（魏德齡/文）“手機一天一充我能接受，手錶一天一充我完全接受不了。”這是智慧手錶誕生之初不少使用者的心聲，也被很多人認為是理所當然的需求。這段話同樣出現在4年前STM32L4+釋出之初的論壇留言上，並在最後希望STM32L4+改變這樣的局面。4年之後，當STM32L4+助力中國智慧運動手錶不斷創造市場奇蹟的同時，所帶來的超長續航能力也讓“一天一充”成為歷史，隨著意法半導體STM32U5系列的全新發布，理所當然的新奇蹟正在孕育。
延續先進超低功耗
要想實現使用者心中對於續航的“理所當然”，就需要更低的系統功耗，STM32U5專門擁有低功耗後臺自主模式，可進一步提升電池續航能力。
該模式透過設定獨特的外設，可以將如I2C、SPI、串列埠、ADC等通用介面資料，在不喚醒CPU的情況下，搬運至SRAM4，當資料累計到一定數量時，再喚醒Cortex-M33核心進行批處理。經過測試，這種低功耗後臺自主模式可將功耗降至十分之一。
“結合多種多樣的低功耗模式的設計，以及更多的省電小技巧，只要客戶能夠去玩轉STM32U5當中這些小設計，就可以將功耗管理做到極致。”意法半導體MCU事業部的產品經理彭祖年介紹STM32U5低功耗特性時表示，該系列還提供了更多靈活的功耗模式供客戶選擇。例如Stop模式，可同時儲存部分SRAM或者全部SRAM當中的資料，功耗可控制在個位數的µA值。另外，還可透過內部的SMPS去轉換VDD和CPU核心供電的電壓，進而達到更優的動態平衡。
根據第三方EEMBC ULP Benchmark給出的測試結果顯示，針對不同的實際執行場景，STM32U5均能表現出優異的超低功耗特性，無論是執行功耗、睡眠功耗、喚醒時功耗，還是外設功耗。
“如果戴在手上其實它是一直在取樣資料的，因為抬手時就要顯示我的資料，但可能平常走路的時候沒有抬手，沒有顯示，CPU是睡眠的。有些表計CPU一個月只要醒幾次就可以了，但是外設一直在做資料的採集。所以，不同模式的功耗不一樣。”意法半導體副總裁曹錦東詳解了消費者在實際使用中CPU對於功耗的影響。
這就意味著，當STM32U5應用於具體產品中後，使用者在實際使用的情況下，能夠獲得更長的續航表現或使用時長，而非是簡單的紙面資料。
對於STM32U5所能應用的健康及健身類穿戴產品而言，對於續航上“理算當然”的使用者需求，將能進一步得到滿足。同時，對於工業智慧流量計、醫療監護裝置、POS支付終端而言，也將因長續航而受益。
體驗與功耗並行不悖
系統功耗的有效控制，決不能以犧牲執行流暢度為代價，效能則保證了使用者在互動操作的過程中的體驗。
STM32U5在超低功耗MCU上實現了無與倫比的效能。STM32U5系列擁有240 DMIPS和651 Coremark的效能評分，遠超超低功耗系列的其它產品，同時意法半導體還設計了數學運算加速器、ART加速器單元，以輔助和加速整個晶片內部運算系統的效率。
STM32U5還提升了資料儲存能力，Flash可以支援到高達10萬次的擦寫。此外，該平臺可覆蓋從128K一直到4M的Flash，目前覆蓋512K到2M Flash空間的STM32U575和STM32U585已經量產，後續還將會推出更大容量版本，以及更小更精簡的低成本STM32U5的產品。
值得注意的是，由於該Flash為Embedded NOR Flash，該Flash上的程式可直接被CPU呼叫，CPU在通電後就可執行程式碼，避免了前期的載入過程。該特性在落地到產品後，可以提升低功耗產品的響應速度，避免出現智慧手錶在執行中反應速度遲鈍的問題，進而提升使用者的使用體驗。
取得PSA 3級和SESIP3安全認證
2021年8月STM32U5還通過了PSA 3級和SESIP3安全認證，通過了邏輯、電路板和基本物理三項防禦測試，證明該微控制器的網路保護達到相當高的水平。一方面能夠給可穿戴裝置在支付時帶來安全保障，同時在應用於POS支付終端、工業智慧流量計、醫療監護裝置時，擁有著更多的加分項。
由於STM32U5採用了Cortex-M33核心，所以天生具有Arm TrustZone體系架構。具有保護連線裝置所需的各種典型安全功能，其中包括加密演算法加速器、安全資料儲存、安全韌體安裝、安全引導和安全韌體更新。
同時，意法半導體還針對產品內部的儲存、匯流排以及外設都做了隔離配置的設計，使新產品的網路保護功能領先於典型的通用MCU。另外還加入了安全加密功能，以及全程可控的多層保護狀態機。儲存保護方面，還增加了OTP空間，以及主動式防侵犯的active tamper設計。
此外，以往獲得“PTS官方批准裝置”標誌的產品通常需要專門用於防禦線上攻擊和邊帶攻擊的安全晶片，還要單獨用一個MCU管理鍵盤、顯示器和USB連線等功能。STM32U585則單片整合了這所有功能，從而簡化了產品設計，並優化了從採購和庫存管理到最終組裝的生產物流。終端製造商還可以根據PCI PTS v6等適用標準更快、更輕鬆地測試認證產品。
顯然，STM32U5正在孕育一個理所當然的新奇蹟，讓智慧手錶這類產品的續航時間進一步提升，滿足使用者對於手錶所認為的，理所當然就無需經常充電的使用習慣，讓更多產品能夠實現新的市場奇蹟。
