A STMicroelectronics, fornecedora global de semicondutores que atende clientes em todo o espectro de aplicações eletrônicas, expandiu sua família STM32 de microcontroladores avançados (MCUs) com dispositivos STM32U5 extras que aumentam o desempenho enquanto reduzem o consumo de energia para tempos de execução mais longos e eficiência energética.
O STM32U5 também recebeu certificação de fonte de entropia de número aleatório incorporada do NIST – o primeiro da indústria a receber este endosso.
Os novos MCUs ampliam a gama de armazenamento de código e dados para Flash de 128 Kbytes para aplicações sensíveis ao custo, ao mesmo tempo que adicionam versões de alta densidade para aplicações complexas e interfaces de usuário sofisticadas semelhantes às de smartphones.
Entre eles, o STM32U59x/5Ax com 4Mbyte Flash e 2,5Mbyte SRAM possui a maior memória on-chip de qualquer MCU STM32 até o momento.
Com suas capacidades aumentadas, os novos MCUs aprimoram aplicações profundamente integradas, como sensores ambientais, atuadores industriais, automação predial, aparelhos inteligentes, dispositivos vestíveis, controles de mobilidade elétrica e outros, especialmente em locais remotos e de difícil acesso. À medida que milhares de milhões de dispositivos deste tipo estão a ser implementados em todo o mundo para uma vida e um trabalho inteligentes, os novos MCUs da ST aceleram o progresso, aumentando o desempenho, melhorando a eficiência energética e fortalecendo a segurança cibernética.
Todos os MCUs STM32 são baseados em núcleos de CPU incorporados Arm Cortex-M padrão da indústria e se beneficiam do ecossistema de desenvolvimento STM32Cube e STM32Cube.AI poderoso e fácil de usar. Este ecossistema consolida ferramentas e software para apoiar os projetos dos clientes do início ao fim, incluindo a criação de soluções de IA/ML de ponta por meio da conversão de redes neurais pré-treinadas em código otimizado.
A série STM32U5 aproveita a última geração, o Cortex-M33, que incorpora avanços que aumentam o desempenho, a eficiência energética e a resistência a ataques online e de hardware. Em torno deste núcleo, a ST adicionou seu conhecimento de MCU de consumo ultrabaixo e implementou uma arquitetura que aproveita os princípios estabelecidos da Arm para segurança cibernética superior. Alguns dispositivos da série fornecem um acelerador gráfico 2,5D.
O resultado é uma série MCU inovadora que oferece uma grande seleção de produtos pin-to-pin e compatíveis com software, prontos para lidar com aplicações de próxima geração.
“Como muitas aplicações exigem funcionalidade extra, gráficos mais ricos e desempenho mais rápido enquanto funcionam por mais tempo, usam uma bateria menor ou empregam coleta de energia, desenvolvemos o STM32U5 e estamos ampliando a série hoje”, disse Ricardo De Sa Earp, executivo Vice-presidente, subgrupo de microcontroladores de uso geral, STMicroelectronics. “Este MCU combina o mais recente núcleo Arm, nossas tecnologias exclusivas de consumo ultrabaixo de energia, memória generosa no chip e a opção de nosso mecanismo gráfico NeoChrom para elevar a experiência visual do usuário.”
Entre os principais clientes da ST para a série STM32U5, a Ajax Systems já está projetando gerações futuras de suas soluções avançadas de segurança sem fio e de casa inteligente usando os novos MCUs.
“Trabalhar com a STMicroelectronics, uma gigante global no mercado de semicondutores, nos ajuda a evoluir e fortalecer os produtos Ajax”, disse Max Melnyk, diretor de P&D do Departamento de Dispositivos da Ajax. “A série STM32U5 reduz significativamente o consumo de energia, mantendo o mesmo desempenho que alcançamos usando outros MCUs que contêm DSP e coprocessadores de ponto flutuante. E podemos reutilizar 90% do nosso código existente. Uma grande vantagem adicional para nós é a grande SRAM integrada, que é suficiente para lidar com um buffer de quadro duplo para desempenho gráfico rápido e fluido. Há também um flash generoso para carregar recursos. Tenho certeza de que isso impulsionará o desenvolvimento das próximas gerações de produtos Ajax.”
Mais informações técnicas
Os recursos proprietários de economia de energia da série STM32U5 incluem periféricos autônomos e o modo autônomo de fundo de baixo consumo de energia (LPBAM) da ST. O LPBAM permite que o aplicativo mantenha a funcionalidade crítica enquanto o núcleo e outros blocos não utilizados são desligados em qualquer um dos modos flexíveis de economia de energia do MCU. A partir desse estado, o MCU pode ativar rapidamente o núcleo para processar um lote de dados com eficiência e depois voltar para o modo de baixo consumo de energia.
Por outro lado, os MCUs STM32U5 fornecem até 4Mbytes de armazenamento flash para código e dados, bem como até 2,5Mbytes de SRAM, para lidar com aplicações sofisticadas. A grande memória on-chip economiza chips de memória discretos adicionais que, de outra forma, aumentariam o consumo de energia, o custo da lista de materiais (BOM) e o tamanho da PCB.
A série STM32U5 também quebra as restrições de desempenho gráfico que normalmente se aplicam a MCUs de consumo ultrabaixo. Variantes com a avançada unidade de processamento gráfico (GPU) NeoChrom da ST no chip podem executar uma interface gráfica de usuário (GUI) sofisticada, anteriormente possível apenas com um sistema caro baseado em microprocessador.
Um pequeno processador incorporado agora pode hospedar experiências de usuário semelhantes às de um smartphone e o desenvolvimento de GUI pode aproveitar a estrutura TouchGFX da ST, que agora oferece suporte a SVG e recursos gráficos ricos.
Além disso, ao contrário dos processadores normalmente necessários para suportar tais capacidades sofisticadas, os MCUs STM32U5 vêm em um pacote LQFP100 econômico que permite uma construção simplificada de PCB com contagem mínima de camadas. Os desenvolvedores podem acelerar seus projetos usando recursos que incluem o pacote de software STM32CubeU5, as novas placas de desenvolvimento NUCLEO-U545RE e NUCLEO-U5A5ZJ e o kit Discovery STM32U5A9J-DK para gráficos.
A série STM32U5 também melhora a segurança cibernética, aproveitando o Cortex-M33 com sua unidade de proteção de memória e a arquitetura TrustZone da Arm com isolamento de hardware. Os MCUs também integram aceleradores criptográficos para algoritmos AES avançados, suporte para arquitetura de chave pública (PKA) e resistência a ataques físicos. Além disso, o suporte ao código de correção de erros (ECC) em flash e SRAM evita a corrupção, melhorando assim a proteção e a segurança cibernética.
Além disso, o STM32U5 é o primeiro grupo de MCUs de uso geral a receber a certificação de fonte de entropia de número aleatório incorporada do NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA). Como a certificação é reutilizável pelos clientes, ela simplifica e agiliza a certificação para as aplicações que necessitam da certificação final SP800-90B.