

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2.拥抱大众市场。针对更广泛的大众用户，如何服务好中国超过1万个客户。我们每年更多通过线上活动、线下研讨会，通过培训，希望跟广大的客户有更近的连接、更近的沟通，明确他们的需求，并为他们解决问题和提供方案。

3.发展生态。具体采取两手抓的策略，一是大客户战略，二是培养中小客户或给中小客户通过线上相应手段提供支持。我们跟合资伙伴相互赋能，就是说我们会帮他挖掘更多的市场，他也会帮我们引进更多的客户，最终形成一个互补、共赢的生态。

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对于客户来讲，他的好处是可以看到基于STM32的完整生态，在STM32生态里面，他能看到更多的方案，因为过去可能觉得一个供应商解决一个问题，但今天基于ST平台能看到更多的解决方案，ST生态可以帮他解决问题，这是我们的目标。

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面向未来，据曹锦东介绍，STM32未来有三个方向：

第一，无线产品线。今年ST有三个收购是跟STM32无线产品有关的，无线产品布局让MCU会有更多无线连接功能。

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第二，安全。展望未来，更多是物联网世界，点对点之间、设备与云之间，比如当每个设备进行安全升级、安全启动时，我们要考虑系统是否够稳定、够可靠，这是关键要素。所以在未来新的产品线里会有从内核到IP，到软件，到系统，有全方面的安全考虑。

第三，人工智能。未来，相信更多的人工智能会在设备端部署、完成，这是分布式人工智能的概念。所以未来对于MCU和嵌入式系统来讲，怎么帮助我们的客户提供从软件到芯片、到系统、到整个方案来部署人工智能方法，这是我们的挑战，也是我们的机会，也是我们的机制能够给到客户的平台。

从整个芯片来讲，更大的存储、更新的工艺、更低的功耗，这是千年不变的需求，但从主要方向来讲，以上三个方向未来是我们重点去部署、研发给客户提供的方案。

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最后，曹锦东表示，期望在中国通过本地化的策略，成为中国用户（不管大客户还是小客户）首选的合作伙伴，而不仅仅是一个供应商，因为供应商可能仅仅是买卖的关系，但合作伙伴，更多从用户角度来看，知道他们的需求，打造一个良好的生态，给他们提供服务。

*本文作者：杜芹  

*文章来源：本文转载自《半导体行业观察》

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