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请「简」答:STM32超低功耗如何选型?
发布日期:2024-06-06    

嵌入式系统因移动性和物联网节点端的资源限制,采用电池供电的场景越来越多。这样的应用场景下,对系统的低功耗性能提出了颇高要求。

那么,低功耗MCU该如何选型?我们有幸请到意法半导体中国区市场经理张明老师为大家解答。


Q1:STM32是一个超级MCU平台,超低功耗产品线是五大系列之一。请问为什么要开辟出超低功耗产品线?

嵌入式产品为了实现便捷的移动性,或者物联网应用场景中节点端的资源受限,采用电池供电的应用越来越普遍。那么,在电池供电的场景下,对产品的低功耗设计要求非常高。此外全世界都在寻找可持续发展的战略,有上亿颗的传感器和执行器布局在世界的各个角落,如果把这些设备功耗做一定的优化,就可以大大节省能源损耗。低功耗的产品可以延长整个电池的使用寿命,减少电池替换频率,从而达到节约能源,减少碳排放的目的,为全球节约能源做出贡献。

因而,STM32通过专门的低功耗产品线帮助开发者实现低功耗设计。STM32 超低功耗系列自2011年问世,到现在,累计出货量已达20亿颗,全球市场份额超过 30%。


Q2:STM32超低功耗系列有哪些子系列?

低功耗系列有STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+ 以及STM32L5,新一代超低功耗系列有STM32U0和STM32U5,一共7个子系列。其中STM32L1系列,我们仅维持存量项目,不向新项目供货。各个子系列的内核、主频和外设资源各有不同,CoreMark跑分和ULPMark分数有所差异。

STM32U0则基于Cortex-M0+内核,面向入门级低功耗应用

目前,主推的是STM32U5和全新系列STM32U0。STM32U5采用了40nm工艺制程,而STM32U0则基于90nm工艺制程;两个子系列都具备优异的功耗特性,还集成了ULP定时器。STM32U5是Cortex-M33内核,资源更多,性能更强,面向复杂的低功耗应用;STM32U0则基于Cortex-M0+内核,面向入门级低功耗应用。


Q3:STM32L0也是基于Cortex-M0+内核,与其相比, STM32U0的关键特性和优势有哪些?

先向大家晒一下STM32U0的ULPMark成绩单。

STM32U0的ULPMark成绩单

STM32U0功耗远远低于前几代产品。与STM32L0相比,STM32U0具有:

  • 更低的功耗特性,延长设备使用时间;
  • 增强的固件保护和信息安全特性;
  • 灵活的ART Accelerator 加速器,提高执行效率;
  • 更高的集成度,降低产品BOM 成本。


Q4:使用STM32U0开发时,我们可以期待哪些节能效果?

这实际上取决于最终应用的使用场景(即工作模式与低功耗模式之间的时间比)。但与STM32L0相比,在典型的水表应用中获得38%的节能效果,在工业传感器应用中获得50%的节能效果。

ST32U0节能效果

Q5:STM32U0是否可以看作是STM32L0的替代升级版?

STM32U0可以看做是STM32L0的升级,因为无论从性能,功耗,安全级别,还是从性价比角度考虑,STM32U0都有了很大的提高。但在需要较小Flash资源的入门级低功耗应用中,我们仍然推荐STM32L0。

STM32L0 未来不会再推出新的产品,我们会着力发展STM32U0。这两个系列完全Pin2Pin兼容。


Q6: 简要介绍一下STM32U0与STM32L0的性能差别?

STM32U0与STM32L0的性能差别

  • STM32U0 最小flash 为16KB;STM32L0 最小Flash 为8KB;
  • STM32U0 最大Flash 为256KB;而STM32L0 最大Flash 为192KB;
  • STM32U0 RAM 最大40KB;STM32L0 RAM 最大20KB;
  • STM32U0 新增加了LQFP80 pin 封装,取消了LQFP100 pin 封装;STM32U0 的所有封装都已经全部量产;
  • STM32U0 和STM32L0都有PLL 锁相环时钟,时钟源非常丰富,包括HSI,MSI,HSE,LSE,LSI 等;
  • STM32U0全系列内置了VBAT 功能;STM32L0 只有大资源、大管脚封装才有VBAT功能;
  • STM32U0 内置ART Accelerator 加速器, 可以提高执行效率,使系统尽快进入休眠模式;STM32L0没有内置ART Accelerator 加速器;
  • STM32U0 和STM32L0都有三个级别的固件保护功能,但STM32U0 可以基于密码回退到低版本级别;
  • STM32U0 通过SESIP 3级、PSA 认证1级,以及NIST 认证的Cotex ®-M0+ MCU。

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您用STM32超低功耗产品做过哪些项目?留言区聊聊,我们将从留言的粉丝中选出3名走心留言的幸运粉丝,每人送出STM32U0开发板一块。

活动时间:即日起-6月23日;

温馨提示:

1. 本活动仅限电子工程师及相关专业在校大学生参与;

2. 如有任何作弊行为,将取消活动参与资格;

3. 获奖名单将留言置顶公布。

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