MCU专题 | 未雨绸缪，迎接万物智能时代的到来

在前两期的MCU专题中，来自兆易创新和瑞萨的专家都认为应用于物联网端侧的MCU产品需要具备低成本、低功耗、高集成度、安全性以及越来越智能化的特点。并且，他们也都认为应用于物联网端侧的MCU产品与通用MCU产品还是存在着一些区别和不同。

但来自意法半导体的中国区微控制器、数字IC与射频产品部(MDRF)市场经理丁晓磊则认为他们之间并没有很大的区别。他解释道：“随着物联网的强势发展,很多传统产品都在物联网化。实际上，物联网端侧设备的MCU产品与通用的MCU产品没有什么不同。通用MCU，顾名思义，适合各种不同的用途，其中包括物联网端侧。”

但他同时也表示，在通用MCU产品家族中有很多不同的系列，物联网端侧MCU的产品通常对实时性、低功耗、连接性和安全性的要求更高。

丁晓磊表示，物联网端侧设备中的MCU产品需要集成度更高的无线连接功能，支持蓝牙、LoRa等连接方式。鉴于需要通过内网连接到外网这一事实,这也需要更增强的安全特性，比如基于硬件的加密和安全启动功能。

另外，这些MCU产品可能还需要更低的功耗以及先进的电源管理能力来延长电池寿命以及应对能量采集设备的需求。

最后，需要更多的外设接口，甚至更高的本地数据处理以及边缘计算的能力，这些都是物联网端侧设备所具备的重要特点。

而对于物联网端侧用MCU未来将怎样发展的问题，意法半导体也认为人工智能将带来深远影响。丁晓磊表示，“物联网中的所有设备都将变得更加自主。与此同时，所有这些都将被云化，且在本地边缘持续地创建、处理数据。换句话说，我们将看到一个万物智能的世界，数十亿的事物变得更智能、更互联、更安全。我们正处于一个巨大浪潮的开端，它将加速工业数字化。”

另外，随着对智能（数据处理和人工智能）、连接功能和数据安全的需求提高，物联网端侧设备中MCU产品的未来发展趋势首先一定是具有更大的集成度，会有更多的功能集成到单一的芯片中，这将包括无线连接功能、片上安全硬件和AI加速器。

以高成本效益的方式在MCU上增加Edge AI功能，为工业预测性维护、太阳能电池板检测、电池寿命管理、电器能源优化以及工业、智能家居和建筑的视觉处理带来了准确率更高的解决方案。这些能力为目前用云计算或昂贵的人工智能处理解决方案在经济上不可行的应用开辟了新的机会。

微控制器架构和制造过程本质上是面向规模经济的解决方案，而人工智能加速器的加入根本不会改变这一点。

关于成本，随着对具备AI能力的MCU需求的增长，规模经济和半导体技术的进步将有助于抵消更高算力相关的成本增加。

面对物联网端侧MCU的这些发展趋势，意法半导体也进行了积极的产品和技术布局。丁晓磊表示，“我们的STM32有不同的产品组合可以满足客户动态的、多样的需求。当前STM32家族有五大产品系列，拥有3000多种料号选择，以方便客户、用户、开发者实现平台化的产品迭代和更新。

另外，我们还有使用最广泛的主流MCU,比如STM32F0,F1,G0,G4系列，拥有非常庞大的用户群。

除了主流型，2019年以来，我们拓展了更多低功耗的MCU，大家比较熟悉的STM32L0,L1,L4到今天我们的超低功耗STM32U0和STM32U5产品线。

然后，我们还有更多高性能MCU,可以应用在储能、工业控制领域，进行多任务处理以及实时控制和通讯，比如STM32F2,F4,F7，到现在的STM32H5、H7、H7R/S以及即将推出的边缘神经处理单元STM32N6系列。

除了通用MCU，我们还扩展了无线MCU产品线,包括短距离蓝牙STM32WB系列, 以及长距离LoRa STM32WL系列。对于需要更高性能和跑Linux操作系统的应用，我们还有MPU微处理器产品家族来满足客户需求。

除了上述这些产品规划，STM32一直是秉持开发者优先的策略，持续地更新产品，并通过“不止于芯”的策略拓展STM32Cube生态,来保持我们对开发者和客户的支持承诺。”

据丁晓磊介绍，目前意法半导体的STM32MCU在端侧物联网的应用非常广泛，比如智慧农业，以及可穿戴健康设备等。例如，STM32U5超低功耗旗舰系列在智能手表以及便携式动态心电图（ECG Holter）设备中得到了很好的应用。

从此次的MCU专题中可以看出，在未来万物互联的世界中，物联网端侧用MCU对于成本、功耗、安全以及智能化等方面的要求更高；另外，人工智能技术也将对这一领域产生深远影响。MCU企业需要未雨绸缪，抓住物联网端侧MCU产品的特点和发展趋势，进行积极的产品和技术布局，才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。