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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。
  D" V5 y( {$ ?( m( K% l
参考地址:
1 U  x2 g. L7 i4 F
https://blog.st.com/stm32u5-microvisor/

$ y* l2 `5 C$ S: u% N' }, H
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。% [: L4 k* f+ i* Z; n% Z' Q9 f
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。! u9 S1 L. z! {2 W, M+ p) r
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。
. O+ J8 u( S) P% o0 e5 z
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:8 U# o3 o# h# Z+ H6 P! o# n! b5 A
参考地址:
: V. O/ o8 l8 O) d
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l1-series.html

8 [2 Z# E$ A2 i2 J" H5 i2.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。( ~- {# o3 A4 _
STM32L0进一步分为:STM32L0x0、 STM32L0x1、 STM32L0x2、 STM32L0x3等四个系列:
8 }5 V: D% W/ n7 m5 ^! M; Q5 }
参考地址:
) e8 G0 U$ D2 P. b$ b" k
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l0-series.html

2 O3 z+ B) v! E3.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。
2 j/ o1 F' x; g5 ~. c8 n8 r' [STM32L4进一步分为:STM32L4x1、 STM32L4x2、 STM32L4x3、 STM32L4x4、 STM32L4x5、 STM32L4x6等六个系列:
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参考地址:
& }6 J" k5 ^6 b7 M
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4-series.html

& L& v' I- ~, L4.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。, d( |, z. F1 k; m8 _
STM32L4+进一步分为:STM32L4P5/Q5、 STM32L4R5/S5、 STM32L4R7/S7、 STM32LR9/S9等四个系列:
7 d. L5 I" ?7 w1 n* n
参考地址:3 w5 Y# a# N' b) d5 _- t
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4-plus-series.html

& i# x1 X% a$ t6 \- g; f1 ^1 ?5.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。) ?/ ?( w4 k  M1 P5 z
STM32L5进一步分为:STM32L552、 STM32L562等两个系列:  a) ?% i! a- x- [4 z
参考地址:7 x8 G- j! E# m
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l5-series.html

  ]" l6 n6 Q( A8 {6.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。
+ l8 |6 v, s" Z6 [STM32U5进一步分为:STM32U575、 STM32U585等两个系列:
  J/ _( V0 N* w# M) w! \2 k
5 `* E- M3 T7 P$ R0 T
参考地址:. [2 t) ^. T% D4 X6 W
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32U5-series.html

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嵌入式专栏
5
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。
! G5 m* ?, a3 e8 G
亮点一:40nm工艺制程
5 G4 H) m5 p2 ]
以前的STM32采用90nm工艺制程,此次STM32U5采用40nm工艺。  ]5 L/ m8 u4 t$ ^8 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。% j+ y4 f7 w9 G' ]- f! y5 x
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。
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STM32U5拥有240个DMIPS和651个CoreMark得分的高性能。8 a* o! G5 H  o4 A0 g6 v! [' V' G
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。
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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。; c: O* p1 u/ E, `) f
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。  ~& O7 Z/ x/ D0 i

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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。
$ U: _- ~- B5 @
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。/ U7 d( M5 d6 P" R
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。
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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。3 [$ ]* S1 b; S* m
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。
3 ?  A! U) E9 n2 c/ I0 L/ K& ?) R- |: d
更多亮点以及相关内容可参考:2 D7 z9 G4 X8 G1 R% P4 V: z
https://blog.st.com/stm32u5-microvisor/
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32U5-series.html
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