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Smart-Home- und Industriesysteme

Leistungsstarke MCUs mit MPU-ähnlichen Qualitäten

12. März 2024, 15:12 Uhr | Iris Stroh

Die neuen STM32H7R/S-Mikrocontroller sollen im Bereich der Embedded-Anwendungen neue Performance-Regionen für die nächste Generation smarter Devices zum Einsatz in Fabriken und Gebäuden sowie im Infrastruktur- und eHealth-Bereich eröffnen.

STMicroelectronics hat mit den STM32H7R/S-Mikrocontroller neue Hochleistungs-Controller vorgestellt, die die Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit mikroprozessorbasierter Systeme mit der für Mikrocontroller (MCUs) typischen Einfachheit und Integration kombinieren.

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Mit den neuen MCUs der STM32H7-Reihe sind unter anderem die Hersteller von intelligenten Hausgeräten, Smart-Building-Controllern, industriellen Automatisierungssystemen und Medizingeräten für den persönlichen Gebrauch in der Lage, ihre Produkte schneller und kosteneffektiver weiterzuentwickeln, um den wachsenden Anforderungen der Anwender gerecht zu werden. Unter anderem geht es um aufwändigere, farbigere Benutzeroberflächen und das gleichzeitige Verarbeiten mehrerer Funktionen, für das man üblicherweise auf Mikroprozessoren (MPUs) zurückgreift.

»Unsere STM32-Reihe ist schon jetzt die weltweit populärste Familie von Arm Cortex-M-Mikrocontrollern, und mit den neuesten STM32H7-Bausteinen können Designer noch mehr Anwendungsfälle abdecken«, sagt Patrick Aidoune, General Manager der General Purpose MCU Division von STMicroelectronics. »Mit ihren MPU-ähnlichen Qualitäten erzielen die Produkte eine herausragende Core-Performance, verbunden mit der Peripherieintegration und dem Komfort eines Mikrocontrollers sowie einem kosteneffektiven Preisniveau.«

Die neuen Mikrocontroller STM32H7R und STM32H7S von ST verfügen über eine robuste Security-Ausstattung, wie sie für IoT-Anwendungen (Internet of Things) benötigt wird. Dazu gehören der Schutz vor physischen Attacken, Speicherschutz, Codeisolation zum Schutz der Applikation zur Laufzeit sowie die Plattform-Authentisierung. Weitere Verbesserungen der Sicherheit bieten die STM32H7S-Bausteine mit der Integration eines unveränderbaren Vertrauensankers, mit der Debug-Authentisierung und hardwaremäßigen Kryptografiebeschleunigern, die die neuesten Algorithmen unterstützen, um unbefugte Zugriffe auf Code oder Daten zu unterbinden. Mit diesen Sicherheitsfeatures sind die Bauelemente für die Zertifizierung gemäß SESIP 2 und PSA Level 3 ausgelegt, wodurch sie die anspruchsvollsten Industriestandards in Sachen Cyberschutz erfüllen.

Die STM32H7-MCUs kombinieren einen Cortex-M7-Kern (mit bis zu 600 MHz getaktet) mit minimalem On-Chip-Speicher und schnellen externen Schnittstellen. Unter Verwendung einfacher, kostengünstiger Entwicklungswerkzeuge erlaubt dies die Realisierung von Systemen mit mehr Performance und Flexibilität. Die angebotenen Bauelemente unterteilen sich in die Universal-MCUs der Reihen STM32H7R3/S3 und die Typen STM32H7R7/S7, die verbesserte Grafikfähigkeiten bieten. Software kann weitgehend für beide Reihen verwendet werden, sodass eine effiziente Nutzung der Projektressourcen gegeben ist und die Markteinführungszeit neuer Produkte verkürzt wird.

Michela Menting, Senior Research Director bei ABI Research, erklärt dazu: »IoT-Hardwaresicherheit ist so etwas wie der heilige Gral bei der Entwicklung vertrauenswürdiger Geräte. Die Schwierigkeit lag stets darin, mit MCU-basierter Embedded-Hardware einen hohen Grad an Sicherheit zu erreichen und gleichzeitig auf kosteneffektive Weise eine Performance auf MPU-Niveau zu erzielen – drei Kriterien, die auf dem Markt nicht oft gemeinsam erfüllt werden. Die neuen STM32H7-MCUs aber bieten offenbar genau dies, mit Rundum-Sicherheit und einer Leistungsfähigkeit, die auf die Multi-Application-Anforderungen datenschutzsensibler Märkte im Consumer- und Industriesegment ausgerichtet ist.«

Der Beginn der Massenfertigung der neuen STM32H7-MCUs von ST ist für April 2024 geplant.