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意法半导体首款多核MPU,让STM32遇见Linux

2019年10月30日 11:34  CCTIME飞象网  作 者:魏德龄

飞象网讯(魏德龄/文)STM32MP1作为意法半导体推出的首款多核MPU产品系列,一经亮相就展现出了其在工业智能制造领域的雄心,从继承STM32系列10年生命周期的承诺,到灵活的Arm Cortex-A7与Cortex-M4架构,再到作为其下第一款支持Linux的微处理器,并提供全面整合的设计套件。STM32MP1就像其海报中的设计图一样,当STM32遇见Linux,给未来工厂、医疗保健的相关设备带来更多创造空间。

意法半导体首款多核MPU

目前,工业智能制造、医疗保健、智能家居、消费电子产品正在蓬勃发展,大量传统设备都将拥有一块可以探索新天地的屏幕,同时也仍对功耗有着极高需求,面对这一需求的通用型微处理器的需求正在大幅增长。

意法半导体引以为傲的STM32系列在今年2月份也推出了其下首款多核MPU产品STM32MP1多核微处理器,该系列具有计算和图形处理能力,兼备高能效实时控制和高功能集成度,有助于简化工业制造、消费电子、智能家居、医疗应用高性能解决方案的开发。也是意法半导体第一款支持Linux的微处理器。

STM32MP1还延续了STM32系列的长期供货保证,提供至少10年生命周期承诺,这将为工业应用、医疗保健、智能家居等潜在应用场景中的潜在客户提供足够的保证。而此前在2007年量产STM32F1在市面上已经接近22年。意法半导体微控制器事业部STM32微处理器产品市场经理Sylvain RAYNAUD表示:“我们在每一年年初都会去更新这个长期供货保证,每一次更新都是十年,所以这是对客户生命周期很长的支持,包括对工业控制通信类的客户是非常有用的保证。”

作为应用处理器的STM32MP1拥有相对更复杂的系统,其中拥有两颗主频为650MHz的Arm  Cortex-A7内核与一颗主频为209MHz的Cortex-M4内核,其中Cortex-A4内核配备专用448kB RAM存储器,三核心间通信拥有加密机制。同时还拥有一个系统时钟可达533MHz的3D GPU,支持OpenGL ES 2。0。另外,显示器、存储器及USB等更多的外设均可以使用STPMIC1电源管理芯片,该芯片为意法半导体为该芯片组开发的一个配套芯片,可优化系统功耗,同时还能为典型应用节省物料成本。

此外,STM32MP1还提供多种为应用量身定做的型号,目前已经有24个型号开始量产。客户可以根据自身需求来选择是否采用双Cortex-A7内核,是否需要搭配3D GPU。从而同时实现在更高性价比和更优功耗间的并行不悖。

 

大小核灵活架构

在实际上的工作状态下,两个Cortex-A7、一个Cortex-A4内核有着灵活的分工方式,从而能大大提高能效。

例如,在进行人机界面及通信处理与电机控制和感测的情况下,两个大核与小核、3D GPU都会全部开启,其中,此时系统会全功率运行,双核Cortex-A7与3D GPU以2470 DMIPS的处理速度负责图形和通信处理,Cortex-A4以260 DMIPS的处理速度负责电机控制、感测和低功耗数据采集。

而当系统仅需要进行电机控制与感测时,双核Cortex-A7与3D GPU则均可处在锁定状态,Cortex-A4依旧可以以260 DMIPS的处理速度工作。此时,功耗仅是正常模式的四分之一。

系统进入待机模式后,所有内核及GPU则均处于锁定状态,功耗更是Cortex-A4单核运行时的1/2500。而当客户再次唤醒系统时,仅需1秒就能回到Linux界面,只需3秒就能回到3D图形应用界面。

 

让STM32遇见Linux

在上周意法半导体在北京召开发布会的现场,STM32与Linux的Logo在多个展示海报中均进行了组合呈现,原因就在如同上文中提到的两个Cortex-A7与一个Cortex-A4内核分别负责不同的事情一样,STM32MP1依托于STM32成熟的生态环境,提供全面整合的设计套件给STM32MP1客户。

其中Cortex-A7部分可支持专门为该内核开发的主分支开源Linux发行版,目前STM32MP1 SoC驱动程序也已被Linux社区采用。意法半导体发布的一款主流开源Linux发行版OpenSTLinux Distribution也通过了 Linux Foundation、Yoctoproject、Linaro等Linux社区的审批。该发行版包含在应用处理器内核上运行软件所需的全部基本组件。此外,意法半导体还与Witekio合作,将Android移植到STM32MP1上,使Cortex-A7可支持Android系统。

Cortex-M4部分可重复使用以前的STM32Cube应用。据Sylvain RAYNAUD介绍,目前Cube里已经有很多支持客户的参考代码、驱动,其中包括很多可做外设访问使用的API,还有包括USB、Type-C、以太网等中间件。以上均由意法半导体品质保证的软件开发包,并有非常友好的商业条款。另外还有针对Cortex-M微控制器STM32Cube软件包的特别升级版增强型STM32Cube工具,具有加快Arm Cortex-A内核MPU项目开发所需的全部功能和特性。

编 辑:值班记者
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