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ST发布全新混合信号微控制器STM32G5,面向AI服务器数字电源和具身智能机器关节实时控制及高端电机应用
服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics,简称ST) 发布全新STM32G5系列混合信号微控制器(MCU)。该系列将帮助开发者为数据中心、机器人、光伏系统与风力发电机、工业驱动系统及商用无人机打造更高效、更智能、更安全的技术,推动物理AI发展。
意法半导体通用与汽车微控制器事业部总经理Patrick Aidoune表示:“新一代微控制器旨在应对多重挑战,包括高效满足AI数据中心日渐增长的能源需求、实现功能更复杂的人形机器人,以及驱动更复杂的电机控制管理系统。通过STM32G5系列,意法半导体让物理AI所需的计算性能更易获取并融入嵌入式系统,从而提升可持续性、功能安全和信息安全水平。”
STM32G5微控制器采用Arm®Cortex®-M33内核,计算性能达到STM32G4系列的两倍。同时,全新及升级的外设逐步提升了电源、电机等设备控制的速度与精度。2027年,STM32G5将在现有单核产品阵容的基础上新增双核产品,提供更高性能和更丰富的外设。
台达电子PSBG材料部高级采购Andy Hsiao表示:“我们的使命是为更美好的明天提供创新、清洁、节能的解决方案,数字电源正是其中的核心。这需要控制平台能够跟上系统复杂度不断的提高的步伐。STM32G5提供了下一代数字电源应用所需的性能与灵活性。凭借处理性能、集成外设与内置安全功能的结合,STM32G5是我们设计中的有力选择,让我们在要求严苛的AI和电动汽车应用中降低能量损耗、缩小设计尺寸并提升可靠性。”
睿研智控首席执行官田波表示:“对于人形机器人而言,要实现灵巧的动作,就必须在极其紧凑的空间内融合力量、精度、感知与实时控制。STM32G5的性能超过上一代的两倍,并提供更丰富的外设支持和更强的内置安全功能,使我们也可以控制更多电机,在对速度和精度要求严苛的场景中更快响应,并在机械手中集成更多传感器。我们正携手意法半导体,推动灵巧机械手从工厂自动化到医学实验室等场景的实际应用,让日常生活更方便快捷。”
STM32G5系列微控制器采用主频为280MHz的Arm® Cortex®-M33内核,并引入全新及升级的外设,包括增强型高分辨率定时器、位置编码器、可编程逻辑阵列和硬件安全功能。
提高能效、降低能源需求对当今的数据中心至关重要,尤其是在AI加速器密集部署的场景中。最新GPU集群的速度和性能不断的提高,正推动单机架功率向1MW迈进;到2030年,超大型数据中心的峰值功率需求可能超过2GW。在如此规模下,即使能效仅有小幅提升,也能减少能量损耗和冷却需求。借助高分辨率定时器,设备制造商能够使用精密算法,根据服务器工作负载带来的功率需求变化,动态调整电源单元配置,以此来实现最佳效率。此外,凭借更精确的时序控制,STM32G5还能够应对采用碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)宽禁带半导体的电源所需的更高开关频率。
人形机器人对电机控制提出了复杂要求,包括多轴同步驱动,通常还需要出示大电流以产生高扭矩,并从始至终保持快速响应,确保动作流畅自然。对于手掌和手指等对精度要求更高的机构,则需要更精细的控制,一只机械手的电机数量就可能多达20个。人形机器人是物理AI最直观的应用之一,STM32G5的先进功能有望进一步拓展价格亲民、实用性强的人形机器人市场。
STM32G5微控制器引入全新的PLAy可编程逻辑阵列,让开发者可以通过稳健可靠的定制硬件实现特定功能,减少对外部胶合逻辑电路的需求。
STM32G5集成前沿安全功能,包括安全配置能力,不仅提升了产品价值,也为数据中心应用带来重要优势,有助于满足当前及未来的合规要求。意法半导体将Cortex-M33的Arm TrustZone IP与自有STM32Trust安全功能相结合,这中间还包括用于安全启动和安全固件更新的不可变信任根(STiRoT)。此外,该系列还配备支持最新算法的先进加密引擎,包括意法半导体的PQC软件库,并提供软件保护、加密密钥等敏感数据的安全存储、防篡改检测、侧信道攻击防护,以及全生命周期安全管理支持。
STM32G5拥有面向数字电源和电机控制应用的专用开发ECO,涵盖硬件、软件、文档及培训资源,帮助开发者加快开发进程,缩短产品上市时间。
最新一代STM32CubeMX2开发工具已支持STM32G5系列。该工具支持全新的开发流程,并提供实时代码预览等先进功能,帮助开发者节约时机、即时获得反馈。此外,优化的图形用户界面、全新的时钟与引脚配置功能和在线文档,让依赖关系管理和项目更新更加便捷。
STM32G5系列还可借助全新的STM32Cube硬件抽象层(HAL2),全面调用其丰富的硬件功能,同时显著优化内存占用。
● 更丰富的硬件加速功能:指令/数据缓存(I/D cache)和程序执行加速器(routine booster)
● 首款搭载意法半导体增强型12通道高分辨率定时器的MCU,很适合数字电源应用
● 丰富的先进模拟外设,包括12位模数转换器(ADC)、运算放大器、12位数模转换器(DAC)及超高速比较器
● LQFP封装提供两种版本,其中增强散热的焊盘版本可满足更严苛的运行工况要求,适用于有此需求的数据中心电源应用