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新一代超低功耗STM32U5,到底有啥亮点?

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xudongqiang 发布时间:2021-5-24 13:15
在今年年初(2021年2月25日),ST官方宣布推出了全新超低功耗系列STM32U5,内核采用Arm Cortex-M33,动态功耗低至:19μA/MHz,采用 40nm 工艺制程。
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参考地址:5 |. k1 d3 Y0 x6 n8 {
https://blog.st.com/stm32u5-microvisor/

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嵌入式专栏
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从STM32Lx到STM32U5STM32Lx系列为STM32早期的超低功耗系列MCU,最早的一款STM32L系列为STM32L1,于2009年发布。
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STM32Lx系列前后推出了STM32L1、 STM32L0、 STM32L4、 STM32L4+、 STM32L5等几个系列,多种型号的低功耗MCU。. |" w) N" K( ^; O! F
1.STM32L1STM32L1于2009年推出,采用 Cortex-M3 内核,最高主频32MHz,超低功耗模式低至:280nA,动态功耗低至:177μA/MHz。
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STM32L1进一步分为:STM32L100(低价)、 STM32L151、 STM32L152(支持LCD)、 STM32L162(支持LCD和AES-128)等四个系列:0 ]4 h0 K3 {) L! T5 r
参考地址:
5 t8 ]  f" a9 `, M# ^
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l1-series.html

2 t* I( c' W! d' ]. ~8 F  E6 ]2.STM32L0STM32L0于2014年推出,采用 Cortex-M0+ 内核,最高主频32MHz,超低功耗模式低至:230nA,动态功耗低至:49μA/MHz。
, u7 t) `4 {! U! oSTM32L0进一步分为:STM32L0x0、 STM32L0x1、 STM32L0x2、 STM32L0x3等四个系列:  l* H) Y$ ~4 f7 s
参考地址:  ~% Q: f0 C: a3 Y/ N
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l0-series.html

% i3 B- ]1 J7 o3.STM32L4STM32L4于2015年推出,采用 Cortex-M4 内核,最高主频80MHz,超低功耗模式低至:8nA,动态功耗低至:28μA/MHz。
# {. P4 b; m' |$ x9 O8 p& DSTM32L4进一步分为:STM32L4x1、 STM32L4x2、 STM32L4x3、 STM32L4x4、 STM32L4x5、 STM32L4x6等六个系列:" }3 N7 ]* ^5 a7 _- \; A
参考地址:6 T0 ~" \0 h1 S
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4-series.html

5 g% {0 s0 N: [1 W8 U; o4.STM32L4+STM32L4+于2017年推出,采用 Cortex-M4 内核,最高主频120MHz,超低功耗模式低至:20nA,动态功耗低至:41μA/MHz。, j$ U! B" R8 @6 t
STM32L4+进一步分为:STM32L4P5/Q5、 STM32L4R5/S5、 STM32L4R7/S7、 STM32LR9/S9等四个系列:
0 C1 ^& C% D9 \8 N' h5 h2 N* }7 }
参考地址:
3 h4 \) ~% C+ G; R! k1 x! _6 Q
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4-plus-series.html

9 f4 I8 l4 |3 l: y) o# I) l5.STM32L5STM32L5于2019年推出,采用 Cortex-M33 内核,最高主频110MHz,超低功耗模式低至:17nA,动态功耗低至:62μA/MHz。
% D' Y6 F! o. E% e2 J  v) e+ m; x1 DSTM32L5进一步分为:STM32L552、 STM32L562等两个系列:' \7 x* w+ U$ Z! e; Y
参考地址:
* m: ]3 _2 k: G( V7 e: Z
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l5-series.html

# c  ~( H* H7 M+ h6.STM32U5STM32U5于2021年推出,采用 Cortex-M33 内核,最高主频160MHz,超低功耗模式低至:110nA,动态功耗低至:19μA/MHz
3 l; l0 a( }! p4 b+ ASTM32U5进一步分为:STM32U575、 STM32U585等两个系列:0 F/ W6 [% \' ]( N" K1 t

1 f- i/ K0 @! @# O6 s. n( c& R( y
参考地址:
, Z: A0 Y3 J1 ^
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32U5-series.html
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嵌入式专栏
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STM32U5亮点STM32U5相对前面传统的STM32Lx系列低功耗MCU具有很多差异的地方。
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亮点一:40nm工艺制程
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以前的STM32采用90nm工艺制程,此次STM32U5采用40nm工艺。( s9 d9 i9 h" s4 _& t1 B- f& G
越先进的工艺代表着功耗性能越好,这也是为什么STM32U5动态功耗可以低至 19μA/MHz 的原因。
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亮点二:主频160MHz以前STM32Lx系列低功耗MCU主频相对较低,STM32Lx系列中STM32L4+最高主频才120MHz。8 h' e/ {7 W/ F
STM32U5拥有240个DMIPS和651个CoreMark得分的高性能。1 E/ n, U& A: H
在产品功能越来越多、越来越丰富的今天,需要处理更多的事件,因此主频越高,代表其性能越高。' t; E2 o& y! H8 x5 q. ^- I
亮点三:更强的FlashSTM32U5采用更高密度的晶体管,同时,采用更先进技术,使Flash寿命更长。4 B; Z3 n+ _7 z& c7 ~5 @
换句话说,同样单位面积Flash容量更大,STM32U5将支持高达4M Flash容量。
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亮点四:TrustZone技术STM32U5采用 Cortex-M33 内核,自身带有 TrustZone 技术。
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TrustZone是一种基于ARMv8内核实现的一种安全技术,依靠TrustZone,可以使MCU启动、固件更新更安全。同时,结合[color=var(--weui-LINK)]STM32Trust、Microvisor等一些技术,MCU将适合更多安全较高的场合。  B% P' R' W2 Y
虽然[color=var(--weui-LINK)]ARMv9架构已发布,具有更多功能,但目前ARMv7、v8才是主流。& n! z6 n$ K+ k, l( h. R# M
这里可以通过文章《[color=var(--weui-LINK)]认识ARM、Cortex-M内核,以及ARMv8-M架构》进一步了解ARM内核和架构。2 U# A: _/ t' l7 U, \

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亮点五:更强模拟、数字技术STM32U5支持14位高速ADC,同时,支持数学加速器(FMAC和CORDIC),用于提升改善电机控制和数字电源的应用。7 d9 l1 _; `8 L
亮点六:更多亮点STM32U5对以前STM32Lx低功耗芯片做了全面升级,采用更新技术,功能更强。
2 F9 ], K# J, V$ P1 W, x5 ^  u9 J8 M- @! ]: r
更多亮点以及相关内容可参考:
; F4 ]' N1 n* q4 K
https://blog.st.com/stm32u5-microvisor/
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32U5-series.html
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