ST推出的STM32U5，這是其首款超低功耗 Arm? Cortex?-M33 MCU，有功功耗僅為 19 μA/MHz，部分歸功于其 40-nm 工藝節點。與此同時，新的 ST 授權合作伙伴 Twilio也宣布，新的 STM32U5 將成為第一款運行其Microvisor的 MCU ，該設備構建器平臺可縮短安全連接和控制設備所需的時間。因此，ST 博客與 Twilio 的首席產品經理 Jonathan Williams 坐下來，詳細了解該公司在新設備方面的經驗以及它希望通過 Microvisor 實現的目標。

從 STM32Lx 到 STM32U5 和 Twilio 的選擇

ST 的第一款 Cortex-M MCU STM32L1 可追溯到 2009 年。隨著工程師尋求更好的每瓦性能比，STM32Lx 系列器件支持了新的應用。例如，多倫多大學在其太陽能汽車中使用了 10 個 STM32L4，因為 MCU 所需的能量非常少。ST 隨后憑借STM32L4+ 打破了記錄，這是首款在 ULPMark 中得分超過 200 的超低功耗 MCU。去年，我們更進一步發布了STM32L5，這是我們的第一款基于 Cortex-M33 的 MCU。因此，了解 STM32U5 意味著意識到這款最新的 MCU 建立在 ST 不斷提高每瓦性能比的戰略之上，同時也預示著我們歷史上的新篇章，它解釋了從 STM32Lx 到 STM32Ux 的變化。

Twilio本身就是 STM32U5 象征性的迷人證明，因為該公司正在等待它的發布。事實上，他們的團隊在 STM32L5 上完成了大部分工作。然而，在推出 Microvisor 的時候，該公司等待著今天的發布。因此，讓我們深入了解 Twilio 的故事，因為它解釋了為什么該公司堅決支持新的 MCU，因為它旨在破壞嵌入式系統和物聯網開發世界。

ST 和 Twilio：為什么選擇 STM32U5？

我們只花了幾天時間，Jonathan 解釋了是什么促使他的團隊專注于 STM32U5。

“工程師甚至可以設想運行簡單的用戶界面”

打開 STM32U5 的引擎蓋，我們看到了從 90 納米工藝節點遷移到 40 納米工藝節點對 MCU 的影響。ST 將工作頻率提高到 160 MHz，同時降低了功耗。更大的晶體管密度還意味著我們的團隊可以添加更多的 RAM、閃存、功能和外圍設備。首批 STM32U5 將具有 786 KB 的 RAM 和高達 2 MB 的閃存。后者甚至擁有 512 KB 的高耐久性單元，能夠進行 100，000 次讀寫循環。相比之下，嵌入式閃存傳統上只支持其中的十分之一。因此，開發人員可以使用這種更持久的內存來存儲用戶數據，從而創建使用壽命大大延長的產品。

衡量每瓦性能比的另一種方法是查看設備的功能。追求更高性能但受限于小功率預算的團隊經常面臨嚴峻的挑戰。例如，以前希望使用更精確的 ADC 或數學加速器意味著顯著增加功耗。STM32U5 提供了新的答案，例如，得益于其新的 14 位模數轉換器，每秒可處理 2.5 兆次采樣或提供更高準確度的 18 位模式。它還提供數學加速器（FMAC 和 CORDIC）來優化電機控制和數字電源應用。借助ChromART Accelerator?和先進的顯示界面。最后，Cortex-M33 上的TrustZone IP 為各種新應用打開了大門，例如 Twilio 的 Microvisor。

STM32U5 和 ULP 基準測試

Twilio 和 ST：為什么選擇 Microvisor？

“Microvisor 提供了一個新的中間地帶”

Microvisor 是舊工程難題的新答案。如今，大多數致力于物聯網解決方案的團隊要么必須從頭開始設計所有東西，要么必須遵守整個生態系統。這兩種方法各有利弊。擁有許多工程師優先考慮效率的大公司將傾向于選擇前者。時間和資源較少的小型團隊通常采用后者。但是，每個都有很大的局限性。定制一切都是艱巨的，并且在采用整個生態系統時容易出現安全漏洞。Microvisor 提供了一個新的中間地帶。存在于 STM32U5 的 TrustZone 中的字節碼負責安全性和連接性。想要調整系統的團隊可以這樣做。Microvisor 足夠靈活，允許開發人員使用他們的操作系統和驅動程序。同樣，資源很少的開發人員繞過巨大的挑戰來獲得高度安全的環境。

“工程師常常忽視 ［SFI］”

依靠 TrustZone 使 Microvisor 能夠實施安全功能，例如安全啟動或安全固件無線更新。Twilio 甚至保證支持產品的生命周期。喬納森還解釋說，他的公司之所以選擇 STM32U5，是因為它在安全方面的作用。另一方面，Twilio 和 ST 正在合作幫助前者實施安全固件安裝過程。工程師經常忽略此功能。不幸的是，如果惡意人員可以在 OEM 在 MCU 上安裝固件期間訪問固件，則系統永遠不會真正安全。無法加密源代碼或解釋現場設備使開發人員容易受到攻擊。因此，ST 和 Twilio 合作使該功能更易于訪問。事實上，Twilio 將使用 ST 的 HSM 卡來存儲加密密鑰，并使用STM32CubeProgrammer的命令行界面在工廠安全地安裝加密固件。采用 Microvisor 因此降低了進入 SFI 的門檻。

“在產品現場進行調試操作”

開發人員的下一步是說服經理采用 Microvisor 和 STM32U5。Twilio 正在開發一個將使用 STM32U585 的開發平臺。該公司還將提供一個開發工具包來幫助團隊測試其獨特的功能，例如遠程調試器。事實上，Microvisor 提供了一個安全隧道，可以無線連接到設備，以便在產品在現場時執行調試操作。因此，可以關閉 JTAG 接口以保護系統免受物理攻擊，同時啟用遠程調試。但是，開發人員也可以選擇在開始向客戶交付產品后禁用遠程調試。最后，ST還將發布B-U585I-IOT02A Discovery Kit，微軟已經選擇作為 Azure 認證設備計劃的參考板的開發板。

審核編輯：郭婷