AIoT驅動MCU三大變化 高效低耗、安全感、AI 功能

深圳2019年7月26日 /美通社/ -- MCU 是嵌入式系統的核心。在萬物互聯化、智能化的 AIoT 時代，數以億計的終端設備對 MCU 技術的驅動與影響，將愈發體現在連接、能效、安全、智能等屬性上。暫時拋開8、16、32位的差異，也不論各類內核的孰強孰弱，國內外 MCU 廠商，如何在差異化優勢上，打造各自「芯」中最「靚仔」的 MCU？由博聞創意會展舉辦的 Top 級盛會 -- ELEXCON 2019深圳國際電子展將揭曉答案。

時間：2019年12月19-21日
地點：深圳會展中心
官方網站：www.elexcon.com

IC Insights 關於 MCU 的市場調研報告指出，2018年 MCU 全球銷售額為186億美元，出貨量達到306億顆，預計2019年營收將保持9%增長率，增長至203.57億元，並有望在2022年創下238.75億美元的歷史新高年收入記錄，整體市場穩定增長。

當功耗夠低，一顆檸檬即可為 MCU 供電

高能效、低功耗可謂 MCU 的生存之本，也是 MCU 廠商不斷尋求突破的方向。業界有哪些有趣的低功耗 MCU 產品呢？例如，瑞薩電子推出的 RL78 系列 MCU 就具備十分優異的低功耗特性。瑞薩 RL78系列用一顆檸檬為系統供電，即可實現連續三天的液晶驅動；若採用電池供電，更是幾年內無需更換電池。運行模式下，RL78系列 MCU 的功耗低至46 microampere/ MHz，且 RL78擁有豐富的低功耗模式，包括暫停（DMA 及所有外設都工作）、SNOOZE（ADC、CSI/UART 工作）、以及豐富的 STOP 模式（RAM 保持），並維持十分低的功耗。

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不僅如此，瑞薩還推出了基於65nm SOTB（薄氧化埋層上覆硅）工藝的新型嵌入式閃存低功耗技術。通過引入全新電路技術來降低閃存中外圍電路的功耗，可實現在 64MHz 的工作頻率下低至0.22 pJ/bit 的讀取能耗。搭配超低功耗 MCU，在某些特定應用中可實現無電池的系統設計。

國內 MCU 廠商在低功耗的探索中同樣出色。兆易創新推出 GD32E230 系列 MCU，採用業界領先的 55nm 低功耗工藝打造，並使用1.8V-3.6V 寬電壓供電，I/O 口可承受5V 電平。全新設計的電壓域支持高級電源管理並針對節能便攜等低功耗應用場合提供了三種省電模式。在所有外設全速運行模式下的最大工作電流僅為118 microampere/ MHz，深度睡眠模式下的電流更下降了86%，電池供電 RTC 時的待機電流僅為0.7 microampere，在確保高性能的同時實現了優異的能效。

在 MCU 領域深耕多年，華大半導體（ELEXCON 展位號：1B12）也推出了一系列超低功耗 MCU 產品，如 HC32L110系列可用於各種電池供電和對功耗苛求的便攜式設備，並可延長嵌入式系統的電池使用壽命。更多如 HC32L130、HC32L150、HC32L170等系列，均屬於高可靠性、超低功耗的 MCU 產品。

如此多國內外 MCU 大廠齊聚，這個久負盛名的 Top 級大舞台就是第八屆深圳國際嵌入式系統展與ELEXCON 2019深圳國際電子展，全新 MCU 以及嵌入式技術「一網打盡」，ELEXCON 深圳國際電子展盛情相約、邀大家共尋商機。

ELEXCON 2019深圳國際電子展於12月19-21日在深圳會展中心開幕。專設5G展區，邀來中國四大運營商、通訊設備大廠、終端與服務商共論5G 未來。更有 IoT 展區論道 AIoT、智慧城市、智能家居、工業互聯、傳感技術等產業新走向，來 ELEXCON 2019就能全部 "Get" 到了。

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讓傷「芯」往事隨風，MCU 也要「安全感」

不安全因素在 IoT 時代增加了洩漏知識產權與敏感信息的風險，MCU 們紛紛表示也需要「安全感」2018年，Microchip 微芯推出了的全新 SAM L10和 SAM L11 MCU 系列，這是首款提供芯片級安全並採用 ArmR TrustZone 技術的32位 CortexR-M23內核 MCU，TrustZone 技術可以在認證庫（certified libraries）、IP 和應用代碼之間提供硬件隔離。

同時，Microchip 通過加入芯片級的抗干擾、安全啟動和安全密鑰存儲技術實現穩健的安全性，結合 TrustZone 技術可以保護客戶應用免受遠程攻擊和物理攻擊。除了 TrustZone 技術之外，SAM L11 的安全功能還包括支持高級加密標準（AES）、伽羅瓦計數器模式（GCM）和安全散列算法（SHA）的板載密碼模塊。具備篡改檢測功能的安全啟動和安全密鑰存儲技術建立了硬件信任根。它還提供用於安全固件升級的安全自舉程序。

同樣關於安全問題，靈動微 MCU 產品事業部總經理婁方超表示，Safety 是 MCU 產品價值提升的關鍵。「Safety」特性，並非通常意義上大家理解的「加密」，也不是簡單的等同於「安全性」，而是更為重要的「安全感」 -- 保護客戶的高附加值算法和方案。對此，靈動微（ELEXCON 展位號：1D22）已推出 MindSafe 安全技術平台，這一技術平台由三大技術板塊組成：Code Protection（代碼保護），Data Encryption（數據加密），Safe Downloading（下載安全）。

特別是下載安全，大多數時候 MCU 的安全威脅並不一定來自於針對 MCU 芯片本身的攻擊，而是在程序下載/燒錄這些容易被忽略的薄弱環節中，遭到截獲和破解。靈動微 MM32-LINK 調試/下載器可以化解其中危機，除了可以提供用戶穩定便捷的調試/下載體驗之外，更與 MindSafe 安全技術平台中的其他兩個板塊結合，確保程序開發、調試、下載燒錄全流程的安全。

MCU 全新賦值，將成邊緣 AI 的關鍵載體

眾所周知，算力是實現 AI 功能的關鍵。但對於 MCU 而言，僅憑幾十上百 MHz 的主頻和寄存器模式進行 AI 運算，似乎總有點不靠譜的感覺。目前大多數 MCU 缺乏足夠的內存和處理能力來運行 DNN （深度神經網絡）算法，不過 ST 意法半導體利用了 AI 開發工具 -- STM32Cube.AI 工具包、巧妙地實現相當程度的邊緣 AI 功能。

通過 STM32Cube.AI，開發人員現在可以將預先訓練的神經網絡轉換為 C 代碼，該代碼可以調用在 STM32 MCU 上運行的優化庫中的函數。因此在 STM32MCU 上即可運行神經網絡。同時， STM32Cube.AI 還支持各類主流 AI 框架（包括 Caffe，CNTK，Keras，Lasagne，TensorFlow 等）的預訓練神經網絡模型輸出。

使用 STM32CUBE.AI 部署神經網絡的5個步驟：

1. 捕獲數據
2. 清理，標記數據和構建 ANN（人工神經網絡）拓撲
3. 訓練 ANN 模型
4. 將 ANN 轉換為 STM32 MCU 的優化代碼
5. 使用經過培訓的 ANN 處理和分析新數據

ST 正在將 AI 引入 MCU 供電的智能設備，位於節點邊緣以及物聯網，智能建築，工業和醫療應用中的深度嵌入式設備。利用 STM32系列 MCU 已實現人臉識別、食物識別、人體動作識別、手寫體識別、背景識別等邊緣 AI 功能。

還想探討更多 MCU 技術與產業的未來變化麼？

由博聞創意會展舉辦的 ELEXCON 2019深圳國際電子展專程邀來了立功科技、中微半導體、芯海科技、納思達、雅特力、賽騰微電子、賽元微電子、晟矽微電子、芯旺微電子、笙泉科技、現代單片機（香港）等一眾 MCU 代表廠商，在「航母級」ELEXCON 2019深圳國際電子展盛會，來一場超接地氣的產業一線對話交流吧！

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ELEXCON 2019深圳國際電子展將重磅引入 5G World Summit 與 IoT World。此外，同期搭載 EVAC 2019深圳國際未來汽車及技術展，也將邀請300+產業上中下游企業出席，與小夥伴們一起從汽車電子、自動駕駛、平台方案出發，結合新型能源技術與配套，構築未來汽車產業新形態。

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