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意法半导体（ST）的STM32V8系列设计用于处理需要可靠存储、网络和基础人工智能（AI）支持的高性能、坚固的嵌入式应用。它基于800 MHz的Arm Cortex-85，支持氦气/MVE，可提供多达5,072个EEMBC核心标记。

全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）晶体管和嵌入式相变存储器（ePCM）是STM32V8系列采用的两大主要技术（见图1）。

1. 完全耗尽的硅绝缘体（FD-SOI）晶体管（左）和嵌入式相变存储器（ePCM）（右）是STM32V8微控制器系列的主要特征。

微控制器、FD-SOI 与 PCM 技术解析

FD-SOI 并非新技术，绝缘体上硅（SOI）技术已存在多年。数十年前，我就曾使用过 RCA 公司的 8 位蓝宝石上硅（SOS）1802 COSMAC 器件，其应用场景之一便是太空领域 —— 而这也是 STM32V8 的目标应用场景之一。

FD-SOI 与鳍式场效应晶体管（FinFET）形成竞争，二者均能实现高性能运行。FD-SOI 在微控制器领域相对较新，它不仅能提升 STM32V8 的运行速度，还能优化功耗表现。

如前所述，PCM 是该系统的另一核心组件。PCM 已以多种形式存在多年，包括 Intel 已停产的 3D XPoint 存储器。PCM 设计初衷是追求高速性能，与磁阻随机存取存储器（MRAM）、铁电随机存取存储器（FRAM）等其他嵌入式非易失性存储器（eNVM）技术形成竞争。随着晶体管尺寸不断缩小，嵌入式闪存难以跟上发展步伐，PCM 的优势愈发凸显。

与 MRAM 和 FRAM 相比，ST 的 PCM 具备额外优势：工作温度最高可达 140°C，且具有抗辐射等特性，使其能够适配太空应用、高可靠性场景以及汽车应用。

该芯片系列支持最大 4 兆字节的 eNVM 存储和 1.5 兆字节的 RAM，片外串行存储器接口包括八通道串行外设接口（Octo-SPI，8 位）和十六通道串行外设接口（Hexdeca-SPI，16 位），支持串行 NOR 闪存、Hyper 存储器、伪静态随机存取存储器（PSRAM）以及片外执行（XIP）操作。

STM32V8 深度解析

该芯片可集成Chrom-ART图形加速器、TFT LCD控制器和JPEG加速器（见图2）。千兆以太网控制器支持时敏网络（TSN），这正成为工业和汽车控制系统的标准。它还具备FD-CAN、高速USB和HDMI-CEC（消费电子控制）等接口。有12位模拟转数字转换器（ADC）和数字转模拟转换器（DAC）接口，以及多种音频接口，即两个SAI接口和四个I2S接口。

2. STM32V8包含令人印象深刻的接口和加速器阵容，包括时效性网络（TSN）以太网、图形和摄像头支持，以及顶级安全性。

该系统从零开始设计安全。这包括安全存储、安全启动和安全调试支持。而且每个芯片都有独特的ID和防篡改功能。此外，PSA Level 3 和 SESIP 3 安全认证也在其中。

STM32V8 Discovery Kit（STM32V8-DK）由ST的NanoEDGE AI Studio和 STM32Cube.AI 支持，支持TensorFlow Lite、Keras、PyTorch和ONNX等框架（见图3）。

3. STM32V8 发现工具包由 STM32Cube.AI 开发工具支持。

总体来说，STM32V8将微观推向了一个全新的领域。ST协助开发了FD-SOI和PCM技术，使其在竞争中占据优势。

关键词： 意法半导体 相变存储器 绝缘体上硅晶体管