15年成为通用MCU第一，STM32凭什么？
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2024-05-30 12:35
微控制器（MCU）是这个快速变化世界的重要助推器和核心组成部分，也是整个数字世界应用最普遍的数字芯片之一。通用MCU市场竞争情况复杂且多样，开发者需要选择最适合的MCU产品完成创新设计。而MCU市场竞争发展的重点一定是以开发者为本的产品创新和生态系统的完善；同时提高质量与可靠性、产能与韧性也将是重要的发展方向。
15年成为通用MCU第一：
四大战略支柱作后盾
如果要评选过去15年最成功的微控制器系列，那么STM32系列注定是最热门的候选之一。STM32系列从2007年推出到2022年成为通用32位MCU市场排名第一的产品，这其中承载了意法半导体微控制器产业线重装上阵时无数开发者的期盼。
意法半导体中国区微控制器市场经理谈俊坦言，在这个快速变化的世界里，数十亿个物联网设备的自动化程度和连接紧密度在不断提高，同时它们也需要在本地安全地处理更多的数据，ST把之称之为云连接的智能终端（cloud-connected intelligent edge），而STM32被认为是释放开发人员创造力并实现这一愿景的关键推动因素。
▲意法半导体中国区微控制器市场经理谈俊
目前通用MCU市场竞争情况可以说是多样化，给开发者提供了更多的选择，加速了通用MCU在终端市场的渗透。同时，充分竞争的环境促进了STM32的创新。通过为开发者提供更多的MCU选择，STM32在终端市场得到了更为广泛的渗透。那么ST如何帮助开发人员取得并保持成功呢？谈俊认为这得益于STM32的四大战略支柱。
第一个支柱是STM32产品的广度和深度。就产品广度而言，STM32拥有超过3000款MCU产品，仅在去年就新增了600款，涵盖了超低功耗、主流型、无线、高性能和MPU系列。这是因为ST希望为开发者提供最广泛的产品选择，并且希望让尽可能多的开发者用到STM32产品。然而，ST并不想在尖端技术上有所妥协，绝大数产品会采用一流的模拟和数字IP技术。
第二个战略支柱是生态系统。在过去到今天中国的工程师一直是STM32生态主要的用户，同时对STM32生态的发展提出很多宝贵的建议。ST从2007年开始打造生态系统，并不断地对其进行拓展。去年，ST达到了一个里程碑，已经有100 万开发人员积极参与到其生态系统中。ST对这个生态系统进行了大量投资，旨在让其成为行业翘首。
第三个战略支柱是产能。这是一个非常重要的支柱。在过去的几年里，ST非常注重产能的建设，致力于为客户提供10~15年的产能保障。这一方面需要投资建设自己的产能，因为ST是一家半导体垂直整合制造商(IDM)；另一方面，也需要ST加强和晶圆代工厂的合作伙伴关系。ST对中国区的客户非常重视，因此意识到有必要打造一条本地化的供应链。ST希望给客户传递信心——承诺在未来一年、五年、十年、甚至十五年，都会为他们提供供货保障。目前，ST每分钟出产4000个MCU，约合每天达到600万个。最近ST宣布的集成嵌入式相变存储器的18纳米全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）技术就是一个ST内部协同开发制造工艺的典型示例——这项技术最初被应用在28纳米汽车MCU的制造中，该技术的应用将大幅度提升STM32系列的存储容量并提升功耗表现。
第四个战略支柱是开发资源直通工程师。这需要确保所有的开发人员都知道在哪里可以找到所需的产品/系统，并能够轻松获取/访问所需的产品/系统。ST通过打造STM32社区做到这一点。去年，这个社区的开发者单独访问量超过130万次。除此之外，ST还通过全球活动分享专业知识和丰富经验。最后一点尤为重要——那就是ST与代理商合作伙伴建立起来的非常牢固的合作伙伴关系。通过这些代理合作伙伴的关系网络，可以在1000个不同地区触达客户。
发力边缘AI：
迎接MCU的智能化时代
如今，人工智能几乎应用于每个细分市场，推动汽车、工业和个人电子产品数字化，影响着我们每天的家庭或工作生活。人工智能将改变游戏规则，尤其是许多工业应用的规则。谈俊认为，MCU和边缘AI的结合，在工业设备预测性维护，太阳能光伏检测，电池生命周期管理，家电能源优化，以及智慧工业、智能家居和智能楼宇的视觉等应用上，能够提供比之前更精确的解决方案。过去十年里，意法半导体一直在投资基础技术研究，提供广泛的产品组合，建设丰富的软件生态系统，为客户利用边缘人工智能的力量实现市场成功赋能。
截至今天，从ML Perf Tiny基准测试项目提交数量看，谈俊很自豪的表示，STM32已经是排名第一的通用微控制器，在提交的全部测试项目中，基于STM32的项目占比73%，这说明，ST十几年的投入终于得到回报，已经有大量开发人员正在STM32硬件平台上开发探索边缘人工智能。这与三个主要因素有关。首先，STM32在工业和消费通用微控制器市场上具有领先优势，其次，STM32从一开始就决定支持边缘AI基准测发展。最后，线上开发平台STM32 AI开发者云可帮助客户和开发者用通过在线工具在各种STM32板上轻松测试他们自己的模型。这三个要素促进了在STM32上的大规模人工智能创新。
从硬件角度来看，支持AI边缘的STM32产品组合包括MCU和微MPU，并还在进一步扩大了现有的产品组合，如新增的具有神经网络加速功能的产品STM32N6和STM32MP2。
在软件方面，意法半导体推出的STM32Cube.AI，用于将已经训练好的算法转换成高效、优化的C代码运行在STM32 MCU和MPU上。同时STM32Cube.AI Developer Cloud能够快速精确的评估模型推理时间，帮助客户加速产品开发过程。此外，ST Edge AI套件是一整套集成化的软件和开发工具，包括通用MCU、汽车MCU、MPU和智能传感器的各种开发板和嵌入式人工智能优化工具，帮助开发者轻松开发AI解决方案。从2023年12月开始，意法半导体的NanoEdge AI Studio工具已完全免费使用。该工具提供了从机器学习算法、数据采集、训练以及部署的全部流程，在stm32ai.st.com网站上，有更多的用户案例可以参考。
除了上述软硬件方面的实力，意法半导体还直接与高科技解决方案提供商合作，这些合作伙伴的工程师通常拥有数据学和软件编程知识技能，拥有使用业内熟悉的框架开发人工智能模型的经验。ST还支持那些缺乏数据学知识技能或没有大型数据集的开发者，其软件生态系统让初学者以及更有经验的人工智能开发者能够在STM32 MCU、MPU或MEMS传感器模块内的MLC或ISPU上运行他们自己的应用程序。
产品部重组：
最大化发挥协同优势
2024年初ST重组了公司业务，宣布把所有MCU业务都整合在了同一产品部门内，产品部内既包含STM32系列通用MCU和MPU，也包括了车规MCU（SPC及Stellar系列）。得益于业务整合，两条原本独立的的MCU业务线如今可以协同开发制造工艺、IP模块（例如安全、连接、人工智能、图形加速器）等技术，提高了产品开发创新速度和效率，缩短了产品上市时间。
如今，新能源汽车，智能生活，绿色能源发展，智能工业生产等需求的发展，都极大刺激了MCU的应用需求增长。针对这些领域，ST大力投入生态和产品的建设，致力为客户提供高性价比的产品和高可靠质量的产品，赋能客户创新，共同应对产业发展需求。未来ST还将在所有地区新成立专注终端市场应用的市场部门，加强公司对终端市场客户的关注度。
“不止于芯”策略：
想开发者所想，及开发者所及
面对未来的32位MCU的竞争，不止于芯（More-than-Silicon）将依然是STM32中国的市场策略与推广理念。STM32将支持开发者的更多需求，比如更多无线连接、更高级安全、更自主决策嵌入式AI，以及多种垂直应用比如图形用户接口、电机控制与数字电源等等。
与此同时，STM32会根据市场需求制定发展规划，根据不同应用的需求推出针对性内核的MCU。新的内核与STM32特定的外设设计搭配能给开发者更好的开发体验，比如M33内核与STM32H5外设设计的结合能够提供带有新方式生命周期管理的增强信息安全特性，而更高的信息安全正是未来产品设计中重要的考虑因素，也正是STM32不止于芯（More-than-Silicon）策略的重点之一。
文章来源：EEPW电子产品世界 作者：李健
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