2019年10月29日 | STM32新势力，首款MPU—STM32MP1问市

   2007年，世界首个Cortex-M MCU STM32F1诞生，12年过去了，意法半导体（简称：ST）这款超级成功的产品不仅为STM32家族开辟了一条康庄大道，而且自身也成为了长盛不衰的产品，至今仍是许多中国工程师的首选。时至今日，STM32产品线相继加入了基于ARM Cortex-M0、Cortex-M4和Cortex-M7的产品，产品线覆盖通用型、低成本、超低功耗、高性能低功耗以及甚高性能类型。悄然间，STM32的年出货量已达到10亿片，成为MCU市场举足轻重的品牌。

为了应对全新的挑战，ST在今年发布了首款基于ARM Cortex-A7架构的STM32MP1 MPU平台。全新的STM32MP1多核处理器系列具有计算和图形处理能力，兼备高能效实时控制和高功能集成度，有助于简化工业制造、消费电子、智能家居、医疗等高性能解决方案的开发。

从芯片图可以看出，STM32MP1系列处理器最高有双核Cortex-A7和Cortex-M4协处理器的组合，同时配备3D GPU单元，以提供更流畅的体验。同时，外围功能更是丰富多样，除了常规的UART、SPI、I2C、SAI和USB，还有HDMI、MIPI、CAN FD、16bit ADC等等。

下面我们来了解一下ST首款MPU的强大之处。

据了解，STM32MP1系列MPU依托意法半导体及其合作伙伴共同构建的强大、成熟的STM32系列生态系统，包括开发工具和技术支持。OpenSTLinux作为市场上主流的开源Linux发行版发布，将STM32系列从以实时任务和功耗限制为主的应用扩大到更广泛的市场。在MPU和软件的联合支持下，意法半导体提供一个整体方案，满足许多工业和专业应用的供货需求。当然，STM32MP1包含在意法半导体的10年滚动续期供货承诺名单内。

灵活架构 丰富应用

Cortex-A性能出众，具有非常高的性价比并且符合STM32的定位，为此，ST将两颗主频 650MHz的 Cortex-A7 应用处理器内核和一颗209MHz的高性能 Cortex-M4进行整合，STM32MP1就此诞生。这一灵活的异构计算架构在充分满足多种应用的灵活性需求的同时，又实现了最佳性能和低功耗特性。

客户可以在这个新型STM32异构计算架构上开发一系列新的应用设计。不同于先前的MCU，由于它是应用处理器，ST为该芯片组设置了专用电源管理IC（PMIC）—STPMIC1，此配套芯片集成了四个DC / DC降压转换器、六个LDO稳压器、一个DC / DC升压转换器，以及USB VBUS和通用功率开关，为STM32MP1和电路板上的其它组件提供所需的电压轨。STPMIC1采用功耗优化技术，是电池供电应用中的STM32MP1系列的理想配套芯片。

STPMIC1对客户做到三大好处：一是优化客户系统功耗；二是节省成本；三是用这颗芯的优势可以设计出更小的PCB，让设计更加精简。

三核一体，可开可关，高效运行

其中，Cortex-A7 内核支持开源操作系统 (Linux/Android)，Cortex-M4 内核完美沿用现有的 STM32 MCU 生态系统，有助于开发者轻松实现各类开发应用；同时，STM32MP1嵌入了3D图形处理器(GPU)，以支持人机界面(HMI)显示器，三核之间互相通信且非常安全，并配备加密机制。而且，ST为Cortex-M4设置了一个独立专用的RAM，这样M4的程序可以在RAM里非常快速的执行。此外，STM32MP1嵌入了大量外设，可以无缝分配给Cortex-A / Linux或Cortex-M / 实时操作。STM32MP1系列采用多种BGA封装，支持成本最低的PCB板结构，电路板空间占用极小。

为防止MPU系统出现性能瓶颈和带宽问题，STM32MP1支持经济实惠的DDR SDRAM存储器，包括DDR3、DDR3L、LPDDR2、533MHz的32/16位LPDDR3。STM32MP1还支持各种闪存产品：eMMC、SD卡、SLC NAND、SPI NAND和Quad-SPI NOR闪存。

这一灵活的异构计算架构在单一芯片上执行快速数据处理和实时任务，始终实现最高的能效。据ST微控制器事业部STM32微处理器产品市场经理Sylvain介绍，通过停止Cortex-A7执行指令，只让能效更高的Cortex-M4运行，功耗通常可以降至25％；再从这种模式进入待机状态，功耗进一步降至1/2500（两千五百分之一），同时具有快速唤醒功能，1秒回到Linux界面，3秒回到3D图形应用界面。

这种结构能让STM32MP1可以同时做两部分应用：高速处理接口这一部分是，依靠A7+Linux完成，显示屏支持两种：24位RGB，最高达到WXGA 60fps以及MIPI DSI  2Lane串口屏，在Linux可达到720P高清显示；

第二部分应用：实时处理、马达驱动、sense感测和低功耗数据采集则由Cortex-M4完成，依托三个内核可根据应用灵活切换各种模式，实现系统最佳优化，所以整个系统非常灵活。

依托STM32Cube环境，全面整合设计套件

STM32MP1依托于STM32成熟的生态环境，给客户提供全面整合的设计套件。ST的OpenSTLinux开发包，保证了Cortex-A7系统软件的稳定性。在Cortex-M4可支持先前的STM32Cube应用，这样整体的STM32MP1就有一个完整的嵌入式软件供客户使用。整套STM32MP1软件套件可简化客户开发流程，更重要的一点是STM32MP1的Linux平台，全面兼容主流OpenLinux开发包。目前STM32MP1 SoC驱动程序已被Linux社区采用和认可，STM32MP1支持Linux4.19LTS，ST也会长期支持这种软件的发行版。

除此之外，STM32MP1的软件工具将包括三大部分：

CubeMX——做硬件开发时，PCB layout之前可以做评估，做硬件引脚配置、同时产生初始化代码。

集成开发环境——IDE调试工具，编译与调试

代码烧录——ST可提供多合一（All-in-one）烧录工具，可以烧录闪存、DRAM和系统OTP。整体烧录支持加密，数字签名和密钥生成，这样生产烧录过程的外发程序也可以进行加密。

在硬件解决方案中，STM32MP1提供两套评估板、两套探索板、以及第三方原形板。

产品规格上，STM32MP1有为多种应用量身定做不同的封装，根据性能和配置的需求设有三条产品线。据悉，ST目前为止共有24款型号，客户可根据封装和设计要求选择合适的产品。

构建未来，中低端路线一起抓

STM32MP1是第一颗MPU市场产品。Sylvain表示，未来，ST将提供高性能、高功能和更安全的高端产品，以及优化成本和功耗的低端产品。两条线并行发展，全方位拓展MPU产品线。

总结

根据2019Q3的财报显示，ST净营收25.5亿美元， 毛利率37.9%，营业利润率13.1%，净利润3.02亿美元。虽然汽车和工业两个传统市场需求疲软，但得益于在这两个市场开展的客户关系计划和推出新产品的活动，使得ST Q3净营收环比增长17.5％，高于预期。

而MCU又是ST战略规划的重要棋子，此次ST推出的第一款MPU—STM32MP1能否给ST的业绩带来新高度，我们拭目以待。