ไมโครโปรเซสเซอร์ STM32MP21 ที่ใช้ Arm Cortex-A35/M33 รุ่นประหยัดต้นทุนสำหรับโรงงานอัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ และเมืองอัจฉริยะ

ตระกูลไมโครโปรเซสเซอร์ STM32MP21 จาก STMicroelectronics ผสานคอร์ประมวลผลแอปพลิเคชัน Arm Cortex-A35 แบบ 64-บิต ความเร็วสูงสุด 1.5 GHz เข้ากับคอร์ Arm Cortex-M33 แบบ 32-บิต ความเร็วสูงสุด 300 MHz สำหรับงานเรียลไทม์ ออกแบบมาเพื่อแอปพลิเคชัน edge ที่คำนึงถึงต้นทุน ในโรงงานอัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ และเมืองอัจฉริยะ

STM32MP21 เป็นรุ่นที่ปรับลดต้นทุนจาก STM32MP23 และ STM32MP25 โดยตัด AI accelerator, GPU, ตัวถอด/เข้ารหัส H.264 และอินเทอร์เฟซ PCIe Gen2 / USB 3.0 ออกไป แต่ยังคงมีอินเทอร์เฟซกล้อง MIPI CSI-2, Gigabit Ethernet  2 พอร์ตพร้อม Time-Sensitive Networking (TSN) และระบบความปลอดภัยระดับสูง รองรับ SESIP Level 3 และการเตรียมพร้อม PCI pre-certification

สเปค STM32MP21:

• CPU – Arm Cortex-A35 ความเร็วสูงสุด 1.2 หรือ 1.5 GHz พร้อม L2 cache ขนาด 128 KB
• MCU แบบเรียลไทม์ – Arm Cortex-M33 พร้อม FPU/MPU ความเร็วสูงสุด 300 MHz
• GPU – ไม่มี
• VPU – ไม่มี
• AI accelerator – ไม่มี
• หน่วยความจำ
  • SRAM รวม 456 KB
  • AXI SYSRAM 256 KB
  • AHB SRAM 64 KB
  • AHB SRAM 128 KB พร้อม ECC ใน backup domain
  • SRAM 8 KB พร้อม ECC ใน backup domain
  • รองรับ DDR ภายนอกสูงสุด 4 GB 16-บิต: DDR3L-1600, DDR4-1600 หรือ LPDDR4-1600
• สตอเรจ
  • อินเทอร์เฟซ Octo-SPI
  • FMC (Flexible External Memory Controller) บัสข้อมูลสูงสุด 16-บิต: อินเทอร์เฟซขนาน (parallel) สำหรับเชื่อมต่อ IC ภายนอก และ SLC NAND พร้อม ECC สูงสุด 8-บิต
  • 3x SDMMC รองรับสูงสุด 8-บิต
• จอแสดงผล – อินเทอร์เฟซ LCD-TFT (RGB) ความละเอียดสูงสุด 1920×1080 @ 60 Hz
• กล้อง
  • อินเทอร์เฟซ 1 สูงสุด 5 MP @ 30 FPS
    • MIPI CSI-2 แบบ 2 เลน ความเร็วสูงสุด 2.5 Gbps ต่อเลน
    • อินเทอร์เฟซขนาน 8-16 บิต สูงสุด 120 MHz
  • อินเทอร์เฟซ 2 – อินเทอร์เฟซขนาน 8-14 บิต สูงสุด 80 MHz, 1 MP @ 15 FPS
• เครือข่าย – สูงสุด 2x Gigabit Ethernet รองรับ TSN (Time-Sensitive Networking)
• เสียง
  • 4x อินเทอร์เฟซ SAI serial audio (รองรับ I2S, PDM, SPDIF Tx)
  • อินเทอร์เฟซ SPDIF Rx พร้อมอินพุต 4 ช่อง
• USB
  • USB 2.0 Host พร้อม PHY 480 Mbps ในตัว
  • USB 2.0 Dual-Role (OTG/Data) พร้อม PHY 480 Mbps ในตัว
• อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ
  • สูงสุด 123x พอร์ต I/O แบบปลอดภัย , สูงสุด 6x รองรับ wake-up interrupt, สูงสุด 7x pin ตรวจจับการงัดแงะ (tamper)
  • สูงสุด 3x I2C, 3x I3C, 6x SPI (รวม 3x I2S)
  • สูงสุด 4x USARTs, 3x UART, 1x low-power UART (LPUART)
  • 2x อินเทอร์เฟซ CAN FD (หนึ่งช่องรองรับ TTCAN)
  • 2x ADC 12-บิต 2 ช่อง ความเร็วสูงสุด 5 Msps ต่อช่อง
  • เซนเซอร์วัดอุณหภูมิภายใน
  • Digital parallel interface สูงสุด 16-บิต (อินพุตหรือเอาต์พุต)
  • ตัวจับเวลา (Timers)
    • 10x 16-บิต general-purpose timers
    • 4x 32-บิต general-purpose timers
    • 2x 16-บิต advanced motor control timers
    • 5x low-power timers
    • Secure RTC
    • 2x SysTick timers
    • 5x watchdogs
• ความปลอดภัย
  • SESIP Level 3 (เตรียมการรับรอง)
  • Secure Boot
  • Arm TrustZone บนคอร์ Cortex-A และ Cortex-M
  • ที่เก็บกุญแจแบบปลอดภัย
  • Active Tamper
  • ฮาร์ดแวร์เร่งการเข้ารหัส/ถอดรหัส
  • ตัวตรวจสอบสภาพแวดล้อม
  • Framework แยกทรัพยากร (Resource Isolation)
• การจัดการพลังงาน
  • แรงดัน I/O หลายช่วง: 1.71–1.95 V และ 2.7/3.0–3.6 V
  • POR, PDR, PVD และ BOR
  • LDO และสวิตช์ไฟบนชิปสำหรับ RETRAM, BKPSRAM และ VSW
  • แหล่งจ่ายไฟแยกสำหรับ Cortex-A35
  • โหมดพลังงานต่ำ: Sleep, Stop, Standby
  • เก็บข้อมูล DDR ได้ในโหมด Standby
  • รองรับการควบคุม PMIC ภายนอก
• แพ็กเกจ
  • VFBGA225 8×8 มม. (pitch 0.5 มม.) – เหมาะกับบอร์ด 6-layer
  • VFBGA273 11×11 มม. (pitch 0.5 มม.) – เหมาะกับบอร์ด 4-layer
  • TFBGA289 14×14 มม. (pitch 0.8 มม.) – เหมาะกับบอร์ด 4-layer
  • VFBGA361 10×10 มม. (pitch 0.5 มม.) – เหมาะกับบอร์ด 6-layer และ pin-to-pin compatible ทั้งซีรีส์ STM32MP2
• ช่วงอุณหภูมิ – -40 ถึง +125 °C
• ความต่อเนื่องการผลิต – โปรแกรม 10-year longevity

มี SKU ให้เลือกทั้งหมด 16 รุ่น โดยแตกต่างกันตามแพ็กเกจ ความถี่สูงสุดของคอร์ Cortex-A35 และตัวเลือกฮาร์ดแวร์เข้ารหัส (Hardware Crypto), ตระกูล STM32MP21 รองรับเครื่องมือ ST Edge AI ทั้งแบบเดสก์ท็อปและคลาวด์, ระบบปฏิบัติการลินุกซ์ OpenSTLinux ที่ถูกรวมใน mainline แล้ว (ทั้งแบบ Yocto และ Buildroot) รวมถึงซอฟต์แวร์ STM32CubeMP2 พร้อมตัวอย่างโค้ด โดยใช้ STM32Cube IDE เป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนา นอกจากนี้ยังมีแผนรองรับการพัฒนาแบบ Bare-metal สำหรับซีรีส์ STM32MP2 ภายในปีนี้ เช่นเดียวกับที่มีอยู่แล้วในซีรีส์ STM32MP13

เพื่อให้สามารถทดลองใช้งานตระกูล MPU ใหม่ได้อย่างรวดเร็วและเริ่มพัฒนาซอฟต์แวร์ตั้งแต่ระยะแรก บริษัทได้จัดเตรียม STM32MP215F-DK Discovery Kit และบอร์ดอะแดปเตอร์ไว้ให้ บอร์ดพัฒนานี้ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ STM32MP215FAN3 (Cortex-A35 ความเร็วสูงสุด 1.5 GHz และ Cortex-M33 ที่ 300 MHz) ในแพ็กเกจ VFBGA273 พร้อมชิปจัดการพลังงาน STPMIC2L, หน่วยความจำ LPDDR4 ขนาด 16 Gbit (2 GB), Ethernet 100 Mbps, พอร์ต USB 2.0, ช่อง microSD, คอนเนกเตอร์กล้อง MIPI CSI-2, คอนเนกเตอร์จอแสดงผล LTDC, คอนเนกเตอร์ M.2 E-Key สำหรับโมดูล Wi-Fi และ Bluetooth แบบ SDIO, รวมถึงส่วนขยาย GPIO และคอนเนกเตอร์ดีบัก JTAG และ STDC14

ไมโครโปรเซสเซอร์ STM32MP21 ราคา $5.70 (~180฿) ถึง $8.50 (~270฿) โดยต้องสั่งซื้อ 1,000 ชิ้นขึ้นกับ SKU, ส่วน STM32MP215F-DK Discovery Kit ราคา 69.83 (~2,200฿) จำหน่ายตรงผ่าน ST eStore, ไมโครโปรเซสเซอร์ STM32 ทุกตัวเป็นผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมภายใต้โปรแกรมความต่อเนื่องการผลิต 10 ปี สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่หน้า STM32MP2 Series

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : STM32MP21 Arm Cortex-A35/M33 MPU targets cost-effective applications in smart factories, homes, and cities

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT