在今年，我們見證了微控制器(MCU) 技術(shù)進(jìn)步的穩(wěn)步發(fā)展。MCU 只是處理、簡單 RAM 存儲(chǔ)器和外設(shè)的混合體的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。當(dāng)今的大量 MCU 包含一組豐富的技術(shù)，旨在應(yīng)對復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

在本文中，我們總結(jié)了一些最近的年末 MCU 新聞，從邊緣處理功能到嵌入式 MCU 內(nèi)存再到支付安全。?

MCU 服務(wù)于神經(jīng)處理技術(shù)

就恩智浦半導(dǎo)體而言，它最近宣布了其新的 MCX N MCU。該公司 MCX 系列的擴(kuò)展于 6 月宣布，MCX N 是首批嵌入 NXP NPU（神經(jīng)處理單元）的設(shè)備。

NXP MCX N 系列的前兩個(gè)成員包括 MCX N94x 和 MCX N54x。這兩款設(shè)備都是通用 MCU，嵌入了雙 Arm Cortex-M33 內(nèi)核，時(shí)鐘速度高達(dá) 150 MHz。其他功能包括 2 MB 閃存、可選的完整 ECC RAM 以及用于音頻和語音處理的 DSP 協(xié)處理器。

如上所述，這些 MCU 是恩智浦率先推出新版恩智浦設(shè)計(jì)的神經(jīng)處理單元 (NPU) 的產(chǎn)品。該公司表示，與僅使用 CPU 的核心解決方案相比，這種集成 NPU 的機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 吞吐量最高可提高 30 倍。這意味著它可以花更少的時(shí)間清醒，從而減少整體功耗。工程師可以利用恩智浦的 eIQ ML 軟件開發(fā)工具，使用集成 NPU 訓(xùn)練和支持 ML 模型。

豐富的安全和外設(shè)組合

為了安全起見，這些設(shè)備利用了 NXP 的 EdgeLock 安全子系統(tǒng)。Edgelock 提供安全啟動(dòng)和加密加速器。MCU 具有即時(shí)加密和解密功能

用于通過 FlexSPI 接口連接的外部串行閃存/PSRAM。NXP 表示，這可確保代碼和外部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)受到保護(hù)。

雖然 N94x 和 N54x 具有許多相同的功能，但 MCX N94x 側(cè)重于高級(jí)模擬和電機(jī)控制外設(shè)，而 MCX N54x 包括從帶 PHY 的高速 USB 到適用于物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)應(yīng)用的 SD 或智能卡接口的外設(shè).

N94x 擁有一個(gè) CoolFlux DSP、三個(gè)嵌入式運(yùn)算放大器和兩個(gè) CAN-FD 總線鏈路。相比之下，N54x 沒有 DSP 和運(yùn)算放大器，只有一個(gè) CAN-FD 接口。MCX N94x 和 MCX N54x 似乎共享一個(gè)產(chǎn)品頁面。

AURIX TC4x MCU 獲得臺(tái)積電的片上 RRAM

就其本身而言，英飛凌科技最近的 MCU 新聞圍繞著內(nèi)存。英飛凌和臺(tái)積電最近宣布，兩家公司正在努力將臺(tái)積電的電阻式 RAM (RRAM) 非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)添加到英飛凌的下一代 AURIX 系列 MCU 中。

英飛凌表示，這里的目標(biāo)是滿足汽車系統(tǒng)的需求。具有嵌入式閃存的 MCU 一直是汽車電子控制單元 (ECU) 中的關(guān)鍵組件。它們對于電氣化、新 E/E（電氣/電子）架構(gòu)和自動(dòng)駕駛等下一代技術(shù)進(jìn)步也至關(guān)重要。

雖然今天的 MCU 基于嵌入式閃存技術(shù)，但英飛凌表示 RRAM 是嵌入式存儲(chǔ)器的下一步，因?yàn)樗梢詳U(kuò)展到 28 納米甚至更高。對于英飛凌的AURIX TC4x MCU，臺(tái)積電和英飛凌表示他們已經(jīng)成功地為在汽車領(lǐng)域引入 RRAM 奠定了基礎(chǔ)。

RRAM 提供“高抗干擾性”，同時(shí)允許按位寫入而無需擦除。與此同時(shí)，英飛凌表示，耐用性和數(shù)據(jù)保留性能可與閃存相媲美。

英飛凌表示，它現(xiàn)在正在向基于臺(tái)積電 28 納米 eFlash 技術(shù)的主要客戶運(yùn)送其 AURIX TC4x 系列的樣品?；?28 納米 RRAM 技術(shù)的首批樣品預(yù)計(jì)將于 2023 年底提供給工程客戶。

通過生物識(shí)別卡支付認(rèn)證

在其他 MCU 消息方面，意法半導(dǎo)體 (ST)最近宣布已完成其STPay-Topaz-Bio生物識(shí)別支付卡平臺(tái)的 EMVCo1 認(rèn)證。該平臺(tái)與 ST 的STM32L443 MCU共同封裝在符合 EMV 規(guī)范的模塊中。

據(jù)該公司稱，該認(rèn)證確認(rèn)了平臺(tái)的安全性及其與支付系統(tǒng)的互操作性。EMVCo是管理全球卡支付的 EMV 規(guī)范和測試程序的組織。

ST 表示，該認(rèn)證意味著 STPay-Topaz-Bio 及其嵌入式安全硬件現(xiàn)在是“第一個(gè)包含生物識(shí)別安全元件和安全操作系統(tǒng) (OS) 的一站式 EMVCo 認(rèn)證平臺(tái)。”

該平臺(tái)中使用的安全元件是 ST 的ST31N600 安全元件 IC，它本身基本上就是一個(gè) MCU。該芯片為卡支付應(yīng)用程序和敏感流程提供了多種防御措施。其中包括用于持卡人身份驗(yàn)證的生物識(shí)別模板匹配，它使用由 Fingerprint Cards AB (Fingerprints) 開發(fā)的軟件庫。

在 ST31N600 上運(yùn)行的是一個(gè)安全的操作系統(tǒng)。該設(shè)備基于用于安全 MCU 的最新 Arm SecurCore 架構(gòu)構(gòu)建。此外，設(shè)計(jì)人員可以通過安全連接各種類型的外圍設(shè)備來引入增值卡功能。

ST 表示，在 STPay-Topaz-Bio 平臺(tái)中，STM32L443 MCU 處理非敏感方面。其中包括管理卡的指紋傳感器模塊和用戶界面。STPay-Topaz-Bio 平臺(tái)還擁有無電池操作的能量收集功能，并符合接觸式和非接觸式卡的標(biāo)準(zhǔn)：EMV ISO 7816、ISO 14443。

引擎蓋下的 MCU 復(fù)雜性

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是關(guān)于幕后的復(fù)雜功能，可在用戶級(jí)別實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的簡單性。為滿足當(dāng)今要求苛刻的應(yīng)用，MCU 供應(yīng)商正在提供新型協(xié)處理、內(nèi)存技術(shù)和特定于應(yīng)用的功能，例如安全支付功能。

此處描述的解決方案可能會(huì)滿足設(shè)計(jì)工程師的新需求，但對未來進(jìn)步的需求將繼續(xù)增長。

編輯:黃飛

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