MCU如何玩轉AI？詳解意法半導體STM32新戰略

2020年，ST中國的CU份額將超20%

從1987年成立以來，ST多年一直是世界十大半導體公司之一。

據了解，ST是世界第一大專用模擬晶片和電源轉換晶片製造商，也是世界第一大工業半導體和機頂盒晶片供應商，在分立器件、手機相機模塊和車用集成電路領域位居世界前列。

從圖中可看到，智慧型手機、穿戴設備、無人機、電視領域，ST都有中國客戶排在前列

根據IC insights的預計，從2017年到2022年MCU在IOT里每年的複合增長率是17%。

到2020年，會有超過30億個物體連接在一起，這對MCU提出了更多要求。

2017年，通過中國三大運營商連到雲端的IOT數量占到全球56%，也就是說在運營商層面上連到IOT的物體有超過一半在中國。

而對於ST來說，到2020年，ST在中國的MCU市場份額將超過20%。

對於ST來說，IOT涵蓋的智能硬體、智能家居、智慧城市、智能工業是未來關注的重點。

IOT需要的幾個主要技術切入點包括：安全、網絡連接、雲服務、用戶介面和傳感器。

其中，MCU作為運算處理的基礎，也是這次STM32峰會主要關注的方面。

目前ST也是全球前三大的MCU廠商。

擁有市場上最廣的Cortex-M MCU產品線，在中國ST的MCU實現了27%的複合年均增長率。

2017年，ST亞太區收入超過30億美元，61%的出貨量都是在亞太地區，37%的區域客戶都在亞洲。

根據isuppli的數據，ST也是2017年中國排名第二的MCU廠商。

據介紹，ST亞太地區的通用微控制器（MCU）收入在全球占比42%，亞太區占比25%以上。

2017年ST在全球交付了超過20億個MCU，也就是說MCU業務目前是ST最主要的收入來源。

這似乎可以理解為何ST將每年在深圳舉行的技術研討會命名為「STM32峰會」。

從Cortex-M到Cortex-A，ST不再局限於MCU？

STM32問世已經有11年，已經量產了11個系列。

從MCU的未來發展方向來看，一共有三個方向：更高的性能、更強的聯網能力、更安全的能力。

因此此次STM32峰會上，ST就針對這三個方向增加了5款新產品。

左起：曹錦東(意法半導體中國微控制器事業部市場及應用總監)、Arnaud Julienne (意法半導體亞太區MMS及物聯網副總裁)、Daniel Colonna (意法半導體微控制器事業部市場總監)、Jerome Roux (意法半導體執行副總裁，亞太區銷售及市場部主管)

意法半導體執行副總裁，亞太區銷售及市場部主管Jerome Roux首先就介紹了新增添的STM32WB。

據介紹，STM32WB中的W代表無線的意思，而B則代表藍牙。

Jerome Roux表示，WB是非常重要的產品系列，它融合了STM32的生態系統和架構，採用雙核射頻集成（CM0+ 內核負責協議棧）。

意法半導體微控制器事業部市場總監Daniel Colonna表示，STM32WB射頻可以支持藍牙和802.15.4（zigbee、Thread），除了可以做藍牙數據傳輸，還可以進行語音、圖像顯示、傳感器的數據處理。

Jerome Roux表示，之所以增加藍牙和802.15.4，一方面是為了等待藍牙5.0（Mesh 5.0）的IP發布，另一方面也是為了儘可能支持更多的RF協議。

據介紹，ST的無線產品線很廣，如射頻收發器SPIRIT，還有集成了一個CPU和射頻收發器的BlueNRG。

STM32WB有2個CPU，2個數據機，和射頻收發器，能夠覆蓋更多的應用。

除了STM32WB，ST還推出了一款最小的MCU STM32L4，可應用於如智能插座等領域，以實現成本的節約。

STM32L4包括兩個12位ADC，其片上快閃記憶體容量下探至64KB，功耗更是低至0.3μA@3V。

此外，ST還推出了去年STM32 H7的升級版，會在Cortex®-M7 @ 400 MHz內核的基礎上增加一個Arm® Cortex®-M4 @ 240 MHz核。

值得重點提出的是，STM32將會加入Linux系統，而不僅僅採用RTOS。

與之相搭配的是，ST將在未來推出支持雙核Arm ® Cortex®-A7的樣片，可以說這個產品的架構已經不再只是MCU了，而跟AP靠攏了。

Daniel Colonna表示，從價格和產品特性來看，這款產品已經很接近微處理器了，這樣開發者在開發應用的時候就更方便了。

如何實現MCU的系統性安全？

意法半導體中國微控制器事業部市場及應用總監曹錦東概括了MCU未來面臨的三個方向：一個是更高的性能，第二是強調通訊的功能，未來所有的設備都會聯網，這個聯網的同時需要有無線，在聯網同時需要對數據進行處理，這裡離不開性能通訊。

第三最關鍵的是安全，只要聯網就會涉及到安全的問題。

針對IOT很重要的安全部分，ST推出了一款Arm® Cortex-M33® 的STM32產品，支持以往在AP中採用的Trust Zone技術。

通過Trust Zone可以實現更高的安全性，且不僅是在微控制器里的安全性，而且還可以提供更多的安全性方面的服務。

ST投入許多資源和精力在相關的工具開發上，以滿足開發者的需求。

要做到系統性安全，光靠硬體是不夠的。

還需要做到系統性的安全分析，要知道可能會出現哪些威脅或漏洞。

這些威脅可以用同樣的解決方案來防止，比如惡意軟體、分布式拒絕服務（DDoS）、惡意假冒設備等。

除此之外，STM32還提供物聯網安全工具箱，實現了可擴展的嵌入式安全功能，比如STM32Trust.CodeProtect，保證用戶代碼安全且完整地寫入可信的STM32產品，包括安全安裝、安全編程；STM32Trust.DataProtect，保護有價值的數據不被竊取，包括數據保護、關鍵存儲保護；STM32Trust.ExecutionProtect，將應用程式分為可信和不可信兩部分，包括代碼執行隔離。

物聯網應用中支持HomeKit的智能家居產品越來越多，HomeKit是一個家庭自動化設備通用協議。

而ST則為很多中國企業提供HomeKit——Apple Homekit BLE。

這套工具（Apple Homekit BLE）將於 2018年中期率先支持STM32L476 (512 kB+快閃記憶體)和 STM32F413平台，之後支持STM32WB系列。

為了更好的整合生態，ST最近也收購了軟體開發工具專家Atollic公司（Atollic開發出了業內知名的獲得高度好評的TrueSTUDIO®集成開發環境(IDE)，專注Arm® Cortex®-M微控制器的嵌入式開發社區，例如，意法半導體的市場領先的STM32系列微控制器(MCU)）。

STM32如何玩轉人工智慧？

值得一提的是，在CPU、GPU以及各種硬體加速器中逐漸普及的AI功能也開始進入到MCU領域。

ST也在積極確保通過一些簡單工具來實現STM32上的人工智慧。

ST提供一個神經網絡輸出器STM32Cube.AI，這是一個軟體工具，把現有成熟的算法轉化成在MCU上運行的AI算法。

因為傳統AI算法比較大，需要更大的GPU、CPU來處理，在MCU使用的算法需要通過這個工具來進行轉化。

其目標應用是相對比較簡單的應用，如語音、圖像、人臉識別，以及其他需要MCU進行處理的應用。

這個工具能夠讓工程師直接簡單的在STM32上得到實現。

「這是非常有意思的工具，我們可能在全球範圍內第一個能夠提供這樣複雜的工具，我們的想法就是儘可能抓住更多的人工智慧，把它放在STM32上。

」XX表示，這僅僅是開始，ST在AI領域有很大的雄心，未來會做更多的工作。

事實上，包括百度、微軟、阿里這些在AI和IOT領域布局多年的網際網路公司目前正與ST在設備、晶片端加強合作。

在去年的雲棲大會上，阿里就宣布ST就AliOS Things進行了移植。

2017年11月，AliOS Things已經成功移植到L476晶片上；2017年12月，AliOS Things包括IAR/KEIL移植已經全部完成；在2018年3月，基於STM32的Link kit移植成功；在今年5月，基於STM32 X-Cube的AliCloud開發套件會正式發布。

未來當開發者從網上把CubeMX下載完之後，就會默認支持AliOS Things。