引言
當電池供電設備已深度融入生活的每一個角落,功耗控制與續航能力儼然成為制約技術演進的核心瓶頸。在此背景下,超低功耗新系列STM32U3憑借前沿的近閾值設計理念,為受功耗瓶頸限制的設備提供了突破性解決方案,也為能耗管理開啟了全新篇章。
卓越能效,定義低功耗標桿
- 能效指標領先:CoreMark/mW指標最高可達117,遠超同類產品,是當之無愧的“能效卷王”,能有效助力設備延長續航、降低功耗成本。
- 近閾值技術支撐:STM32U3系列的CoreMark/mW指標如此出色的原因,是采用近閾值技術來提升電源效率,并通過自適應電壓調節(AVS)優化功耗。傳統MCU在1.20-0.9V晶體管電平下運行,而作為首款采用近閾值設計的STM32產品,STM32U3可在最低0.65V電壓下運行,大幅降低動態消耗,顯著提升整體效率。
Tips 1:何為近閾值技術?
近閾值技術是一種針對芯片能效優化的前沿設計理念,其核心是讓微控制器(MCU)等集成電路在接近晶體管閾值電壓的極低電壓下穩定運行,從而大幅降低功耗,提升能源利用效率。
具體來說,傳統芯片設計中,晶體管的工作電壓通常高于閾值電壓(一般在1.20-0.9V范圍),以保證電路的穩定運行,但這也帶來了較高的動態功耗(與電壓的平方成正比)。而近閾值技術打破了這一傳統,通過優化電路設計和工藝,使芯片能夠在遠低于傳統電壓、接近晶體管閾值電壓的條件下工作,STM32U3系列可低至0.65V。
Tips 2: CoreMark/mW指標的意義
CoreMark/mW指標是衡量MCU能效比的關鍵指標,用于評估芯片在單位功耗下的處理性能,是低功耗場景中選擇芯片的重要參考依據。
- CoreMark:是一項行業通用的基準測試程序,主要用于衡量嵌入式系統中處理器的整數性能,其數值越高,代表芯片的計算處理能力越強。
- mW(毫瓦):此處指代芯片運行時的功耗,數值越低,說明芯片在工作過程中的能量消耗越少。
CoreMark/mW的計算邏輯是用芯片的CoreMark得分除以其運行時的功耗(毫瓦數),最終結果越高,意味著芯片在消耗單位功率時能完成的計算任務越多,能效表現越優異。
全方位安全防護,筑牢設備防線
STM32U3系列安全特性優異,通過多重設計強化設備安全性,并目標通過SESIP 3及PSA 3級認證,并已為CRA做好準備。
- 強化基礎防護:增加鎖門設計,提升設備身份認證能力與反克隆防護水平。
- 新增獨立安全機制:
- 借助耦合鏈式橋接技術,實現新一代物理密鑰硬件防護;
- 工廠預置認證機制,生產環節即分配唯一安全身份,降低客戶合規成本。
- 全場景安全服務:STM32U3系列可提供基于STM32Trust的高級別安全服務,同時還能提供涵蓋內存保護(防非法訪問)、加密功能(增強硬件防御)、平臺保護(全生命周期防護)、代碼隔離機制(運行時防護)等安全保障,全方位保護數據、IP,抵御黑客攻擊與設備克隆。
硬件與生態,兼顧性能與開發便捷性
- 硬件性能:基于Cortex-M33內核,主頻96MHz,采用40nm工藝;集成豐富數字/模擬外設,新增I3C、CCB等IP模塊及多樣通信接口。首次發布的STM32U375/U385配備最高1MB雙bank閃存和256KB SRAM;
- 靈活封裝:提供32-100引腳共9種封裝形式,與STM32U5全引腳兼容,方便用戶產品升級或替換;
- 完善生態:STM32Cube框架貫穿開發全流程,從前期評估選型、中期軟硬件配置與調試,到后期編程與運行監測,提供全周期貼心支持。
無論是需十年續航的智能表計、追求輕薄的可穿戴/個人醫療設備,還是強調能效的工業傳感器應用,STM32U3都能以長續航、小尺寸、高能效的優勢,賦能物聯網全場景創新。
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