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单片机出货10年20亿颗!STM32中国战略掀起物联网滔天巨浪

作为全球领先的具有应用战略重点的半导体厂商,意法半导体(简称ST)2016年全球营收达到69.7亿美元,重点发展方向包括智能驾驶以及物联网等各领域。4月25日,ST在深圳举行了STM32中国峰会,除了专门介绍STM32的MCU产品线外,也展示了旗下各个产品线的产品及最新技术。

先说两点对本次峰会的一个直观感受:第一个是ST越来越重视中国市场,包括踩着平衡车上台演讲的意法半导体亚太区MMS及物联网总裁Arnaud Julienne,还有踩着共享单车上台的意法半导体微控制器事业部市场总监Daniel Colonna,作为外国友人中文说得一个比一个溜。ST将其视为中国本土化的一个重要标志。s2qesmc

第二个是STM32真是万能产品线,几乎你所能想到的物联网细分市场都有覆盖,同时相关的生态系统及软件应用非常强大。这也解释了为什么同样是用ARM的Cortex-M内核,STM32能够实现竞争对手无法提供的差异化产品及服务。
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50%的收入来自亚太区,中国第二大MCU厂商

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意法半导体(以下简称ST)全球执行副总裁暨亚太区总裁Marco Cassis表示,目前ST通用微控制器(以下简称MCU)50%的收入来自于亚太区,无论从收入还是份额来看,STM32都对意法半导体的收入至关重要。
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从2007年到2017年,10年间STM32的产品线从低功耗到高性能可以提供完整的产品线。目前总共提供700款产品,出货量超20亿颗,客户数量超4万。从不同的定位来看,STM32可以分为三个主要产品线:包括主打超低功耗的L系列,主流系列的F0、1、3系列;以及高性能的F2、4、7系列。此外,还包括去年Q4推出的STM32 H7,采用Cortex-M7内核,号称是目前性能最强大的MCU。
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图为2016年ST所推出的所有MCU产品和创新
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可以看一下亚太地区的市场,从2013年到2017年,MCU市场的复合增长很快,年均增长率达到8%。主要拉动增长的新应用包括物联网、穿戴设备、智能手机、智能楼宇和智能表计、电动汽车和无人机。
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从2007年到2016年,ST的MCU在中国市场份额从2%增长到10%几,一直保持27%的市场复合增长率。根据isuppli的数据,ST在2015年是中国第二大MCU厂商。Marco Cassis表示,ST在中国市场的战略是基于四大支柱,包括客户、垂直应用、生态系统、合作伙伴,瞄准多种应用和客户群体。s2qesmc

聚焦四大细分领域,提供计算、连接、安全完整方案

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意法半导体全球执行副总裁暨MDG总经理Claude Dardanne表示,物联网有数十亿的连接终端。不管是智能手机还是网关,都有数以百万计的端点,包括智能网关还有云端。“安全非常重要,我们可以看到图中的锁,安全是无处不在的。” Claude Dardanne表示。
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从物联网的发展战略重点来看,目前ST主要针对四大细分领域发展,包括:智慧工业、智慧城市、智能家居、智能硬件。
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“到2020年会有330亿的物联网设备连接起来,这个增长主要是物联网推动的。” Claude Dardanne表示,ST的STM32的产品,这个产品有非常广泛的应用。
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针对传统市场,ST还能提供传感、信号调理以及保护,功耗和能源管理等功能。从应用处理到近距离和远距离通信连接,以及数据安全,ST都能提供完善的解决方案。
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除了提供MCU,ST同时也与合作伙伴一起提供通信连接模块,以及系统级封装,将STM32与其它SOC封装到一起。此外,ST还支持从最短距离的NFC通信到BT、WIFI、LORA、以及最远距离的4G/NB-IOT通信标准。
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针对不同的应用,ST同时还提供内置的灵活的安全方案,至少有三个主要的产品线,包括L、F、H,可以避免被窃取信息。s2qesmc

围绕Cube固件,提供完善生态系统

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“在法国有很多单车租赁系统,但是中国第一次用共享单车的平台。我觉得这是中国最重要的创新之一。”意法半导体微控制器事业部市场总监Daniel Colonna骑着摩拜单车上场。他表示摩拜单车里就有STM32的产品。
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从2007年到2017年,ST在中国市场推出STM32已经有10年了,在上市10年之后,中国占了ST 2016年出货总量的36%。
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STM8系列是中国开发者非常喜欢使用的产品,可以带来很高的灵活性。ST有非常自由的图形配置工具,所以开发者可以使用CubeMX工具来编程。除此之外,STM8在2016年在中国市场出货量超过5亿。未来ST希望推出更小尺寸的封装产品。
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另外重要的一点是,ST的板载DC/DC的STM32L4的NUCLEO开发下面有DC/DC的供电,而且列出了评测分数。
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在L4这一块,ST提高了处理性能。Daniel Colonna表示,ST在做到很高的性能同时,可以保证很低的功耗,所以今年ST会推出新的L4家族的产品,它的性能可以达到120MHz,100%兼容L4产品。“我们也有很好的图形加速器,对圆形显示进行优化。我们推出的120MHz优化显示的产品。” Daniel Colonna表示。
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虽然ST很少在活动中谈到产品的价格,但是通过这张表格可以看到,STM32F410的价格是低于1美金的,它有不同的pin脚,价格非常具有竞争力。
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STM32同时还提供一个通用的固件库。简称是Cube HAL,我们还有一个Cube的LL,可以提供实时的支持。“我们很快会推出支持STMF3和L4的固件支持。”
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“我们的STM32的固件得到了相关的认证,很多开发者都可以因为我们的固件获得认证而受益。比如Homkit BLE将房间作为家庭自动化节点的采集端。大家可以很快的使用到我们的平台,更好的进行开发工作。” Daniel Colonna表示。
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对于物联网来说,另一个重要的部分就是跟云的连接。这就意味着提供硬件、固件,可以直接连接到云。我们有这个固件,可以有AWS,亚马逊的服务。这个是Cube的延展,一开始是免费的,我们还要建立新的固件产品。当然,我们还需要覆盖其它的,比如百度、阿里云等平台。所以这个也是我们IOT的战略,要给你相关的固件、硬件的生态系统。
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Daniel Colonna同时特别提到了现在性能最高的Cortex-M7的MCU H7,这将是全球最高性能的Cortex-M MCU。不过他也表示,现在还不能透露太多东西。
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M0在中国应用非常广泛,我们也会在中国推出一个新的产品,采用M0+内核,这个性能会增加更高的性能、频率、闪存,还会带来更好的动态功耗。s2qesmc

如何解决物联网应用面临的安全威胁?

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意法半导体中国微控制器事业部技术市场经理Stephane Rainsard表示,物联网应用开发的最大难题,就是现在的基础架构需要获得更新,而连接的增加意味着安全问题的增加。
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物联网面临的威胁,第一个是没有授权的访问和滥用网络。第二个是滥用设备,窃取机密数据。谈到数据的保密性,如果窃取了数据,那么你比如对身份的窃取,这就更重要了,还有一点这个假冒涉笔或服务的威胁。所以说为了在系统中有安全性,需要做一个东西,通过三个步骤建立安全性。
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第一个步骤是威胁分析,能够让你知道有哪些威胁。第二个步骤是整个系统的安全,保证每一个系统的部分要保证安全,满足安全的需求。第三个步骤是产品的生命周期,就是从产品设计到产品停用都要提供完整的安全解决方案。s2qesmc

开发过程中的安全需求和用户使用的时候安全需求是不一样的,都要考虑清楚。
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威胁分析让你知道系统中,你的系统中可能面临的弱点。从威胁分析开始,第一个定义是资产。“我们想要保护的有价值的东西。一个Asset可能是一个设备,你的用户的数据,你自己的数据,你的第三方的数据都需要保护。我们把资产、威胁、脆弱性交集,就可以获得你要保护的东西。”
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第二个步骤是威胁分析的流程。编程流程、到认证环节都需要注意。需要考虑整个系统的安全,要把每一个部分的安全性考虑好。Coding的部分也要考虑,开发环境、生产环境都是有要注意的地方。
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安全解决方案的选择取决于抵御攻击的鲁棒性和安全保证级别需求。那么STM32能够做什么呢?有eHSM MCU指的是什么?这里的MCU指的是带有安全的性能,这里不仅有软件还有硬件,他们彼此配合,来满足您的安全应用需求。比如存储的保护,或者是防篡改的侦测,这些在STM32里都可以带给大家。
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接下来是第三个部分,在客户的整个产品生命周期内,ST都可以提供安全的生态系统方案。
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ST有一个CAVP认证的STM32加密算法库,这个算法库包含一些对称、非对称加密的算法。对这个算法库有两个事情:第一个是这个认证,为什么要让算法库过认证?“如果我随便选一个算法库,这个算法库它的质量怎么样?它的是否符合这个标准?如果不是,我的算法库就会变成一个系统弱点。这个是保证算法库的复合标准,所有加密的各种模式,你需要学习怎么用这个算法库,不需要花时间去研究这个算法库到底可不可行。”s2qesmc

对这个软件算法库,我STM32有的产品有硬件加密,有的没有加密。这个算法库是包括所有的产品。没有硬件加密的使用算法、软件实现。有加密的模块,这个算法库是用到硬件加密。这个算法库也包含所有的时间,让你们可以知道,这个算法在这个产品需要多长时间,不管是软件还是硬件。另一个主要的方案是与安全固件安装的方案。STM32是有内置的安全功能,也可以加上一个安全辅助芯片。
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所以STM32在这个应用可以用到哪些安全功能。STM32有很多功能,PCROP是什么意思?这个算法库可以放到PCROP的区,让应用的另一部分不能读写这一部分。但是可以运行这个算法库。你可以提供第三方的算法,可以把你的算法放到PCROP的区,可以使用,但不能读取。有点类似于拥有使用权,但不拥有产权。
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“刚才我讲的是,你的产品的开发的工艺,你的产品的生命周期也包含后面的量产。对于外包量产的时候要考虑到code的安全性,我把我的code直接给第三方烧录进去。” Stephane Rainsard表示,ST的安全固件安装,可以把客户的程序加密,把加密过的程序到每一颗MCU中,每一颗MCU会进行解密。所以这是一个安全渠道,保证程序的保密。另外一个是我让第三方量产10万套,这个安全固件安装也包含数据控制的功能,你可以对你的客户量产数量心里有数。s2qesmc

STM32如何帮助中国制造2025实现工业智能化?

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“过去十年,我们获得了10倍的销售额增长。这要感谢中国市场,我希望我们的客户能够跟我们走向未来。”意法半导体中国微控制器事业部市场及应用总监曹锦东表示,预计到2022年,全球MCU将有6.5Billion的生意。也就是到2022年,市场可以增加一倍。
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中国是很大的制造大国,2015年中国提出2025中国制造的概念,过去中国的快速增长来自于制造业。但是由于成本提高、人力减少,导致利润不是很好。s2qesmc

怎么提高中国制造的附加值?曹锦东认为,中国的制造业已经存在10年到20年,有很大的存量市场。已经在现有设备中进行升级。这是一个开始,不会做完全的改造。让他联网,能够监控到这些设备。能够有效的维护和保养。第二步ST的客户已经开始设计工业物联网的东西,能够实现系统联网的概念。
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在北上广深,ST可以很方便的服务客户,但是还有在贵州、四川、宁夏、黑龙江的客户,ST讲会通过互联网的方式跟客户进行沟通。10年来,ST在100个城市举办研讨会,在针对客户跟合作伙伴提供产品以外的支持,最终实现了一个大的生态系统。s2qesmc

最终点评:何时取代原有的ARM v7架构?

生态系统cube是所有STM32生态系统的基石,通过各种合作伙伴,ST构建了一个非常强大的生态系统。另外ST还有数以万计的开发者。这些都是ST与竞争对手拉开差距的手段。s2qesmc

在产品线方面,对于《国际电子商情》记者提出的cortex-M23/33架构什么时候取代原有的ARM v7架构的问题,ST没有正面回答。但是表示ST已获得ARM的IP核专利授权,将在后续推出相关产品。s2qesmc

由于STM32峰会当天展示的产品实在太多,包括大量的与ST合作伙伴的产品展示,所以我们后续还会带来具体应用及产品的相关报道,敬请期待!s2qesmc

联系作者:微信Jimli2013s2qesmc

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