专注于PCB设计,电路设计、单片机开发——东远电路设计有限公司欢迎您!
STM32又添一虎将 一芯双核 性能飙升
时间:2019-08-13 | 点击: | 打印本页 | 收藏本文 |

自2007年意法半导体(ST)在北京发布STM32产品以来已有10年之久,在这

风雨十年里,STM32出货量高达30亿颗,成为中国一大微控制器品牌。不止于此,随着IoT的应用趋势逐渐明显,对其中的MCU需求也日益增加。为此,在ST的战略中,最终目标是要打造一个宏伟的战略生态系统,成为产业先驱。

ST不断扩充着STM32系列,2019年7月,ST在北京召开新品发布会,推出了双核MCU——STM32H7。来自ST微控制事业部市场经理RenaudBouzereau详细介绍了它的性能优势。

STM32H7采用ArmCortex-M系列中性能高的480MHzCortex-M7内核,并增加一颗240MHzCortex-M4内核。借助意法半导体的智能架构、高效的L1缓存和ARTAccelerator™自适应实时加速技术,当执行嵌入式闪存中的代码时,新MCU创下了1327DMIPS和3224CoreMark™性能新记录。意法半导体的Chrom-ART™加速器™进一步提升了图形处理性能。为了大限度地提高能效,每个内核都有独立的电源域,在不需要时可以单独关闭。通过灵活使用两个内核,开发人员可以轻松升级现有应用,增加更先进复杂的图形用户界面,以电机控制为例,将以前在单核Cortex-M4MCU上的旧代码迁移到STM32H7Cortex-M4上,同时在Cortex-M7上运行新GUI。另一个例子是通过降低主处理器的密集型工作负荷,例如,神经网络、校验和、DSP过滤或音频编解码,提高应用性能。

此外,双核架构还有助于简化代码开发,并缩短项目开发周期,将用户界面代码与实时控制或通信功能的开发分开进行。

STM32H7似乎榨干了Cortex-M7的一滴血

Cortex-M7是ARM在2014年9月24号发布的全新一代Cortex-M系列架构,面向高端的嵌入式应用市场。凭借着40nm新工艺、超大闪存和RAM的优势,STMH7成功地达到了2010的高分,在大部分参数上,都比2年前的STM32F7拥有两倍的性能优势。而且比其他厂家基于Cortex-M7研制的MCU性能都要高。

?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1

STM32H7成功地刷新了所有基于Cortex-M系列内核的处理器的高性能,Renaud说到:“作为嵌入式系统目前的使用而言,H7已经完全可以胜任任何应用,对于目前嵌入式应用中的图像处理和音频处理而言已经可以做到十分地顺滑。”甚至H7可能在某些方面取代低端的Cortex-R系列的处理器。可能就不是Cortex-M内核处理器所要关注的了

强大的内核有强大的架构提供

除了Cortex-M7高性能表现以外,STM32H7明显的提升来自于第二核心M4,它将CoreMark得分提高了800分。由于出色的设计,这个双核架构非常灵活。例如,系统可以在任何一个核心上引导,并且它们都存在于一个独立的电源域中,以显著地优化能源消耗。H7既可以执行2种任务或者由其中1个内核做安全运行检测,这样可减少运算时间和平均功耗。因此,新的双核模型具有动态功耗远远好于STM32F7。这样的灵活性还可以表现在开发周期上,双核架构可以减少开发团队之间的依赖度,从而避免了复杂性和设计上的挑战。

双核带来的优点还包括:

1.两个核可以独立运行,在使用STM32双核产品里,可以进行两套不同的任务;

2.源架构上分为三个供电域,高性能域是由Cortex—M7进行GUI、DSP和安全的控制,D2的Cortex—M4主要处理实时性连接和控制,D3是大数据量采集域,主要是另外两个域在休眠的时,自动从传感器采集数据。三个域可以自由分配工作时序,自由去决定开启和关闭过程,从而达到整体的动态功耗的平衡;

3.两个核是进行独立工作,缩短电路板设计和项目评估时间;

4.可降低整体的系统成本,因为内置了非常多的外设资源在STM32H7双核产品里,因此可将两个系统所完成的东西变成一个系统,由双核MCU就可以进行处理。重要一点,开关电源的功能会非常完美地解决芯片动态功耗的平衡。

双核STM32H7的新特性:MIPI-DSI、16位ADC和FD-CAN

对光刻操作的改进也使ST能够在STM32H7中引入MIPI显示串行接口(MIPI-DSI)。STM23H7x7中提供的这一功能够使用更高分辨率的显示器,提供低电磁干扰,并且消耗极少的功耗,这使得它非常适合便携式视频游戏机或家用电器等。类似地,新的STM32H7x5和STM32Hx7能够更灵活地使用模具上的3个16位模数转换器(高3.6百万次采样/s)。它的两个FD-CAN接口和以太网控制器也为工业应用提供了良好的优势。

强大的内核是由强大的架构所支撑,ST内置Chrom-ART加速器,MJPEG编码器,可以使得整个CPULoading在图象显示的时候,减少90%的工作负荷。这样的话就能腾出更多的CPU的资源来给到大家所使用。

此外,高性能产品怕会在数据传输方面出问题或者会增加CPU工作负荷,但STM32H7系列内置主DMA,它可以触发事件链接,让它从内存里自动搬取,这样可以制作出来一个比较复杂的传输资料的任务给到CPU之间内存的交换,这种情况下,是无需CPU进行干预的,所以CPU工作负荷也会变得比较轻。而且,STM32H7嵌入了一个高精度的定时器的模块,这个模块可以产生比较复杂的PWM输出,这个高精度过程主要是面对于数字电源或者是更复杂的事件的触发,而且这个过程在于设定了触发在模式下,CPU不需要参与太多的事件触发的过程。

   更高的环境温度

通过提高晶圆的制造工艺,优化了STM32H7的架构,从而提升了它的环境温度大功耗(TJmax125ºC),据了解STM32H7s现在的阈值可以安全地达到105ºC。这意味着在没有主动散热的情况下,它能够运行特定的应用程序,这让它还更加适用于更广泛的环境开放产品范围。

    一芯双核,打造复杂应用

Renaud以厨房设备的架构图举例说明了H7双核结构可以应对复杂的应用。这里,Cortex—M7内置的Chrom—ART加速器还有JPEGCodec加速器用来处理图象显示,语音识别的动作可以在Cortex—M7上运行;

上一页12下一页

| 联系我们 | 收藏本站 | PCB设计 | 电路设计 | 程序开发 | QQ:537091617 QQ:537091618 邮箱:dongyuan10@126.com
Copyright& 2005 www.pcbsig.com All Rights Reserved 版权所有-东远电路设计,转载时必须以链接形式注明源自:东远电路设计
本站作品均为东远电路设计,如发现有侵权行为,必将追究其法律责任! 闽ICP备12009203号-1