解读意法半导体STM32MP2系列，带有1.35TOPS的NPU

编译自意法半导体博客

继2023年宣布推出STM32MP2系列后，ST目前推出了包括STM32MP25，STM32MP23和STM32MP21三款产品。 STM32MP25将于今年上半年量产，STM32MP23将于2024年底上市，STM32MP21，预计将于2025年上半年量产。

通过开放路线图，ST希望提高人们对新 STM32MP2 系列的了解，并推动创新。STM32MP2是ST首款具有1.35TOPS NPU的MPU，将主要应用于工业 4.0 中安全和先进边缘 AI 计算等方面。

神经网络处理单元

正如我们在首次发布 STM32MP2 系列时所分享的那样，这款新设备关注边缘机器学习。 在 STM32MP25 中，它采用了1.35TOPS的新型 NPU。支持图像分类、对象检测或姿势估计等应用。 举个例子，传统的智能相机应用程序需要大约 1 TOPS。 大约十年前，工程师大多使用功耗明显更高的工作站 GPU 来达到这种计算吞吐量水平。 如今，在嵌入式系统上使用功耗低得多的 NPU 来实现相同的 AI 功能已很常见。

此外，我们还推出了一整套工具来帮助开发人员利用新的 NPU。 与 2015 年相比，开发人员不再需要攻读博士学位即可运行优化的神经网络算法。事实上，即使开发人员无法访问设备，也可以针对STM32MP25 中的 NPU进行评估和验证。 事实上，已经可以通过 STM32Cube.AI 开发者云的 Board Farm 在其上运行神经网络应用程序，这意味着开发人员在拿到新设备之前就可以具体了解他们的神经网络如何在新设备上运行。

图形和视频

STM32MP25 具有两个运行频率高达 1.5 GHz 的 Cortex-A35、一个运行频率为 400 MHz 的 Cortex-M33 以及一个 32 位 DDR4/LPDDR4/DDR3L 内存控制器。 还有一个新的 GPU 和一个新的 VPU。 新的 GPU 能够渲染 1080p 的 3D UI。 新的视频处理单元采用传统的 H.264 解码器，并配有硬件编码器以优化视频捕获。 为了帮助开发人员创建 HMI，新产品还配备了三个显示输出，支持用于 FPD-Link 等协议的 LVDS 和用于 MIPI-DSI 的 DSI。

支持互联应用程序的增长

STM32MP25 将是唯一提供 PCI Express Gen 2 控制器、USB 3 控制器和三个以太网端口的 STM32MP2，支持GMAC。因此，可以为工业应用设计非常高效的设备，可以在不唤醒处理器的情况下管理网络包。 此外，以太网控制器支持TSN，例如工业系统或音频和视频流的控制应用。 它们还支持蜂窝设备或卫星导航的精确时间协议 (PTP)，使用同步时钟来协调数据包传输。

安全

互联应用程序有更多的安全需求，所有 STM32MP2 均以 SESIP 3 级和 PSA 认证为目标。 具体来说，开发人员可以使用 TrustZone 在 Cortex-A 和 Cortex-M 上创建隔离环境，以防止入侵。 STM32MP2 甚至更进一步，因为它还可以隔离存储器或外设等资源。 产品可应用于各类安全敏感环境，包括自动贩卖机等领域。从安全配置到无线更新，开发人员可以创建关键任务应用程序，同时满足政府和客户更严格的要求。

生态系统

ST将在Embedded World上展示STM32MP25 及其 STPMIC25 电源管理配套芯片的评估板。 此外，我们还将演示ST的软件，例如OpenSTLinux，以及软件扩展包。 我们还将展示合作伙伴提供的一些 STM32MP25 系统级封装和系统级模块。 简而言之，我们正在确保新的 STM32MP2 迅速成为更多开发人员的现实，无论他们身在何处。

STM32MP23

STM32MP23 将配备两个主频高达 1.5 GHz 的 Cortex-A35 和一个主频为 400 MHz 的 Cortex-M33。 鉴于成本效益，STM32MP23处理性能比 STM32MP25 少，但是其同样具有 16 位 DDR4/LPDDR4/DDR3L 内存控制器和两个支持 GMAC 的以太网控制器。 同样，视频加速器仅具有 H.264 解码器，因为它不需要对数据进行编码，并且未来的 MPU 还具有更小的 GPU，同时仍然支持 DSI、LVDS 和 RGB 显示。

STM32MP21

STM32MP21 是单核 1.5 GHz 的 Cortex-A35、一个 300 MHz 的 Cortex-M33、一个比 STM32MP23 慢的 16 位内存控制器以及相同的以太网控制器。 同样，由于该设备针对截然不同的图形需求，它没有GPU，但是提供了显示并口，同时支持相机的并行和 CSI 接口，以确保开发人员可以轻松地与各种传感器连接。

STM32MP2 协同工作

全系列可以共同打造一个产品生态系统，让我们以医学成像分析应用程序为例。 STM32MP21 的相机接口和处理能力意味着它可以应用各种过滤器来清理接收到的数据，然后再将其发送到运行神经网络的 STM32MP25中。 因此，开发人员可以提高系统的整体准确性，而无需在 STM32MP25 上添加其他工作负载，STM32MP25 能够运行推理、在显示屏上显示结果并将相关数据安全地发送到云端。 由于 STM32MP2 系列中的多个封装是引脚对引脚兼容的，因此开发人员可以重复使用许多相同的设计线索和代码，以缩短上市时间。