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STMicroelectronics ha presentato la sua nuova serie STM32H7 che integra una memoria SRAM di grande capacità (1Mbytes), memoria flash fino a 2 MB nonché il più ricco set di funzioni per la connettività della piattaforma STM32. Il microcontrollore dispone anche delle più avanzate soluzioni relative alla sicurezza dei dati, in particolare per le applicazioni IoT.
Un salto di prestazioni e capacità garantito dal processo di fabbricazione a 40 nm che, in combinazione con le innovazioni nell’architettura, consente di ottenere consumi pari a 280µA/MHz in esecuzione e di appena 7µA in stand-by. Il primo dispositivo della nuova serie è il modello STM32H743 dotato di core ARM Cortex-M7 che funziona a 400MHz.
Questo MCU rappresenta la più performante implementazione di core ARM Cortex-M attualmente sul mercato. I microcontrollori STM32H7 sono ideali per i gateway industriali, domotica, apparecchiature di telecomunicazione e prodotti di consumo smart, così come per i controlli motore ad elevate prestazioni, elettrodomestici e piccoli dispositivi con complesse interfacce utente. Il chip dispone anche di sistemi di protezione dei dati all’avanguardia, con acceleratori crittografici e sistemi sicuri di archiviazione delle chiavi in grado di fornire un elevato grado di protezione contro le minacce online, sia durante la fabbricazione dei prodotti che sul campo; il dispositivo è particolarmente indicato per applicazioni relative all’Internet of Things.
“La diversità tra le applicazioni embedded e quelle IoT richiede soluzioni MCU scalabili“, ha detto James McNiven, general manager for CPU and media processing groups di ARM. “Le funzionalità avanzate della serie H7 consentono agli sviluppatori di affrontare soluzioni di fascia alta per il mercato embedded offrendo nel contempo tutta l’efficienza e la facilità d’uso di un dispositivo basato sull’architettura ARM Cortex-M. Grazie al sistema operativo ARM mbed supportato dai dispositivi Cortex-M7, gli sviluppatori possono avere facile accesso a stack software avanzati per un rapido sviluppo dei loro prodotti”.
Michel Buffa, General Manager, Divisione Microcontroller di STMicroelectronics, ha aggiunto, “Oltre alle sue prestazioni ai vertici del mercato industriale, la serie STM32H7 aumenta in modo significativo le risorse disponibili on-chip, migliorando sensibilmente l’efficienza energetica – vitale per le future generazioni di sistemi embedded – garantendo nel contempo il massimo della sicurezza nei confronti di minacce e intrusioni non autorizzate. La disponibilità di una memoria interna così ampia, in particolare, consente di eliminare i vincoli tradizionali cui gli sviluppatori sono costretti, accelerando i tempi di sviluppo e di immissione sul mercato di prodotti innovativi”.
Ulteriori informazioni tecniche:
La serie STM32H7 utilizza la piattaforma ARM Cortex-M7 che viene impiegata anche nella serie STM32F7. Si tratta dei primi chip che sfruttano la tecnologia ARM Cortex-M7 fabbricati con l’avanzato processo a 40 nm Flash nonché i primi a funzionare a 400 MHz. Questi importanti miglioramenti consentono al modello STM32H743 di stabilire nuovi record, con un valore di 856DMIPS e un CoreMark di 2020.
La tecnologia 40nm di ST è un fattore chiave che consente un salto nella densità di memoria che permettendo di integrare nella nuova serie fino a 2MB di Flash e 1 MB di SRAM che libera gli sviluppatori dai vincoli di risorse esterne che tipicamente complicano il design embedded. Il dispositivo STM32H743 interagisce efficientemente sia con la memoria interna che con quella esterna grazie alla sua esclusiva cache L1 e alla memoria TCM. In questo modo è possibile realizzare applicazioni più sofisticate e ricche di funzionalità, ma anche di risparmiare tempo e sforzi, tradizionalmente necessari per implementare la funzionalità specificata nei limiti di risorse molto limitate. Con il lancio della serie STM32H7, ST sta anche introducendo numerose funzionalità on-chip relative alle periferiche.
Il primo dispositivo della nuova serie, il chip STM32H743, integra 35 periferiche di comunicazione che supportano protocolli e standard quali CAN FD, SDCARD (4.1), SDIO (4.0) e MMC (5.0). Ci sono anche 11 funzioni analogiche avanzate tra cui ADC a 14 bit a basso consumo da 2Msample/s, DAC a 12 bit, op-amp, così come ben 22 timer, compreso un timer ad alta risoluzione in esecuzione a 400MHz.
Al fine di aumentare ulteriormente le prestazioni e le risorse, la serie di MCU STM32H7 integra anche la tecnologia di risparmio energetico STM32 Dynamic Efficiency che consente ai nuovi dispositivi di consumare la metà rispetto alla serie STM32F7. Al centro di questo salto di efficienza energetica è proprio il processo di fabbricazione del chip – la geometria a 40 nm – in combinazione con le tecnologie di Efficienza Dinamica che contribuiscono ad ottimizzare il consumo di energia.
Queste ottimizzazioni includono anche il Dynamic Voltage Scaling che regola il consumo di energia in base alle richieste di prestazioni nonché il sistema Batch che acquisisce i dati direttamente nella memoria senza che il core esca dalla modalità di risparmio energetico. ST ha anche creato domini multipli di memoria che supportano una gestione dinamica dell’efficienza energetica. I domini D1, D2 e D3 sono dedicati a compiti di elaborazione intensiva con D1 che è dedicato alla matrice del bus ad alte prestazioni AXI, D2 alla connettività e D3 all’acquisizione dati in modalità risparmio energetico.
Ogni dominio può essere acceso o spento indipendentemente al fine di massimizzare il risparmio energetico, e può essere riattivato da eventi programmabili.
Pur utilizzando periferiche aggiornate, ST ha mantenuto la piena compatibilità tra la disposizione dei pin, le periferiche e il software per tutta la serie di prodotti STM32F4 e F7. Questa compatibilità semplifica notevolmente le applicazioni, dando la possibilità di riutilizzare soluzioni software e configurazioni hardware.
Soluzioni hardware sono già disponibili per la serie STM32F7 con Cortex-M7. Le schede di valutazione, i kit Nucleo e le Discovery board saranno disponibili anche per la serie STM32H7, insieme al software integrato STM32Cube; questi prodotti saranno supportati anche dal sistema operativo ARM mbed, consentendo di accedere ad avanzati stack software.
Attualmente i nuovi microcontrollori sono disponibili in campionatura con sei differenti tipologie di package che vanno dal LQFP100 al TFBGA240. Il prezzo di rifermiento per 10 mila pezzi del modello STM32H743VGT6 con 1 MB Flash e 1 MB di SRAM in package LQPF100 da 100 pin è di 8,17 dollari cadauno.
La nuova linea di prodotti sarà in piena produzione a partire dal secondo trimestre del 2017.
