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ST insère des accélérateurs de calcul matériels dans des microcontrôleurs à cœur Arm Cortex-M4

Publié le 29 mai 2019 à 11:45 par François Gauthier        Composant  STMicroelectronics

STMicroelectronics G4

Destinés en particulier à la gestion d'alimentation numérique de commande de moteurs dans des appareils domestiques (climatiseurs par exemple), les microcontrôleurs STM32G4 de STMicroelectronics intègrent plusieurs accélérateurs mathématiques matériels aux côtés d'un coeur Arm Cortex-M4. Objectif affiché : optimiser le traitement des applications utilisant des fonctions de filtrage et l’algorithme Cordic (COordinate Rotation DIgital Computer ou calcul numérique par rotation de coordonnées) qui est un algorithme de calcul de fonctions trigonométriques.

En d’autres termes, il s’agit ici d’améliorer les performances et l'efficacité énergétique des alimentations numériques en réalisant notamment des calculs trigonométriques à haute vitesse au niveau matériel, pour les commandes de moteurs dotées de technologies d’économie d’énergie. Ou encore de mettre en œuvre des fonctions de filtrage avancées pour le conditionnement du signal ou la commande de puissance. L’idée étant de décharger le cœur du processeur Arm Cortex-M4 (cadencé à 170 MHz) de ces tâches de calcul complexes.

Parallèlement le circuit intègre aussi les accélérateurs ART Accelerator et CCM-SRAM, respectivement destinés à améliorer les performances des caches mémoire dynamiques et statiques. Une architecture qui, selon ST, libère aussi le processeur pour recevoir plus de données issues de capteurs et contrôler davantage de fonctions utilisateur.

Au-delà, les microcontrôleurs STM32G4 intègrent dans leur nouvelle version des minuteries de conversion de puissance à haute résolution (12 canaux indépendants avec une résolution de 184 ps), des périphériques et des convertisseurs performants (jusqu’à 5 CAN sur 12 bits à 4 Méch./s), et la prise en charge de l’interface USB-C assurant une charge rapide ou une alimentation jusqu'à 100 W.

On trouve aussi sur ces circuits, côté sécurité, une zone mémoire sécurisée pour le stockage secret de certaines données sensibles, un mécanisme de mise à niveau sécurisée du firmware, la protection des accès aux interfaces de débogage après la programmation pour réduire les surfaces d’attaque, le chiffrement AES-256, un identifiant de périphérique unique, ainsi qu’un générateur de nombres aléatoires (TRNG, True Random Generator Number).

A titre d’exemple, ST indique que les prix débutent à partir de 1,68 dollar (prix unitaire pour 10 000 circuits) pour le modèle STM32G431K6U6 avec mémoire flash de 32 Ko dans un boîtier QFN32 à 32 broches.

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