广东体育彩票11选五图 www.zrqb.net 市场研调机构 Transparency Market Research(TMR)预测,从 2013 到 2019 年,全球电源管理 IC 市场年复合成长率(CAGR)将达 6.1%,到 2019 年预估规模将成长到 460 亿美元。同时随着应用市场的变化,要求电源密度、能效更高、体积更小、更具有智能化、定制化等,从模拟转换到数字电源成为大势所趋。

 

“早在 2013 年我们就推出了 STM32F3 系列,主要是混合信号电源芯片。”意法半导体微控制器事业部数字电源及电机控制市场经理 Jean-Marc Mathieu 表示,“经过 6 年的市场验证,我们从客户那里得到了很多的反馈和意见,如今在 STM32F334 系列的基础上进行迭代推出了 STM32G4 系列。”

 


左:意法半导体微控制器事业部数字电源及电机控制市场经理 Jean-Marc Mathieu
右:意法半导体大中华与南亚区微控制器产品市场经理彭祖年

 

STM32G4 的四大关键词

Jean-Marc Mathieu 从性能、内置数模外设、安全、完整产品目录四个方面介绍了 STMG4 系列的技术优势:

 


STM32G4 系列的四大关键词

 

Jean-Marc Mathieu 表示,“STM32G4 采用的是 Arm Cortex-M4 内核,主频可以达到 170MHz,其高分辨率电源转换定时器内置各种功能,能够释放 CPU 资源并简化开发过程;模拟外设和转换器的性能显著提升;高速连接技术使外部事件响应速度更快;支持最新的 Power Delivery USB-C 接口,最大输出功率 100W,能够为设备快速或方便地充电。”

 

为了提升性能,STM32G4 系列增加了 3 种不同的硬件加速器,包括 ART 加速器(~动态缓存) ,实现全部代码加速(提升平均性能);关键程序加速 CCM-SRAM (~静态缓存) ,预配置确定性保障;数学加速器,涉及三角函数和数字滤波器。

 

在安全方面,STM32G4 系列采用双 Bank Flash 支持 ECC,安全存储区域可配置大小,用于存放密钥等敏感信息;当退出时可配置为锁定,应用程序无法再读取或调试,适合用于存储关键数据。而且?;す碳踩凳鄙?;编程后调试访问禁用功能可以降低威胁隐患;其它安全机制包括最先进的 AES-256 加密引擎、唯一设备 ID 码和硬件随机数生成器(TRNG)。这些安全功能使开发人员能够应对最新的网络安全挑战。

STM32G4 产品系列具有丰富的外设资源

 

STM32G4 系列的目标应用市场是电机控制,例如:家电、电动自行车、空调;工业设备与测量仪器;高端消费应用,例如:可再充电设备、无人机、玩具;数字电源,例如:服务器、通信电源、EV 充电桩和充电站等。

 

架构从“DSP+模拟”到“MCU+DSP”迁移
传统的数字电源控制器采用的是“DSP+模拟”架构,如今 STM32G4 系列采用的是“MCU+DSP”,这一架构迁移是否代表着未来的数字电源技术发展趋势?Jean-Marc Mathieu 认为,在“DSP+模拟”架构中,用户使用的资源都来自 DSP 厂商,相对比较封闭,实际上用户更愿意使用通用内核,我们完善了内核系统性能中,随着工艺的提升具备了 DSP 性能,并且整体功耗比 DSP 好。当数字电源要求功耗必须达到 98%时,设计者不得不考虑核心控制器系统的能耗,性能的提升会吸引用户从私有内核转向 ARM 内核。

 

从生态系统的角度来看,不管是从性能还是功耗,STM32G4 都不输于 DSP,而且用户还可以借助 ARM 生态系统开发有吸引力的产品,从硬件到软件都可以更方便地获取资源,解决技术问题,这是 ARM 生态系统和传统 DSP 私有内核生态系统的最大不同。

 

Jean-Marc Mathieu 还指出,STM32G4 的 DSP 来自于 Cortex-M4,包含两部分指令集:一部分是 DSP,一部分是浮点运算指令集,在模拟量的应用场景中会发挥优势。

 

针对数字电源高中低端市场全覆盖

 

 

随着 STM32G4 系列的发布,STM32 产品线实现了数字电源市场高中低应用的全覆盖。其中 STM32F334 采用 Cortex-M4 内核,配置 HRTIMer(全功能高精度定时器)v1 数字及模拟部分,精度达到 217ps,主要服务低端应用;STM32H743 采用 Cortex-M7 内核,计算能力更强,配置配置 HRTIMer v1 仅数字部分,精度 2ns,主要服务高端应用;STM32G4 系列是 STM32F3 的延续,可以满足中端市场的应用。

 

Jean-Marc Mathieu 在演讲中也表示,“针对数字电源应用,STM32G4 系列增强高精度定时器,填补了低端和高端之间的空白。但是 STMG4 系列并不是完全取代 STMF334,而是在 STMF334 的基础上做了提升,覆盖更复杂的数字电源应用场景。”

 

从 2014 年发布到针对数字电源的第一款产品 STM32F334,到 STM32G4 的诞生,ST 花费了 5 年的时间。Jean-Marc Mathieu 解释,“在 2014 年发布第一款产品的时候,我们是数字电源主控市场的新来者,当时的市场被 DSP 产品垄断,我需要把第一款产品先投放市场,中间花费了 3 年时间收集客户反馈,又花费 2 年时间设计一个新的 IP,因此在 5 年后才推出了 SMT32G4 系列。”

 

从 2007 年到 2019 年,STM32 产品家族已经走过 12 年的历程,在主流 MCU、高性能 MCU、无线 MCU、超低功耗 MCU,以及 MPU 上发布了十几个系列产品,创新一直是 STM32 的源动力。

 

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