無論是工廠、家中或是個人用穿戴式裝置，智慧裝置在各種應用場域已逐漸普及。隨著應用功能日漸豐富，裝置對於聯網和智慧化的需求也持續增加，而意法半導體(ST)近期新推出的四款MCU/MPU，有助業者加速開發相關產品。
意法半導體APeC區資深產品行銷經理暨台灣區微控制器產品負責人楊正廉表示，無論是生活周遭、居家應用、工廠、自動化等相關領域，都不難發現STM32的身影。STM32的產品線已經有超過3,000多款產品，近期，ST也陸續推出了四個新的STM32產品系列，橫跨無線MCU、嵌入式MPU、低功耗MCU、高效能MCU四大類別。
多協定MCU推進Matter發展 IPD高度整合加速產品開發
意法半導體APeC區無線微控制器產品部行銷經理張耀升表示，現在物聯網(IoT)裝置除了需要越來越智慧、省電外，還需要更高的整合性。ST近期推出STM32WBA54和STM32WBA55新款無線MCU，不僅支援採用LC3編碼的BLE 5.4，更增加Zigbee、Thread和Matter RCP等功能。
意法半導體APeC區MDG部無線微控制器產品資深行銷經理Olivier Lardy說明，部署Matter的第一步通常始於閘道器、路由器或Open Thread路由器層級，這些應用需要路由器協處理器(RCP)功能，而新款MCU的主要用途便是作為Matter閘道器和路由器的RCP。此外，這些微控制器也具備「封包流量仲裁器(PTA)」功能，能避免與其他2.4GHz無線設備之間產生干擾。未來，ST的產品藍圖也包括提供Wi-Fi MCU解決方案，以透過Wi-Fi使用Matter，進而補足現有BLE和Thread MCU產品線。
張耀升補充，為了幫助現有MCU客戶順利轉換至無線產品，ST提供整合型被動元件(Integrated Passive Devices, IPD)，其為MCU和天線之間的元件。原本RF工程師需要進行阻抗匹配、諧波濾除等工作，而ST的IPD將11顆離散元件整合成一顆IC，縮小整體尺寸、降低BOM成本，有助工程師快速採用無線MCU產品進行開發。
圖1 IPD提高整合度 (圖片來源：意法半導體)
MPU搭載NPU實現邊緣AI應用
考量在端點進行運算的需求，邊緣AI也成為智慧裝置的重要發展趨勢，意法半導體APeC區微控制器和數位IC產品部產品行銷經理李宜儒表示，新推出的STM32MP系列的第二代產品STM32MP2，除了內嵌Arm Cortex-A35核心外，另加上Cortex-M33的內核心。不同CPU核心將分工協作，提高運算效率。Cortex-A35核心主要用於處理性能的相關應用，運行在作業系統上，而Arm Cortex-M33核心則用於處理即時應用，如機械控制或其他需要即時傳遞的訊息。
此外，STM32MP2也搭載了一個1.35TOPS的神經處理單元(NPU)，針對AI應用進行優化。意法半導體APeC區控制器和數位IC產品部產品資深技術行銷經理Alexandre Mengeaud解釋，雖然沒有NPU的MPU產品(如STM32MP1)也能運行AI應用，但僅能實現預測性維護或簡單物體偵測等簡單應用；如果希望使用全高解析度的相機進行複雜的動作、姿勢預估，或是困難的視覺任務，需要採用搭載NPU的產品方案(如STM32MP2)。
有了NPU之後，如何開發相關軟體也是實現邊緣AI應用的關鍵。李宜儒表示，ST為此提供了一套開放擴充包X-LINUX-AI，平台中包含大量範例、數據和模型，幫助開發者在產品中加入AI功能。X-LINUX-AI套件可支援STM32MP1和STM32MP2系列。
廣泛產品組合滿足市場需求
智慧裝置多種多樣，MCU/MPU產品也需要能夠滿足不同應用需求，而ST的MCU產品橫跨適用於電池供電應用的低功耗方案和接近MPU等級的高效能方案，應用廣泛。例如，近期新推出的STM32U0便為低功耗MCU，採用Cortex-M0+，靜態功耗僅16nA；STM32H7R/S則是高性能MCU，單核心CPU已經提升至600MHz，並在記憶體設計上採用bootflash技術。
Lardy總結，當應用需要NPU時，通常也會結合Wi-Fi、BLE、ZigBee或Thread等連接功能，而ST同時提供MCU和無線MCU解決方案，目標便是提供一個廣泛的產品組合，滿足市場絕大部分的需求。