IoT需要什么樣的MCU？MCU該如何滿足需求？

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應(yīng)用為MCU開啟了新的征戰(zhàn)地，尤以大量節(jié)點的低功耗MCU為甚，眾多廠商也在潛心修煉。但在網(wǎng)關(guān)、智能設(shè)備等領(lǐng)域，對高性能、大容量存儲、高安全性、合理功耗MCU的“熱度”其實不減。挑戰(zhàn)來了，這樣的MCU不僅需要工藝的升級，更需要設(shè)計的創(chuàng)新、生態(tài)的營造才能加以“成全”。

IoT需要什么樣的MCU？

物聯(lián)網(wǎng)的“火熱”讓MCU廠商喜憂參半，多元化的應(yīng)用顯然需要多元化的MCU和多樣化的打法。對于MCU廠商而言，找準(zhǔn)定位或是比四處出擊成為更應(yīng)該傾力的方向。

意法半導(dǎo)體（ST）微控制器產(chǎn)品部高性能32位MCU高級市場經(jīng)理Renaud Bouzereau對智慧產(chǎn)品圈（pieeco）記者表示，IoT是面向多重應(yīng)用的，除了在 “神經(jīng)末梢”海量存在的傳感器節(jié)點需要低功耗的MCU之外，大量的網(wǎng)關(guān)和中間節(jié)點仍需高性能MCU。此外，智能硬件聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要實現(xiàn)更多的連接、更好的圖形界面，更多的交互能力等，因而高性能的、可擴(kuò)展的MCU不可或缺?！?/p>

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深化，IoT亦呈現(xiàn)強(qiáng)調(diào)本地化處理的需求。ARM物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)市場經(jīng)理耿立峰指出：“以前業(yè)界認(rèn)為IoT的智能部分應(yīng)大多部署在云端，如今發(fā)現(xiàn)越來越多的計算、人機(jī)界面、語音識別等功能應(yīng)在本地進(jìn)行處理，這就需MCU具備更強(qiáng)大的處理能力，性能要持續(xù)迭代，以支持IoT未來更多的變革?！?/p>

因而，MCU在IoT領(lǐng)域騰挪也需要不斷“強(qiáng)身”。蘇州萬龍電氣集團(tuán)股份有限公司總工唐曉泉指出，物聯(lián)網(wǎng)追求更好的用戶體驗的背后是大量的數(shù)據(jù)分析與圖像處理，這些都需要強(qiáng)大的計算能力，需要高性能的MCU。

如何滿足需求？

對于市場的需求，ST最新推出的基于ARM的400MHz Cortex-M7內(nèi)核的STM32H7可謂“應(yīng)時而來”。Renaud Bouzereau指出，STM32 H7在諸多層面都實現(xiàn)了“升級”。

首當(dāng)其沖是創(chuàng)紀(jì)錄的性能。Renaud Bouzereau提到，歸功于ST先進(jìn)的40nm工藝，STM32 H7創(chuàng)下運(yùn)算性能測試856DMIPS 的記錄，CoreMark測試獲得歷史性的2010分。要知道一般情況下，絕大部分MCU的CoreMark得分都在1000以內(nèi)。

在高集成度方面，STM32H7不僅集成更大容量的存儲器，如2MB閃存和大容量1MB SRAM存儲器，可開發(fā)更先進(jìn)復(fù)雜、功能更豐富的應(yīng)用；還集成了35個通信接口和高級外設(shè)，增加了11個增強(qiáng)型模擬功能及22個定時器，輸入輸出的速率更快。

在關(guān)注度日益提升的安全層面，STM32H7內(nèi)置安全保護(hù)、認(rèn)證程序，包括密碼算法加速器和安全密鑰存儲，確保在程序運(yùn)行和通信時數(shù)據(jù)更加安全和可靠。

功耗表現(xiàn)更值得一書。通過40nm工藝，結(jié)合可精確優(yōu)化功耗的Dynamic Efficiency技術(shù)創(chuàng)新，采用電源域分塊架構(gòu)，D1、D2和D3三個域分別用于處理密集型任務(wù)和外設(shè)（D1域）、通信連接任務(wù)（D2域）和節(jié)能的批處理模式（D3域），每個功耗域都能獨立開關(guān)和激活，以上舉措讓其工作功耗低于280uA，待機(jī)功耗低于7uA。

此外，STM32 H7在引腳、代碼兼容上一代產(chǎn)品，并兼容STM32生態(tài)系統(tǒng)，便于客戶的平臺化開發(fā)。

雖然STM32 H7如此“光環(huán)”加持，但ST明了MCU功能的提升只是“基本功”，為更好地支持客戶，還需提供完整的生態(tài)系統(tǒng)。

Renaud Bouzereau強(qiáng)調(diào)，ST在軟硬件層面都配備了成熟的設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)，硬件層面提供STM32 H7系列專用評估板、Nucleo開發(fā)板和探索套件，支持不同層面客戶的需求；軟件層面的諸多底層驅(qū)動或中間件程序，ST和第三方合作伙伴均可配套提供，客戶可專注和加快應(yīng)用層的開發(fā)。

此外，STM32產(chǎn)品線均支持嵌入式操作系統(tǒng)及廣泛的IoT操作系統(tǒng)，讓客戶可實現(xiàn)更靈活的選擇?！癝TM32有10大產(chǎn)品家族，40個產(chǎn)品線，4萬個客戶，ST有理由期望這一產(chǎn)品線未來會更廣泛的應(yīng)用?！?Renaud Bouzereau表示。

哪一市場成決勝關(guān)鍵？

從0到20億的距離有多遠(yuǎn)？ST給出的答案是10年，從首次發(fā)布STM32以來，出貨量已突破20億片。而中國作為STM32全球發(fā)布的重要之地，也是ST分外倚重的市場。

“最近幾年MCU市場變化非常劇烈，諸多廠商進(jìn)行了合并或重組，因而MCU市場格局也發(fā)生了顯著變化?！币夥ò雽?dǎo)體中國區(qū)微控制器市場部高級經(jīng)理曹錦東指出，“而ST在MCU市場的排名一直在穩(wěn)步推進(jìn)， 去年已躍升至第三名，是整體市場中唯一同比增長超過15%的MCU供應(yīng)商。在中國MCU市場排名亦躋身第二，而第一名是兩家新合并的公司?！?/p>

對于這一輝煌的戰(zhàn)績，曹錦東歸功于ST穩(wěn)健的策略以及非常強(qiáng)大的執(zhí)行力。他說，ST始終堅持自己的策略和產(chǎn)品規(guī)劃，在創(chuàng)新、合作、生態(tài)方面構(gòu)建了核心競爭力，一直在穩(wěn)健發(fā)展。

“ST創(chuàng)新不止，每年都發(fā)布新研發(fā)的MCU，不斷在性能、集成度、功耗方面精進(jìn)，在助力客戶設(shè)計更多富有創(chuàng)造力產(chǎn)品的同時，應(yīng)用也延伸到新興的IoT、無人機(jī)、機(jī)器人等領(lǐng)域。

在合作層面，ST不僅投入精力進(jìn)行契合市場需求的算法的研究，并與合作伙伴在圖形界面、運(yùn)動算法、語音識別算法技術(shù)領(lǐng)域和業(yè)務(wù)模式方面進(jìn)行合作，讓客戶有更多的本地化資源進(jìn)行享用。

而構(gòu)建生態(tài)更是ST一直以來的布局，ST以開放的態(tài)度，與合作伙伴秉持合作精神和共贏模式，除自己開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)軟件外，還加強(qiáng)與第三方生態(tài)系統(tǒng)如開源Arduino、mBED OS嵌入式操作系統(tǒng)等合作，一起推動整個開放型生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，以促進(jìn)更多創(chuàng)新的落地?！?曹錦東表示，“憑借如此的定位和策略，ST相信在2019年將實現(xiàn)20%的增長。”