(魏德齡/文)雙核的性能優(yōu)勢對于很多人來說是淺顯易懂的道理,然而憑借STM32的更有針對性的產(chǎn)品線與更強大的軟件生態(tài)的規(guī)劃,STM32H7雙核產(chǎn)品在高效能的跑分表現(xiàn)背后展現(xiàn)出了更多特性,甚至在很多情況下可以助力客戶實現(xiàn)1+1大于2的效果。
最高效能產(chǎn)品STM32H7雙核
意法半導體中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場及應用總監(jiān)曹錦東
去年開始,意法半導體在中國的MCU供應商排名中已經(jīng)位居首位,原因就在于STM32產(chǎn)品家族可以滿足大量工業(yè)控制、消費電子,以及部分汽車電子的應用。對于STM32未來的產(chǎn)品規(guī)劃意法半導體中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場及應用總監(jiān)曹錦東透露,STM32在未來的規(guī)劃上會具備更有針對性的產(chǎn)品線與更強大的軟件生態(tài),一方面要讓MCU性能更高功耗更低,另一方面還為客戶提供開發(fā)平臺、支持人工智能并具備安全服務,通過軟件生態(tài)幫助客戶加速項目的開發(fā)。
意法半導體微控制器事業(yè)STM32高性能產(chǎn)品線高級市場經(jīng)理Renaud BOUZEREAU
上周,意法半導體微控制器事業(yè)STM32高性能產(chǎn)品線高級市場經(jīng)理Renaud BOUZEREAU在北京向媒體介紹了意法半導體在6月份剛剛發(fā)布的目前業(yè)界性能最高的Arm Cortex-M通用MCU:STM32H7雙核產(chǎn)品。
該產(chǎn)品集成Arm Cortex-M7與Cortex-M4兩個核心,主頻分別為480MHz與240MHz,兩個核心在CoreMark的跑分分別為2424分與800分,總分達到3200分以上。這一成績遠超競品在600MHz情況下CoreMark的2950分的測試結(jié)果。
STM32H7雙核產(chǎn)品還在多個方面為減輕CPU負荷而進行了相關內(nèi)置。在圖像顯示支持部分還內(nèi)置Chrom-ART 加速器及MJPEG的編碼器,可使整個CPU在圖像顯示時減少90%的工作負荷;為了保證高性能產(chǎn)品在數(shù)據(jù)傳輸方面不增加CPU工作負荷,還內(nèi)置有主DMA,可最多提供16個通道減輕CPU工作負荷;內(nèi)置硬件的加解密算法,其中包括哈希硬件加速器,同樣也可使CPU工作負荷減少90%;同時還嵌入了高精度的定時器模塊,可以產(chǎn)生比較復雜的PWM輸出,無須CPU輔助就能與多重事件同步。
雙核架構打造結(jié)合AI的復雜應用
眾所周知,很多傳統(tǒng)家電廠商正在試圖為自身的產(chǎn)品加入能夠接入網(wǎng)絡并且具備人工智能的能力,家庭自動化已經(jīng)進入到眾多公司的產(chǎn)品規(guī)劃之中,不少消費者也開始在購買家電產(chǎn)品是選擇具有聯(lián)網(wǎng)及AI能力的產(chǎn)品,來構建自己家庭內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)。
STM32H7雙核產(chǎn)品的架構恰恰可以應用在家庭及工業(yè)自動化的產(chǎn)品中,Renaud BOUZEREAU就舉例建議,產(chǎn)品中的Cortex-M7可以處理人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡,可應用與圖象顯示、語音識別及圖象識別。Cortex-M4則可以處理實時性,比如接入WiFi通訊、傳感器感測等模塊。
如上圖的這張廚房設備架構圖,Cortex-M7內(nèi)置的Chrom-ART加速器與JPEG codec加速器會處理圖象顯示,在顯示接口上STM32H7支持MIPI DSI還有TFT LCD屏,同時還能支持語音識別功能,為人工智能提供圖像與語音兩種交互的可能。Cortex-M4則可進行實時控制,負責WiFi、藍牙、傳感器的通訊,同時還內(nèi)置有哈希加密與高精度計時器。
意法半導體在STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)也已增加了STM32CubeH7固件模塊和應用程序源代碼。STM32 CubeMX針對雙核架構進行強化,可以對STM32H7雙核產(chǎn)品的內(nèi)部資源進行分配,從而決定資源如何在Cortex-M7與Cortex-M4上進行配置。開發(fā)人員可以使用STM32Cube開發(fā)環(huán)境的所有標準組件,包括ST-MC-SUITE電機控制工具包、STM32Cube.AI機器學習工具包、STM32CubeMX、STM32CubeProgrammer,以及取得相關認證的合作伙伴的STM32解決方案。
可實現(xiàn)1+1大于2效果
意法半導體中國區(qū)微控制器區(qū)域市場經(jīng)理劉杰文
曹錦東還表示STM32H7雙核產(chǎn)品從性能上來說是1+1的關系,但如果把內(nèi)核與外設加在一起后則往往會是1+1大于2的效果,首先是可以節(jié)約PCB空間,第二便是系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換更加方便安全。意法半導體中國區(qū)微控制器區(qū)域市場經(jīng)理劉杰文就舉例說假如客戶的應用中采用雙任務控制馬達,一個控制GUI,通過STM32H7雙核產(chǎn)品在進行數(shù)據(jù)交換,由于兩個內(nèi)核都可以訪問到整塊MCU里所有的內(nèi)存,這也讓在數(shù)據(jù)交換的時候會比原先兩個芯片交換的速率更快。
據(jù)悉,雙核架構的優(yōu)勢在于首先可以增加系統(tǒng)效能,2個核可以獨立運行,可執(zhí)行兩種任務或者由其中一個內(nèi)核做安全運行檢測,這樣就能減少運算時間與平均耗電;其次,同時還能縮短開發(fā)時間,可以兩個團隊同時開發(fā),最后Cube Programmer可將兩個工程進行合并,打包在一起,變成一個封裝,燒入到STM32H7產(chǎn)品中;第三,增加系統(tǒng)銷量,雙核架構可以實現(xiàn)在Cortex-M7、Cortex-M4、大量數(shù)據(jù)采集模式領域這三個電源域之間達到工作負載平衡;最后,便是可降低物料成本,如上文所提到的,無需如ADC這樣的外部裝置,僅使用1個而非2個MCU,還擴充了連接功能。