STM32架構(gòu)受肯定 意法半導(dǎo)體穩(wěn)居市場(chǎng)龍頭

　　自從蘋果電腦與宏達(dá)電不約而同于2008年推出劃時(shí)代的新一代智慧型手機(jī)后，不僅引爆了智慧型手機(jī)與平板電腦的高度成長(zhǎng)，更讓行動(dòng)裝置成為消費(fèi)市場(chǎng)最受歡迎的設(shè)備。而在市面上眾多架構(gòu)中，ARM架構(gòu)處理器由于具備省電、運(yùn)算速度快，所以自然成為各家廠商推出行動(dòng)產(chǎn)品的首選。

　　為協(xié)助客戶快速切入行動(dòng)裝置市場(chǎng)，身為全球半導(dǎo)體龍頭業(yè)者的意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST)，在2013年7月17日于臺(tái)北，舉行了一場(chǎng)STM32微控制器技術(shù)研討會(huì)，會(huì)除中分享STM32全系列微控制器的特色，以及產(chǎn)品應(yīng)用方向與NFC市場(chǎng)的現(xiàn)況外，更邀請(qǐng)到合作夥伴Alya與新華電腦到場(chǎng)分享切入市場(chǎng)的作法與經(jīng)驗(yàn)，希望藉此讓臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)公司能以最快速的方式，積極搶攻難得一見(jiàn)的龐大商機(jī)。

　　隨著平板電腦、智慧型手機(jī)快速普及，具備省電特性的ARM架構(gòu)處理器，已經(jīng)成為全球銷售量成長(zhǎng)速度最快的處理器。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的調(diào)查報(bào)告指出，ARM架構(gòu)處理器從2007年的13.6%，大幅成長(zhǎng)到2010年的23.5%，其中以意法半導(dǎo)體STM32晶片為核心的Cortex-M系列，在ARM平臺(tái)的市場(chǎng)占有率高達(dá)45%以上，而且還在持續(xù)增加中。

　　意法半導(dǎo)體產(chǎn)品行銷經(jīng)理?xiàng)钫硎荆骸窼TM32晶片是意法半導(dǎo)體非常重要的產(chǎn)品線，在2007年首度問(wèn)世時(shí)，還是市場(chǎng)上第一款采用32位元的微處理器，而且意法半導(dǎo)體更承諾每款產(chǎn)品都會(huì)供貨10年以上，以確?？蛻舻耐顿Y能夠獲得回收?！苟鵀榱舜_保產(chǎn)品供應(yīng)的穩(wěn)定性，意法半導(dǎo)體除與臺(tái)積電保持非常緊密的合作關(guān)系外，每個(gè)產(chǎn)品線均有兩個(gè)不同晶圓廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)，不會(huì)發(fā)生供貨短缺的狀況。

　　截至目前為止，意法半導(dǎo)體推出的STM32晶片，共有高達(dá)350款以上接腳相容的產(chǎn)品，而且均采用相同的開(kāi)發(fā)介面，所以設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)市場(chǎng)的需求，快速推出相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。值得一提的是，開(kāi)發(fā)平臺(tái)一致性可以大幅省下產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需的成本與時(shí)間，所以根據(jù)市調(diào)公司UBMTechInsights針對(duì)1,700位微處理器與訊號(hào)處理器開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，意法半導(dǎo)體的STM32晶片是多數(shù)人心目中的首選，STM32的效能與開(kāi)發(fā)平臺(tái)廣受設(shè)計(jì)人員愛(ài)戴。

　　STM32具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)可提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

　　MCU之所以廣泛被應(yīng)用在行動(dòng)裝置與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，主要是因?yàn)榫邆涞秃碾?、高效能的特性，可以提供?fù)雜應(yīng)用程式運(yùn)作所需。目前全球MCU的出貨量，主要以32位元的產(chǎn)品為大宗，其中又以ARM推出的Cortex-M系列為消費(fèi)市場(chǎng)的首選。但是考量到成本的關(guān)系，有部分業(yè)者仍然采用傳統(tǒng)8位元MCU，但是由于運(yùn)算能力不佳，已經(jīng)明顯無(wú)法滿足消費(fèi)市場(chǎng)的需求。

　　相較之下，ARM推出的Cortex-M則擁有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，但相較于傳統(tǒng)的8位元MCU，卻有更快的運(yùn)算速度與省電能力，而且同樣支援C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境，所以轉(zhuǎn)換過(guò)程完幾乎不會(huì)遇到任何問(wèn)題。

　　目前ARM針對(duì)MCU市場(chǎng)推出了Cortex-M0、M3、M4等三個(gè)系列的產(chǎn)品，雖然特性與資料處理速度都不同，適合的使用環(huán)境也不相同，但是由于彼此之間的程式碼完全相容，加上提供標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)介面，故可以省下寶貴的開(kāi)發(fā)成本與時(shí)間。因此意法半導(dǎo)體也分別推出了STM32F1、STM32F2、STM32F3、STM32F4，而最新問(wèn)世的STM32F0，則是專為有成本考量的環(huán)境所設(shè)計(jì)。

　　「ARMCortex-M的產(chǎn)品線非常完整，Cortex-M0處理器支援8、16位元運(yùn)算模式，Cortex-M3、Cortex-M4處理則支援16、32位元運(yùn)算模式。」意法半導(dǎo)體資深產(chǎn)品行銷工程師余玟宏指出：「我們以ARMCortex-M0架構(gòu)，推出了STM32F0處理器，在大量出貨的狀況下，平均每顆晶片的價(jià)格僅為0.69美元，價(jià)格與傳統(tǒng)8位元MCU差不多，但是卻可應(yīng)用在更多的環(huán)境?！?/p>

　　STM32F0是以Cortex-M0為核心，保留STM32平臺(tái)便于使用的特性，運(yùn)算速度為48MHz，并且擁有5組DMA，以及極為優(yōu)異的電源管理工具，整體表現(xiàn)比其他品牌的產(chǎn)品更為優(yōu)異。不光如此，開(kāi)發(fā)人員依然可以使用意法半導(dǎo)體免費(fèi)提供的函數(shù)與范例應(yīng)用程式，以大幅降低新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)程，與降低昂貴的開(kāi)發(fā)成本。

　　在縮短開(kāi)發(fā)流程與時(shí)間的前提下，意法半導(dǎo)體提供兩種不同的開(kāi)發(fā)套件，分別是STM32F0Discoverykit與STM320518EvalBoard。其中，STM32F0Discoverykit主要是用于初期的簡(jiǎn)易測(cè)試，確認(rèn)創(chuàng)意與構(gòu)想是否可行，至于STM32F0EvalBoard，則是針對(duì)完整測(cè)試流程所設(shè)計(jì)，能在量產(chǎn)前協(xié)助開(kāi)發(fā)人員找出潛在的問(wèn)題，可減少產(chǎn)品事后修正需支付的昂貴成本。

　　協(xié)助夥伴快速上網(wǎng)Ayla提供最佳解決方案

　　隨著基礎(chǔ)網(wǎng)路建設(shè)逐漸普及，帶動(dòng)了云端運(yùn)算、物聯(lián)網(wǎng)的形成，幾乎所有設(shè)備如手機(jī)、筆記型電腦，乃至于智慧型家電，幾乎都強(qiáng)調(diào)能夠上網(wǎng)的功能，足見(jiàn)具備網(wǎng)路連結(jié)能力，已經(jīng)成為產(chǎn)品必備的基本功能。但是根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示，在全球采用MCU的裝置中，大約只有1%具備上網(wǎng)的功能，其關(guān)鍵在于多數(shù)MCU工程師對(duì)網(wǎng)路不熟悉，以致于要將現(xiàn)有產(chǎn)品加上無(wú)線傳輸功能，往往要耗費(fèi)不少金錢。

　　盡管無(wú)線網(wǎng)路從問(wèn)世至今已經(jīng)超過(guò)20年以上，但是受限于相關(guān)的規(guī)范非常多，至少超過(guò)20種以上，如Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)、天線設(shè)計(jì)、SSL加密、身分認(rèn)證、資料交換等等，以致于許多廠商雖然有心想要把產(chǎn)品加入上網(wǎng)的功能，但卻受限于缺乏相關(guān)技術(shù)能力，以致于只能夠原地踏步。

　　Ayla產(chǎn)品經(jīng)理張家源指出：「過(guò)去廠商必需要透過(guò)外接無(wú)線晶片的方式，才能讓產(chǎn)品具備上網(wǎng)的功能，但是卻要面臨體積變大，以及功耗增大的問(wèn)題。有鑒于此，我們開(kāi)發(fā)了專為STM32系列晶片使用的無(wú)線網(wǎng)路解決方案，不僅可以讓產(chǎn)品快速連接到無(wú)線網(wǎng)路，還可一并解決開(kāi)發(fā)人員最擔(dān)心的成本問(wèn)題。」

　　Ayla解決方案最大的特色，就是只需要占用STM32晶片5K左右的空間，并且可以利用標(biāo)準(zhǔn)的SPI與UART與無(wú)線網(wǎng)路模組連接，加上支援OTA的功能，可以讓產(chǎn)品具備有自動(dòng)更新的功能，完全不需要擔(dān)心后續(xù)維修與韌體更新的問(wèn)題。而目前Ayla也規(guī)劃將應(yīng)用軟體在AppStore上架，以便讓合作夥伴有更多不同的應(yīng)用方式。

　　支援標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工具大幅降低開(kāi)發(fā)成本

　　一項(xiàng)產(chǎn)品在正式上市之前，往往都得經(jīng)過(guò)創(chuàng)意發(fā)想、概念驗(yàn)證、程式開(kāi)發(fā)、除錯(cuò)等等階段，而商品能否準(zhǔn)時(shí)問(wèn)世的關(guān)鍵，則在于是否能夠透過(guò)專案工具的協(xié)助，確實(shí)掌握資源調(diào)配。而意法半導(dǎo)體推出的STM32，由于是采用全世界最受歡迎的ARMContex-M架構(gòu)，支援標(biāo)準(zhǔn)的C/C++語(yǔ)言，能夠與各種專案工具軟體搭配，讓合作夥伴達(dá)到TimetoMarket的目標(biāo)。

　　目前市面上最被廣泛使用的開(kāi)發(fā)工具，便屬由新華電腦代理的IARVisualSTATE，其主要特點(diǎn)在于擁有完全整合的開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括圖形化的設(shè)計(jì)介面、測(cè)試工具以及程式碼和文件產(chǎn)生器，而且可對(duì)模型自動(dòng)進(jìn)行規(guī)范化驗(yàn)證，找出其中非預(yù)期錯(cuò)誤，例如鎖死或無(wú)法到達(dá)的狀態(tài)。另外，還具備完善的測(cè)試驗(yàn)證工具，確保在設(shè)計(jì)初期階段，即使尚無(wú)硬體，應(yīng)用程式的行為仍可符合預(yù)期。

　　「IARVisualSTATE是開(kāi)發(fā)STM32晶片時(shí)最好的開(kāi)發(fā)工具?！剐氯A電腦業(yè)務(wù)經(jīng)理黃瑞安說(shuō)：「軟體會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生精簡(jiǎn)的C/C++程式碼，并與系統(tǒng)設(shè)計(jì)維持100%一致，并且可產(chǎn)生完備開(kāi)發(fā)資訊的文件檔，還能與IAREmbeddedWorkbench緊密整合，支援多種CortexM評(píng)估板?！怪劣诹硪豢畲淼腗icrium的RTOS，則具備不需自行實(shí)作排程及服務(wù)的特性，并且采用Task導(dǎo)向的設(shè)計(jì)，除能夠讓程式碼重復(fù)使用之外，也能夠讓整個(gè)專案排程更為簡(jiǎn)潔及組織化。

　　NFC商機(jī)龐大意法提供完整解決方案

　　近年來(lái)非常熱門的NFC，原本是針對(duì)智慧型手機(jī)、感測(cè)元件所制定的近距離傳輸標(biāo)準(zhǔn)，主要是希望解決特殊環(huán)境中，設(shè)備之間無(wú)法實(shí)際連接、卻又有資料需要交換的狀況。而隨著相關(guān)困難逐漸被克服，NFC不僅適合用于電子錢包，由于傳輸距離可以達(dá)到10公分，所以也非常適合于倉(cāng)儲(chǔ)管理、健康醫(yī)療、工具設(shè)備等等領(lǐng)域。

　　消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)NFC晶片需求大增的原因，在于該項(xiàng)技術(shù)還能夠使用在其他商業(yè)應(yīng)用上，包含設(shè)備之間的資料上傳、下載，身分辨識(shí)的安全存取、檢查，以及LBS、電玩游戲的市場(chǎng)等等。目前支援NFC規(guī)范的作業(yè)系統(tǒng)，主要以Android為最大宗，其次則分別為Blackberry10與Windows8，至于iOS則還看不到支援的可能性。

　　依照使用的設(shè)備與環(huán)境不同，NFC可以分成三種不同使用模式，首先支援多種通訊協(xié)定，如ISO/IEC14443、JISX6319-4、ISO/IEC15693的讀卡機(jī)模式。意法半導(dǎo)體產(chǎn)品行銷經(jīng)理黃鐙誼解釋：「至于針對(duì)行動(dòng)裝置所設(shè)計(jì)，則是支援NFCIP-1、NFCIP-2標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，另外還有為身分識(shí)別所設(shè)計(jì)的安全模式，支援EMVCo/ISO/IEC14443、JISX6319-4等規(guī)范?！?/p>

　　而為了滿足消費(fèi)市場(chǎng)的需求，意法半導(dǎo)體則以保存年限長(zhǎng)達(dá)百年的EEPROM為核心，推出了多種產(chǎn)品，以為NFCTag設(shè)計(jì)的M24LR為例，便有4kbit、16kbit、64kbit等多種版本可以選擇，具備有省電與多點(diǎn)資料傳輸?shù)奶匦裕硪豢頜24SR則預(yù)定于2013年9月開(kāi)始提供樣本。至于針對(duì)NFC讀卡機(jī)，意法半導(dǎo)體也有CR95HF晶片，目前有CR95HF-A、CR95HF-B兩種版本，其中CR95HF則擁有USB介面，CR95HF-B則是針對(duì)PCB版所設(shè)計(jì)，可以很容易整合各種智慧型裝置上，提供NFC讀卡機(jī)的功能。

　　至于以NFC技術(shù)打造的電子錢包，在相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，加上智慧型手機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代人的必備工具，當(dāng)結(jié)合近程付費(fèi)及遠(yuǎn)程金融交易的功能，便可隨時(shí)隨地滿足消費(fèi)者的多元需求，因此潛藏的商機(jī)將會(huì)相當(dāng)驚人。

　　不過(guò)由于近程支付牽扯到身分認(rèn)證的問(wèn)題，所以目前市面上也有多種安全規(guī)范問(wèn)世，如EmbeddedSE、SWP-SIM、NFCCtrl等等，而根據(jù)ABIResearch的分析結(jié)果，SWP-SIM將會(huì)是市場(chǎng)主流。

　　這主要是因?yàn)槭謾C(jī)中的SIM卡，原本就有屬于該用戶的個(gè)人資料，當(dāng)結(jié)合NFC應(yīng)用之后，可以提高交易的安全性，也能夠省下身分辨識(shí)的難度。有鑒于此，意法半導(dǎo)體設(shè)計(jì)了ST21NFC與STM33系列的晶片，不僅能夠與既有的SIM卡整合，也能透過(guò)MicroSD卡的形式整合NFC功能，簡(jiǎn)化合作夥伴開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)間。

　　意法半導(dǎo)體產(chǎn)品行銷經(jīng)理凌立民指出：「意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品線非常完整，包含ST32、ST32M/C、ST33、ST21NFC等等，其中ST21NFCA是行動(dòng)裝置所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，其具備的低耗電特性，可以減少對(duì)電池能源的耗用。」相較于其他廠商而言，意法半導(dǎo)體不僅能提供完整的NFC解決方案，也能一并解決多數(shù)廠商最擔(dān)心的安全問(wèn)題，絕對(duì)是臺(tái)灣廠商要進(jìn)軍NFC市場(chǎng)的最佳選擇。