AIoT驱动MCU三大变化 高效低耗、安全感、AI功能

MCU 是嵌入式系统的核心。在万物互联化、智能化的 AIoT 时代，数以亿计的终端设备对MCU 技术的驱动与影响，将愈发体现在连接、能效、安全、智能等属性上。暂时抛开8、16、32位的差异，也不论各类内核的孰强孰弱，国内外 MCU厂商，如何在差异化优势上，打造各自“芯”中“最靓仔”的MCU？由博闻创意会展举办的Top级盛会 -- ELEXCON 2019深圳国际电子展将揭晓答案。

时间：2019年12月19-21日
地点：深圳会展中心
官方网站：www.elexcon.com

IC Insights 关于 MCU 的市场调研报告指出，2018年 MCU 全球销售额为186亿美元，出货量达到306亿颗，预计2019年营收将保持9%增长率，增长至203.57亿元，并有望在2022年创下238.75亿美元的历史新高年收入记录，整体市场稳定增长。

当功耗够低，一颗柠檬即可为 MCU 供电

高能效、低功耗可谓 MCU 的生存之本，也是 MCU 厂商不断寻求突破的方向。业界有哪些有趣的低功耗 MCU 产品呢？例如，瑞萨电子推出的 RL78系列 MCU 就具备十分优异的低功耗特性。瑞萨 RL78系列用一颗柠檬为系统供电，即可实现连续三天的液晶驱动，若采用电池供电，更是几年内无需更换电池。运行模式下，RL78系列 MCU 的功耗低至46 microampere/ MHz，且 RL78拥有丰富的低功耗模式，包括暂停（DMA 及所有外设都工作）、SNOOZE（ADC、CSI/UART 工作）、以及丰富的 STOP 模式（RAM 保持），并维持十分低的功耗。

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不仅如此，瑞萨还推出了基于65nm SOTB（(薄氧化埋层上覆硅）工艺的新型嵌入式闪存低功耗技术。通过引入全新电路技术来降低闪存中外围电路的功耗，可实现在64MHz 的工作频率下低至0.22 pJ/bit 的读取能耗。搭配超低功耗 MCU，在某些特定应用中可实现无电池的系统设计。

国内MCU厂商在低功耗的探索中同样出色。兆易创新推出GD32E230系列MCU，采用业界领先的55nm低功耗工艺打造，并使用1.8V-3.6V宽电压供电，I/O口可承受5V电平。全新设计的电压域支持高级电源管理并针对节能便携等低功耗应用场合提供了三种省电模式。在所有外设全速运行模式下的最大工作电流仅为118 microampere/ MHz，深度睡眠模式下的电流更下降了86%，电池供电 RTC 时的待机电流仅为0.7 microampere，在确保高性能的同时实现了优异的能效。

在 MCU 领域深耕多年，华大半导体（ELEXCON 展位号：1B12）也推出了一系列超低功耗 MCU 产品，如 HC32L110系列可用于各种电池供电和对功耗苛求的便携式设备，并可延长嵌入式系统的电池使用寿命。更多如 HC32L130、HC32L150、HC32L170等系列，均属于高可靠性、超低功耗的 MCU 产品。

如此多国内外MCU大厂齐聚，这个久负盛名的 Top 级大舞台就是第八届深圳国际嵌入式系统展与ELEXCON 2019深圳国际电子展，全新MCU以及嵌入式技术“一网打尽”，ELEXCON 深圳国际电子展盛情相约、邀您共寻商机。

ELEXCON 2019深圳国际电子展于12月19-21日在深圳会展中心开幕。专设5G展区，邀来中国四大运营商、通讯设备大厂、终端与服务商共论5G 未来。更有 IoT 展区论道 AIoT、智慧城市、智能家居、工业互联、传感技术等产业新走向，来 ELEXCON 2019就能全部 Get 到了。

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让伤“芯”往事随风，MCU 也要“安全感”

不安全因素在 IoT 时代增加了泄漏知识产权与敏感信息的风险，MCU 们纷纷表示也需要“安全感”2018年，Microchip 微芯推出了的全新 SAM L10和 SAM L11 MCU 系列，这是首款提供芯片级安全并采用 Arm® TrustZone 技术的32位 Cortex®-M23内核 MCU，TrustZone 技术可以在认证库（certified libraries）、IP 和应用代码之间提供硬件隔离。

同时，Microchip 通过加入芯片级的抗干扰、安全启动和安全密钥存储技术实现稳健的安全性，结合 TrustZone 技术可以保护客户应用免受远程攻击和物理攻击。除了 TrustZone 技术之外，SAM L11的安全功能还包括支持高级加密标准（AES）、伽罗瓦计数器模式（GCM）和安全散列算法（SHA）的板载密码模块。具备篡改检测功能的安全启动和安全密钥存储技术建立了硬件信任根。它还提供用于安全固件升级的安全自举程序。

同样关于安全问题，灵动微 MCU 产品事业部总经理娄方超表示，Safety 是 MCU 产品价值提升的关键。“Safety”特性，并非通常意义上大家理解的“加密”，也不是简单的等同于“安全性”，而是更为重要的“安全感” -- 保护客户的高附加值算法和方案。对此，灵动微（ELEXCON 展位号：1D22）已推出 MindSafe 安全技术平台，这一技术平台由三大技术板块组成：Code Protection（代码保护），Data Encryption（数据加密），Safe Downloading（下载安全）。

特别是下载安全，大多数时候 MCU 的安全威胁并不一定来自于针对 MCU 芯片本身的攻击，而是在程序下载/烧录这些容易被忽略的薄弱环节中，遭到截获和破解。灵动微 MM32-LINK 调试/下载器可以化解其中危机，除了可以提供用户稳定便捷的调试/下载体验之外，更与 MindSafe 安全技术平台中的其他两个板块结合，确保程序开发、调试、下载烧录全流程的安全。

MCU 全新赋值，将成边缘 AI 的关键载体

众所周知，算力是实现 AI 功能的关键。但对于 MCU 而言，仅凭几十上百 MHz 的主频和寄存器模式进行 AI 运算，似乎总有点不靠谱的感觉。目前大多数 MCU 缺乏足够的内存和处理能力来运行 DNN (深度神经网络)算法，不过 ST 意法半导体利用了 AI 开发工具 -- STM32Cube.AI 工具包、巧妙地实现相当程度的边缘 AI 功能。

通过 STM32Cube.AI，开发人员现在可以将预先训练的神经网络转换为 C 代码，该代码可以调用在 STM32 MCU 上运行的优化库中的函数。因此在 STM32MCU 上即可运行神经网络。同时， STM32Cube.AI 还支持各类主流AI框架（包括 Caffe，CNTK，Keras，Lasagne，TensorFlow 等）的预训练神经网络模型输出。

使用 STM32CUBE.AI 部署神经网络的5个步骤：

1.捕获数据
2.清理，标记数据和构建 ANN（人工神经网络）拓扑
3.训练 ANN 模型
4.将 ANN 转换为 STM32 MCU 的优化代码
5.使用经过培训的 ANN 处理和分析新数据

ST 正在将 AI 引入 MCU 供电的智能设备，位于节点边缘以及物联网，智能建筑，工业和医疗应用中的深度嵌入式设备。利用 STM32系列 MCU 已实现人脸识别、食物识别、人体动作识别、手写体识别、背景识别等边缘 AI 功能。

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由博闻创意会展举办的 ELEXCON 2019深圳国际电子展专程邀来了立功科技、中微半导体、芯海科技、纳思达、雅特力、赛腾微电子、赛元微电子、晟矽微电子、芯旺微电子、笙泉科技、现代单片机（香港）等一众 MCU 代表厂商，在“航母级”ELEXCON 2019深圳国际电子展盛会，来一场超接地气的产业一线对话交流吧！

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ELEXCON 2019深圳国际电子展将重磅引入5G World Summit 与 IoT World。此外，同期搭载 EVAC 2019深圳国际未来汽车及技术展，也将邀请300+产业上中下游企业出席，与小伙伴们一起从汽车电子、自动驾驶、平台方案出发，结合新型能源技术与配套，构筑未来汽车产业新形态。