MCU进展专注于神经处理、RRAM和支付安全

今年，微控制器（MCU）技术稳步发展。MCU只是处理、简单RAM内存和外围设备的混合体的日子已经一去不复返了。今天的MCU包含了一套丰富的技术，旨在应对复杂的系统设计挑战。

在这篇文章中，我们总结了一些最近接近年底的MCU新闻，从边缘处理功能到嵌入式MCU存储器再到支付安全。

 

MCU提供神经处理技术

恩智浦半导体公司最近宣布了其新的MCX N MCU。早在6月，该公司就宣布了MCX系列的扩展，MCX N是第一款嵌入NXP NPU（神经处理单元）的设备。

 

在上个月的电子产品交易会上，All About Circuits的主编Jeff Child（左）从恩智浦MCU区域营销经理Romain Ricci（右）那里获得了MCX N MCU的演示。

 

恩智浦MCX N系列的前两款产品包括MCX N94x和MCX N54x。这两款设备均为通用MCU，嵌入双核Cortex-M33内核，时钟速度最高可达150 MHz。其他功能包括2 MB闪存、可选的全ECC RAM以及用于音频和语音处理的DSP协处理器。

如上所述，这些MCU是恩智浦首次推出恩智浦设计的神经处理单元（NPU）的新版本。该公司表示，与仅使用CPU的核心解决方案相比，这种集成的NPU提供了高达30倍的机器学习（ML）吞吐量。这意味着它可以花更少的时间清醒，从而减少整体功耗。工程师可以使用恩智浦的eIQ ML软件开发工具，使用集成的NPU来训练和支持ML模型。

 

丰富的安全和外围设备组合

为了安全起见，这些设备利用了恩智浦的EdgeLock安全子系统。Edgelock提供安全的启动和加密加速器。MCU具有动态加密和解密功能

用于通过FlexSPI接口连接的外部串行闪存/PSRAM。恩智浦表示，这确保了代码和外部存储的数据得到保护。

 

N94x版本的MCX N MCU的框图。图像由恩智浦提供。（点击图片放大）

 

虽然N94x和N54x具有许多相同的功能，但MCX N94x侧重于高级模拟和电机控制外围设备，而MCX N54x包括适用于物联网和消费应用的高速USB、SD或智能卡接口等外围设备。

N94x拥有一个CoolFlux DSP、三个嵌入式运算放大器和两个CAN-FD总线链路。相比之下，N54x没有DSP和运算放大器，只有一个CAN-FD接口。MCX N94x和MCX N54x似乎共享一个产品页面。更多信息可在MCX N概况介绍中找到。恩智浦计划在2023年第一季度开始对MCX N系列进行采样。

 

AURIX TC4x MCU获得台积电的RRAM芯片

就英飞凌科技而言，其最新的MCU新闻围绕着内存展开。英飞凌和台积电最近宣布，两家公司正在努力将台积电的电阻RAM（RRAM）非易失性存储器技术添加到英飞凌的下一代AURIX系列MCU中。

英飞凌表示，这里的目标是满足汽车系统的需求。具有嵌入式闪存的MCU传统上是汽车电子控制单元（ECU）的关键部件。它们对电动化、新的E/E（电气/电子）架构和自动驾驶等下一代进步也至关重要。

 

英飞凌和台积电正在努力将台积电的RRAM非易失性存储器技术嵌入英飞凌的AURIX TC4x MCU中。图片由英飞凌提供

 

虽然今天的MCU是基于嵌入式闪存技术，但Infineon表示，RRAM是嵌入式存储器的下一步，因为它可以扩展到28 nm及以上。对于英飞凌的AURIX TC4x MCU，台积电和英飞凌表示，他们已经成功地为在汽车领域引入RRAM奠定了基础。

RRAM提供“高抗扰度”，同时允许按位写入而无需擦除。同时，Infineon表示，续航能力和数据保留性能与闪存相当。

英飞凌表示，目前正在向基于台积电28纳米eFlash技术的领先客户运送其AURIX TC4x系列的样品。基于28纳米RRAM技术的首批样品预计将于2023年底提供给工程师客户。

 

生物识别卡支付认证

在其他MCU新闻中，意法半导体（ST）最近宣布，其STPay Topaz Bio生物识别支付卡平台已完成EMVCo1认证。该平台与ST的STM32L443 MCU共同封装在一个符合EMV规范的模块中。

据该公司称，该认证证实了该平台的安全性及其与支付系统的互操作性。EMVCo是管理全球卡支付EMV规范和测试程序的组织。

ST表示，该认证意味着STPay Topaz Bio及其嵌入式安全硬件现在是“第一个一站式EMVCo认证平台，包含生物识别安全元件和安全操作系统（OS）。”

 

ST的MCU是其用于生物识别支付卡的安全STPay Topaz Bio平台的核心。图像由STMicroelectronics提供

 

平台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个MCU。该芯片为卡支付应用程序和敏感流程提供了多种防御措施。其中包括用于持卡人身份验证的生物特征模板匹配，该模板使用指纹卡AB（Fingerprint）开发的软件库。

在ST31N600上运行是一个安全的操作系统。该设备建立在最新的Arm SecurCore架构之上，用于安全MCU。此外，设计者可以通过安全地连接各种类型的外围设备来引入增值卡功能。

ST表示，在STPay Topaz Bio平台中，STM32L443 MCU处理非敏感方面。这些方面包括管理卡的指纹传感器模块和用户界面。STPay Topaz Bio平台还拥有用于无电池操作的能量收集功能，并符合接触式和非接触式卡的标准：EMV ISO 7816、ISO 14443。

 

MCU的复杂性

嵌入式系统的设计完全是为了实现复杂的功能，从而在用户级别实现强大的简单性。为了为当今要求苛刻的应用程序实现这一点，MCU供应商正在提供新型的协同处理、内存技术和特定于应用程序的功能，如安全支付功能。

这里描述的解决方案可能会满足设计工程师的新需求，但对未来进步的需求将继续增长。