TI、ST等头部厂商今年推出的新品MCU盘点，附实战方案

发布时间：2024-12-19 阅读量：2321 来源: 我爱方案网作者: bebop

受益于AIOT、工业控制、汽车电子等应用的蓬勃发展，全球MCU市场规模和出货量触底反弹。据Yole研究的最新数据，全球MCU市场在2023年已达到约229亿美元规模，并预计以5.3%的年复合增长率持续增长，至2028年将达到320亿美元。在2024年，市场与技术的双重驱动下，MCU市场迎来了更加激烈的竞争，各大头部厂商都推出了非常有竞争力的新品MCU。

新一代MCU的推出往往伴随着技术创新，如更高效的处理器架构、更先进的制程技术、更优化的功耗管理等，这些创新无疑为智能终端设备的发展注入新的活力，给下游的应用场景带来更多可能。

本文将梳理2024年全球头部MCU厂商发布的主要新品，并推荐其具体应用案例，供AIoT设备开发商选择参考。

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一、ST首颗AI MCU

近日，意法半导体（STMicroelectronics）宣布正式推出其首款集成神经网络处理单元（NPU）的STM32微控制器系列——STM32N6。

STM32N6系列基于先进的16nm FinFET工艺，搭载32位Arm Cortex-M55 CPU，最高支持0.8GHz运行频率，并配备了Neo-Chrom 2.5D GPU、4.2MB嵌入式SRAM、H.264视频编码器以及硬件JPEG编解码器，为用户提供强大的处理能力和图像处理能力。

STM32N6系列的亮点之一是其内置的意法自研Neural-ART专用NPU。该NPU在1GHz时可提供高达0.6TOPS的AI算力，这使得STM32N6系列在机器学习性能上比传统高端STM32 MCU提升了600倍，特别适合实时神经网络推理应用，如计算机视觉、音频处理和传感器驱动等领域。

二、TI推出支持边缘 AI 的 MCU

TI也同步推出了集成神经处理单元 (NPU) 的实时微控制器产品系列，可实现高精度、低延迟的故障检测的TMS320F28P55x 系列 C2000™ MCU 。

TMS320F28P55x 系列 MCU 使用集成神经网络处理单元 (NPU) 运行卷积神经网络 (CNN) 模型，能够减轻主 CPU 的负担，因此其延迟时间比软件实现低 5 到 10 倍，因而可实现更快、更准确的决策。此外，在集成 NPU 上运行的模型可通过训练学习和适应不同的环境，帮助系统实现高于 99% 的故障检测准确率.

TMS320F28P55x系列的主要应用领域是电机驱动器，电器，混合动力、电动和动力总成系统，太阳能和电动汽车充电，数字电源，车身电子装置与照明，测试与测量。

三、NXP i.MX RT700

恩智浦半导体（NXP）也推出了全新的i.MX RT700跨界MCU，旨在为AI边缘计算提供强劲的支持。i.MX RT700的亮点在于集成的eIQ Neutron NPU，该处理单元专为AI和机器学习应用而优化，相较于通用处理器可以实现172倍的性能提升，且能效表现也优异。借助eIQ机器学习软件开发环境，开发者可以轻松将如TensorFlow Lite等机器学习框架转化为适合在NPU上加速的计算图。这种便捷的开发流程，使得从传统嵌入式应用向智能化管理转型变得更加高效。

四、兆易创新GD32G5系列MCU

兆易创新在近期推出了具有丰富多样的数字模拟接口资源的GD32G5系列MCU，广泛适用于数字电源、充电桩、储能逆变、变频器、伺服电机、光通信等多元化场景。

GD32G5系列MCU采用Arm® Cortex®-M33高性能内核，主频高达216MHz。内置高级DSP硬件加速器和单精度浮点单元(FPU)；集成了硬件三角函数加速器(TMU)，支持10类函数计算；还集成了滤波算法(FAC)、快速傅里叶(FFT)等多类硬件加速单元，大幅提升处理效率。

GD32G5系列MCU集成了一系列丰富外设资源。支持4个12位ADC采样速率高达5.3MSPS，具备高达42个通道；还支持4个12位DAC，其中2个采样率高达15MSPS；以及8个快速比较器(COMP)等一系列高精度模拟外设以支持各类电机电源控制场景所需。

实战方案

基于GD32G5系列高性能MCU的3.5kW直流充电桩方案

（图源兆易创新）

方案由两颗MCU控制三级架构，包括LLC、Buck/Boost和逆变/PFC。其中，LLC的开关频率为100kHz，Boost/Buck和逆变/PFC的开关频率均为20kHz。在并网充电模式下，方案可将220VAC市电电压转换为24V直流电压为电池包进行恒流或者恒压充电，最大功率500W；在离网供电模式下，可将20~27.2V电池电压逆变为220VAC市电电压，最大功率达1kW。该方案可广泛适用于户外露营、航拍摄影、移动办公、应急充电、应急救灾、医疗抢险等多种场景。

五、先楫HPM6E00

先楫推出一款专为工业以太网和电机控制而生的跨界MCU产品HPM6E00系列。该系列MCU集成了德国倍福公司（Beckhoff）正式授权的EterhCAT 从站控制器 (ESC: EtherCAT Slave Controller)、高性能RISC-V内核CPU，以及丰富的运动控制外设。

HPM6E00系列是国内首款拥有德国倍福公司正式授权的EtherCAT从站控制器的高性能MCU产品，具备高性能运动控制、高实时工业以太网互联的特性，提供RISC-V双核、多达3端口千兆以太网路由模块，支持多种工业以太网协议和时间敏感网络 (TSN: Time-Sensitive Networking)，普遍适用于高性能伺服电机控制、机器人运动控制、数据传输系统和监控系统等场景。

实战方案

先楫HPM6E00伺服驱动器整机方案

先楫HPM6E00伺服驱动器支持单相AC~90V- AC~253V 电源供电，配合100W~750W 高响应伺服电机（电机搭配17位绝对值编码器），实现全闭环功能，电机运行安静平稳。该方案支持适配电机、支持EtherCAT总线控制，支持DI输入和DO输出，具备过流、过压、过载等保护。该方案应用于电子制造、锂电、机械手、包装、机床等行业的自动化设备，以其高性能实现快速精确的位置控制、速度控制和转矩控制，提高系统的响应速度和生产效率。方案整套代码开源可交付，更方便工程师设计开发相应方案。

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