ST, 최고 성능의 ‘STM32 F4’ MCU 시리즈 양산

고급 모터 컨트롤, 의료기기, 보안 등의 DSC 시장 진입

2011-11-03
박만재 기자, mann@elec4.co.kr

코어텍스-M 기반 마이크로컨트롤러(MCU)에 대한 ST의 자부심은 대단하다. ARM 코어텍스-M 기반 MCU 제품을 100여개 회사가 출하했지만 이중 45%가 자사 제품이라는 것. 이러한 ST가 최고 성능의 STM32 F4 MCU 시리즈를 출시, 양산 중에 있다고 밝혔다. 신제품 STM32 F4 시리즈는 ARM 코어텍스-M4 코어 기반에 DSP 기능을 추가한 첫 제품이다. 기존의 STM32 마이크로컨트롤러 포트폴리오보다 동작 속도가 빠르다.

STM32 제품군은 32비트 ARM 코어텍스-M 프로세서 기반 MCU중 업계에서 가장 성공적인 제품으로, 전 세계에 출하된 ARM 코어텍스-M 기반 MCU 2개당 1개가 STM32 제품이다. ST마이크로일렉트로닉스는 기존 STM32 포트폴리오를 통해 계량, 의료 서비스, POS(point of sales), 빌딩 보안 및 자동화, 홈 오디오 등을 포함한 다양한 애플리케이션을 지원하는 것은 물론 STM32 F4 시리즈를 통해 자사의 타깃 애플리케이션을 한층 더 확대했다.
STM32 F4는 단일-사이클 DSP 명령어를 통하여 높은 연산 성능과 고급 모터 콘트롤, 의료 기기, 보안 등의 까다로운 애플리케이션을 위한 DSP 명령어를 필요로 하는 DSC(digital signal controller) 시장에 진입할 수 있다.
F4 시리즈는 SRAM 용량 증가, 성능 향상, 강력한 페리페럴 세트 등을 제공함과 동시에, STM32 F2 시리즈와 완벽하게 핀-투-핀 및 소프트웨어 호환이 되기 때문에, STM32 F2 시리즈 MCU를 사용하는 고객들이 보다 많은 메모리, 성능, 기능 등을 필요로 할 경우에 F4 시리즈로 쉽게 업그레이드할 수 있다. 뿐만 아니라, 현재 MCU와 DSP를 하나의 시스템에 사용하고 있는 고객들은 이제 이 고성능 디지털 신호 컨트롤러가 포함된 하나의 STM32 F4 MCU로 시스템을 구현할 수 있다.
르노 보제로 ST의 32비트 마케팅 제품 라인 매니저는 “STM32 F4 시리즈는 현재 업계에서 가장 높은 성능을 자랑하는 코어텍스-M 프로세서 기반 MCU일 뿐만 아니라 수많은 장점을 보유하고 있다”고 말했다.
그는 이어 “이미 양산되고 있는 250개 이상의 호환 가능한 MCU를 통하여, F4 제품군은 업계 최고의 개발 환경과 뛰어난 전력 소모 특성, 전체적인 기능 증대에 이르기까지, STM32 F1 시리즈, STM32 F2 시리즈, STM32 L1 시리즈(모두  코어텍스-M3 프로세서 기반) 및 코어텍스-M4 프로세서 기반의 새로운 F4 시리즈의 4가지 제품군으로 구성된 STM32 코어텍스-M 프로세서 기반 MCU 제품군 중 최고의 결실을 맺은 제품군”이라고 말했다.



F4 시리즈는 고성능 F2 시리즈와 핀-투-핀 및 소프트웨어 호환이 가능할 뿐만 아니라 보다 높은 주파수(120MHz 대신 168MHz)에서 동작하며, 단일-사이클 DSP 명령어 지원 및 부동 소수점 유닛(Floating Point Unit), SRAM 용량 증가(128Kbytes 대비 192Kbytes), 512Kbyte에서 최대 1Mbyte까지의 임베디드 플래시 메모리, 이미징, 다양한 연결 인터페이스, 암호화 등을 위한 첨단 페리페럴 등을 제공한다.
ST의 90나노미터CMOS 공정 기술과 통합 ST 적응형 리얼 타임(Adaptive Real Time) ‘ART 액셀러레이터’는 최대 168MHz까지 대기 상태가 없는(zero-wait-state) 프로그램 실행과 함께 최고의 성능을 제공하면서 최상의 동적 전력 특성을 제공한다.


STM32 F4 시리즈의 장점

쪾 7계층 멀티-AHB 버스 매트릭스 및 멀티-DMA 컨트롤러를 통한 초고속 데이터 전송 기능은 실행 및 데이터 전송을 동시에 지원한다.
쪾 통합 단일-정밀도 부동소수점 연산자는 제어 알고리즘의 실행을 가속화하고, 보다 많은 기능들을 애플리케이션에 추가하고, 코드 효율성을 향상시키며 시장 출시 시간을 단축하고, 연산오차를 최소화하며, 메타-언어 툴의 사용을 지원한다.
쪾 최대 1Mbyte의 온-칩 플래시 메모리, 192Kbyte의 SRAM, 리셋 회로, 내부 RC, PLL, 초 단위 이하의 정확도를 제공하는 1mA 이하의 RTC 등을 포함한 높은 집적도를 지원한다.
쪾 높은 처리 성능과 저전력 성능을 모두 필요로 하는 애플리케이션에서 저전압 조건에서나 재충전 배터리로 동작하는 경우 전력소모를 낮출 수 있는 추가적인 유연성을 제공한다. 이러한 것으로는 대기 또는 배터리 백업 모드에서 데이터를 저장할 수 있는 4Kbyte의 백업 SRAM, Vbat 모드에서 1㎂ 미만의 일반적인 RTC 소모 특성, 전력 확장 성능을 제공하는 내부 전압 레귤레이터 등이 있으며, 성능 또는 저전력 소모 특성을 선택할 수 있도록 해준다.
쪾 통합 개발 환경, 메타언어 툴, DSP 라이브러리, 저렴한 스타터 키트, 소프트웨어 라이브러리 및 스택 등을 다양하게 제공하는 최고의 툴 및 소프트웨어 환경.
쪾 최상의 혁신 페리페럴: ▲카메라 인터페이스, Crypto/Hash HW 프로세서, IEEE 1588 v2 지원 기능을 제공하는 이더넷 MAC10/100, 2개의 USB OTG (1개는 HS 지원) ▲전용 오디오 PLL 및 2개의 전이중(full duplex) I2S ▲최대 15개의 통신 인터페이스(최대 10.5Mbit/s로 동작하는 6개의 USART, 최대 42Mbit/s로 동작하는 3개의 SPI, 3개의 I2C, 2개의 CAN, SDIO) ▲인터리빙 모드에서 2.4MSPS 또는 7.2MSPS의 성능을 지원하는 2개의 12비트 DAC와 3개의 12비트 ADC ▲최대 168MHz에서 동작하는 16비트 및 32비트 최대 17개의 타이머


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