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STM32U5, il nuovissimo micro di ST a bassissima potenza con prestazioni avanzate ed elevata sicurezza

STMicroelectronics ha annunciato una nuova generazione di microcontrollori a risparmio energetico spinto, la serie STM32U5 in grado di soddisfare i requisiti più stringenti di potenza/prestazioni per applicazioni intelligenti tra cui dispositivi indossabili, dispositivi medici personali, automazione domestica e sensori industriali.

La famiglia di microcontrollori STM32, leader del settore, basata sui core della serie Arm Cortex -M, è già utilizzata in miliardi di elettrodomestici, controlli industriali, periferiche per computer, dispositivi di comunicazione e apparecchiature che gestiscono le città intelligenti e le infrastrutture.

La nuova serie STM32U5 combina l’efficienza del core Arm Cortex-M33 con le innovative funzioni proprietarie di risparmio energetico di STMicroelectronics garantendo risparmio energetico ed elevate prestazioni. La linea aggiunge anche nuove funzionalità all’avanguardia necessarie alle applicazioni odierne, inclusa la sicurezza avanzata con una nuova protezione basata su hardware mirata al livello di garanzia 3 di PSA e SESIP (Security Evaluation Standard for IoT Platforms), nonché acceleratori grafici per migliorare l’esperienza utente.

ST ha quasi raddoppiato la sua quota di vendite globali di microcontrollori negli ultimi cinque anni, spedendo ad oggi più di due miliardi di dispositivi STM32 a bassissima potenza. Grazie alla nostra competenza e all’attenzione al risparmio energetico, siamo particolarmente forti nella categoria dei consumi ultra bassi, con circa il 25% di quel mercato“, ha affermato Ricardo de Sa Earp, Group Vice President, Microcontroller Division General Manager, STMicroelectronics. “Ci aspettiamo che i nostri microcontrollori STM32U5 diventino ancora più popolari, consentendo ai nostri clienti di creare nuovi prodotti intelligenti, industriali e consumer, in grado di offrire una elevata performance energetica, nonché prestazioni e sicurezza superiori“.

“Le applicazioni intelligenti di oggi devono essere efficienti dal punto di vista energetico e costruite su una base sicura”, ha affermato Mohamed Awad, vice president, IoT Business, Arm. “ST ha incorporato la tecnologia Arm nei suoi ultimi MCU, portando l’efficienza energetica e la sicurezza a un livello superiore, con gli sviluppatori che possono utilizzare anche Arm Keil MDK per la massima ottimizzazione energetica”.

Per questo microcontrollore, ST ha creato il kit IoT Discovery STM32U5 (B-U585I-IOT02A) che combina l’MCU con un modulo Wi-Fi, un modulo Bluetooth e vari sensori. Microsoft ha scelto questo kit come scheda di riferimento per il nuovo programma Azure Certified Device. “L’STM32U5 fornisce un’eccellente piattaforma per fornire servizi Azure IoT tramite Azure RTOS sfruttando le funzionalità avanzate del microcontrollore STM32U5“, ha affermato Sam George, Vice President, Azure IoT presso Microsoft Corporation. Il kit sarà disponibile nel corso dell’anno.

Tra i principali clienti del micro STM32U5 c’è Twilio, la più importante piattaforma di comunicazione cloud, che ha utilizzato questa famiglia di MCU per creare una piattaforma innovativa per la creazione di dispositivi IoT chiamata Microvisor. Jonathan Williams, Lead Product Manager di Twilio, ha commentato: “Essere tra i primi sviluppatori a iniziare a utilizzare STM32U5 ha dato a Twilio Microvisor quella combinazione unica di potenza estremamente bassa, prestazioni efficienti e sicurezza informatica avanzata richiesta dai clienti Twilio“.

Gli MCU STM32U5 sono attualmente in fase di campionamento mentre la produzione in volumi inizierà a settembre 2021. I prezzi partono da 3,60 USD. Sarà disponibile un’ampia scelta di package tra cui un WLCSP da 4,2 mm x 3,95 mm e UQFN48 e UFBGA169 da 7 mm x 7 mm.

Ulteriori informazioni tecniche

Fonte: STMicroelectronics

Funzionalità di risparmio energetico
I microcontrollori introducono un’innovativa modalità autonoma che consente l’accesso diretto alla memoria (DMA), con le periferiche che continuano a funzionare mentre la maggior parte del dispositivo è in standby per risparmiare energia. Un controllo granulare sulle modalità operative consente di disattivare parte della memoria dell’MCU, per evitare di alimentare le celle inutilizzate. Inoltre, gli MCU STM32U5 sono prodotti utilizzando una geometria di processo a 40 nm, il nodo più avanzato adatto per i microcontrollori, che consente di risparmiare energia nelle modalità operative dinamiche e nelle modalità di risparmio energetico.

Ci sono anche funzionalità ereditate dai precedenti MCU a bassissima potenza STM32L0, STM32L4 e STM32L5. Questi includono un controllo dinamico della tensione, che ottimizza il consumo di energia in base al carico di lavoro e la funzionalità ART Accelerator per leggere la memoria Flash in modo efficiente. Un aggiornamento di ART Accelerator consente ora la lettura di Flash esterne e della memoria interna dell’MCU.

Grazie all’impiego di un convertitore DC/DC avanzato e un regolatore LDO, collegati in parallelo e selezionabili al volo, gli MCU STM32U5 possono ridurre il consumo energetico dinamico a meno di 19µA/MHz.

Periferiche aggiornate
Oltre a risparmiare energia, i progettisti possono affrontare applicazioni esigenti sfruttando nuove funzionalità come la maggiore densità di Flash, che può raggiungere ora i 2 MB su chip e interfacce veloci per memoria esterne per un’ulteriore espansione. Le versioni con memoria interna fino a 0,5 MB garantiscono un più elevato numero di cicli di lettura/scrittura, fino a 100.000 cicli, per una memorizzazione più affidabile dei dati utente.

È presente anche un avanzato convertitore analogico-digitale (ADC) ad alta velocità a 14 bit di nuova generazione, pronto per applicazioni di rilevamento e tracciamento.

Un filtro digitale multifunzione (MDF) e un filtro digitale audio (ADF) migliorano le capacità del già performante filtro digitale di ST per il modulatore Sigma-Delta (DFSDM). Con prestazioni avanzate anche in ambito audio, è ora possibile utilizzate sistemi di intelligenza artificiale per casi d’uso basati su microcontrollori a basso costo e bassa potenza. Inoltre, con la memoria ECC (Error Correction Code) come parte della RAM del dispositivo, gli MCU STM32U5 possono soddisfare anche applicazioni incentrate sulla sicurezza.

Cybersecurity migliorata
Oltre a sfruttare le funzionalità della precedente famiglia STM32L5, ovvero la tecnologia Arm TrustZone e un set di funzionalità di sicurezza specifiche, la nuova serie STM32U5 introduce nuove funzionalità all’avanguardia:

  • La crittografia AES e la Public Key Authorization (PKA) sono ora resistenti dal punto di vista hardware nei confronti di attacchi side-channel mediante Differential Power Analysis (DPA)
  • Archiviazione sicura dei dati con una chiave univoca hardware (HUK)
  • Rilevamento attivo della manomissione
  • Monitoraggio interno in grado di cancellare i dati segreti in caso di attacchi perturbativi, funzionalità che soddisfa i requisiti PCI Security Standards Council (PCI SSC) per le applicazioni Point Of Sales (POS).

Nuove risorse dell’ecosistema
Azure RTOS sarà integrato nella suite software STM32Cube, con funzionalità di configurazione negli strumenti STM32CubeMX e STM32CubeIDE e con l’aggiunta di esempi, portando ulteriori vantaggi a STM32Cube, dalle prestazioni più veloci alla disponibilità di certificazioni di settore.

Il Discovery Kit B-U585I-IOT02A consentirà un’ampia varietà di applicazioni sfruttando la comunicazione a bassa potenza, il rilevamento a più vie e la connessione diretta ai server cloud. Il kit include moduli Wi-Fi e Bluetooth, microfoni, sensori di temperatura e umidità, magnetometro, accelerometro e giroscopio, sensori di pressione, tempo di volo e rilevamento dei gesti.

Ulteriori informazioni sono disponibili su questo post pubblicato sulla sezione Blog del sito di STMicroelectronics.