2024年11月，意法半导体和华虹集团达成40纳米MCU等产品生产合作。意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF)、物联网/人工智能技术创新中心及数字营销副总裁朱利安在近期召开的STM32 媒体沟通会上介绍：“意法半导体跟华虹的合作非常重要，是为ST提供的产品线。这个产线合作是要尝试长期合作，在这个过程中，会做更多的长期的规划。目前，意法半导体是唯一采用这种合作方式的公司。”

意法半导体与华虹宏力合作的首批产品预计将于2025年底推出。据介绍，意法半导体委托华虹代工 40 纳米 eNVM 的 MCU 产品，从而实现 STM32 产品的本地化。ST 在嵌入式非易失性存储（eNVM）40nm制程技术方面具有显著优势，通过这项合作，ST 计划在中国建造一条与欧洲工厂完全相同的eNVM 40nm制程STM32产品的晶圆制造生产线，确保产品质量的统一。ST 欧洲工厂用的是12英寸产线，在华虹工厂也沿用12英寸平台，并且设备与 ST 欧洲工厂的一摸一样。众所周知，ST 工艺中的存储单元是现在业内最小，也是最好的工艺。虽然华虹是中国第二大晶圆代工厂，也是一个非常成功的晶圆代工厂，但他们之前在 12 英寸的 40 纳米上并没有经验。因此双方工程师花了很长时间去调整，为的就是保证 ST 想要的参数在华虹的产线上能够完全的被复制，得到高质量的产品。

值得注意的是，在晶圆制造方面，中国以外，意法半导体采取的是“ST +合作伙伴”的模式，在中国则选择华虹作为代工厂合作伙伴。“在中国，为中国”是 ST 为中国承诺的本土化的战略，它包含“ 中国设计，中国创新以及中国制造 ”，ST 和华虹的合作是“在中国区制造”的重要体现。

目前，意法半导体在中国有一个后端制造工厂，两个在建的前端晶圆制造厂，旨在实现供应链本地化，做到端到端的完全本地化，能够给中国客户提供极大的供应链安全保证。朱利安介绍说：“供应链安全保证既包括对中国的 OEM 客户，我们有相对应的产品料号可以支持开展国际出海服务，同时也包括对想要在中国开展业务的海外客户。”

汽车和工业的融合发展

当前，汽车整车电子电气架构正在发生着根本性的变化。得益于汽车电动化、智能化和网联化的快速发展，车用MCU市场需求持续增长。预计到2025年，汽车电子将成为MCU市场的主要驱动力。到 2030年左右，汽车 MCU的总体市场规模将会达到165亿美元。

在电子电气架构演变的过程中，功能集成是关键。一方面是三电的集成，即电机、电池和充电；另一方面是车联网，需要更多的数据聚合或者分发，同时也给MCU 或数字器件带来越来越多的功能要求。在内置更多 CPU 内核去满足功能要求的同时，如何保证各个CPU 内核安全可靠的运行也是关键。

意法半导体中国区微控制器、数字 IC 与射频产品部 (MDRF) 汽车微控制器产品营销高级经理黄延球分享说：“意法半导体现在决定了一个全新的策略，就是百分之百关注和注重汽车 MCU。并且，意法半导体制定了一个宏伟的目标，到 2030 年，我们的汽车 MCU 销售要比 2024 年实现翻倍。”

软件定义汽车，安全、通信以及软件集成，这是整个汽车电子电器架构带来的全新挑战。按照现在车载应用数字器件的功能和性能划分来看，自动驾驶和行车电脑这两个功能都要求 HPC（High performance computing）需要高算力的处理器来做，也就是常说的 SoC 。SoC 之外，都是 ST 汽车 MCU 的的专注领域。如多合一电气化、功能域或位置域融合，还有各种各样的传感器控制和执行器控制等。

那如何去推动这一战略转型？黄延球介绍：“我们将沿着两大支柱制定汽车MCU开发战略，涵盖从低端到高端解决方案的全部应用。一个是Stellar 产品线；另一个是STM32产品家族中的全新系列STM32A。这两个产品系列是互补的关系，Stellar面向中高端市场，而STM32A的目标市场则是中低端。同时，针对整车电子电气架构的演变，还将利用ST 的独创技术和产品，在汽车MCU 里集成一些创新性的车联网的通信接口，比如ST 独有的PCM 存储技术。“

STM32A是以STM32为基础，采用ST的eNVM制造技术，并将支持ASIL B级汽车安全标准。意法半导体将充分利用ST自身IDM模式的优势，以及eNVM制造技术，预计未来三年将推出70多款产品，到2030年，在汽车MCU领域，可服务市场规模将达到165亿美元。

热度越来越高的Stellar MCU

Stellar是意法半导体最重要的一个汽车 MCU产品线，主要定位于面向于集成式应用。它采用实时控制和性能都比较出色的 ARM R52内核，是一个多核的 MCU。Stellar 集成式 MCU 支持多个实时应用的相互无干扰运行，快速交换数据，同时也提供大量的数据 IO 端口给数据和设备服务。

据介绍，Stellar MCU目前主要有两个系列，Stellar P 和 Stellar G 。 Stellar P 系列是给电气化优化的，主要特点是高性能和实时控制，多用于电机控制、BMS 算法、 VCU 控制策略等；Stellar G是为整车架构创新服务的，主打整车架构的优化，需要处理大量的数据 IO，各种通信和管理，将迎合软件定义汽车趋势，支持应用整合趋势，助力新一代车辆架构的发展变化。

据介绍，Stellar G 这个产品线已经有两款产品面世，首批50万颗芯片已经发货给主要客户，其中国内已经与非常有名的新能源汽车企业欣旺达建立合作。应用方向主要体现在动力总成控制、电机控制，以及三电系统优化，尤其是能源管理等，除此之外，还有采用Stellar来提高体验相关的应用。Stellar MCU 的热度越来越高，不管是汽车 OEM，还是一级供应商，都青睐有加。目前，Stellar销量处于逐步爬升期，未来两三年这个系列还将陆续推出新品。

ST专有的汽车级PCM（相变存储器）技术

PCM是 ST 在汽车领域的一个独有技术，具有高速读写能力、非易失性、低功耗、高密度存储、长寿命和耐用性、抗辐照特性好、多位存储能力、存算一体潜力以及技术成熟度高等多项优势。但 PCM 并不是新技术。

黄延球分享说：”早在 20 多年前，这个技术就出现在工业领域，但是一直发展到最近才变成嵌入式的。ST要把这种存储器技术嵌入到 MCU 里面，而且要做成汽车级的。“

据介绍，对比其它实现方案，如RRAM、MRAM，或者其它现在特别主流的闪存工艺，如果用 28 纳米工艺或18 纳米工艺做一个单元储存数据， 汽车级的嵌入式PCM 的存储单元是最小的。用ST自己的 PCM 28 纳米工艺，它的面积可以小到0.019 平方微米。此外，对于一些比较苛刻的工况，如高温、抗干扰等，PCM都可以做到同类里性能最好。

黄延球表示：”意法半导体将开发汽车级的嵌入式 PCM 存储单元，并集成到Stellar MCU当中。”除了以上提及的基础功能之外，对于现在常用到的OTA 功能，用 PCM 去实现，其更新速度也比同类的更快。众所周知，OTA是决定终端用户的汽车体验好坏的关键。随着软件更新功能到来，市场对存储空间和读写性能的需求不断提高，只有充足的存储空间和优异的读写性能才能保证在整个汽车生命周期内不停机地扩展功能。

STM32A：汽车版STM32

除了Stellar之外，ST还有一个重要的产品线，即2024年发布的汽车版 STM32。 目前统计，从整车电子电气架构来看，在一辆车里仍然需要数量不少的执行器或传感器系统，最少还有 15~20 个这种节点的小 MCU。为了补全这个中小型 MCU 的产品线，意法半导体决定在比较成功的 STM32 产品线的基础上开发汽车版产品。

据介绍，STM32A 产品将会从 Cortex M33 内核做起，后续产品也会包括 M55内核的产品以及 M85内核的产品线。因此 ，STM32A 产品线本身会与 STM32 主流系列做最大兼容性的匹配。不过，STM32A 和 STM32 还是有区别的，尤其在可靠性和质量等级方面，STM32A 是完完全全是汽车级。不过，STM32A只做功能安全等级为 B级的目标应用，如LED 大灯控制、座椅控制、车窗控制、门钥匙控制等。这些应用的 MCU 的特点是对功能性能要求不高，但对实时性要求比较高，同时要求产品的价格很便宜。这些都将是 STM32A 主打的目标应用。

STM32A旨在将 STM32 的生态圈扩展并覆盖到汽车产品应用，最大程度的方便 STM32 的客户以最快的速度上手到ST汽车级产品。黄延球表示：“STM32A就是面向中低端市场。对于中低端 MCU，我们要给市场提供的是规格最佳匹配的产品，大而全不是重点。所以在中国市场，STM32A 有明确的应用目标，即高性价比，易用并且好用的产品。”

 STM32A 的第一个产品很快就要去流片做样。未来，STM32A 产品也会有双工厂甚至多工厂产销策略。意法半导体的初衷是，希望像其它产品领域一样，把汽车和工业平台做一个融合，有STM32，也有 STM32A，这样可以整合意法半导体的汽车安全技术方案和工业物联网、互联网、 人工智能解决方案等，把这些方案都融合成一个平台。

为什么意法半导体会有这样一个新的战略转型呢？除了汽车市场蓬勃的发展趋势之外，意法半导体还有哪些考量？对此，朱利安表示：“一个原因就是，我们判断汽车和工业两个平台将会融合。为此，最好有一个平台的产品去支持两个方面的应用。虽然在本质上还是有一点区别，但是生态和用法，以及核心或 IP 都可以共通、共享，这可以很好的帮助客户开发应用。”

看好边缘AI，让MCU具备AI功能

意法半导体除了汽车策略的战略性调整之外，在边缘AI领域，也是在积极发力。如何让物联网设备和汽车同时具备智能、安全和互联这三大支柱？如何把 AI 从云端下沉到边缘端，使边缘端具有 AI能力是当前全球关注的热点趋势之一。根据 ABI 市调机构的数据，到 2030 年，边缘端Tiny ML MCU 市场复合年增长率达到 113%。不管在电源管理，还是电弧检测、人脸目标识别，以及异常检测等应用领域，越来越多的案例将被逐渐采用。

意法半导体中国区微控制器、数字IC与射频产品部 (MDRF) 微控制器产品市场经理丁晓磊详细介绍了意法半导体面向云端和边缘计算的高性能MCU STM32N6。它是ST首款具有 AI 加速能力的高性能的 STM32 MCU，搭载8b00MHz 主频的 ARM Cortex-M55内核，内置Neural-Art Accelerator硬件加速单元，是迄今为止所有 STM32 芯片中性能最强的。

据介绍，Neural-Art Accelerator是 ST自研的专有神经网络单元，是专门的硬件加速器，可以提高人工智能的处理能力。在Neural-Art Accelerator加持下，N6 具备3360Coremark性能。与 MCU STM32H7 相比，其处理性能有 600 倍的提高。在算力处理得当的情况下，可以与ARM Cortex-M55 内核完全独立并行工作。

那么，ST 为什么要自研 NPU，而没有选用 ARM 的 NPU？丁晓磊表示：“ST 是从6年前就开始设计自己的NPU。经过多年的努力，ST自己的NPU，在性能、功耗和面积上都占有优势。并且，ST还在为下一步计划做准备，我们将会有一个颠覆性的技术创新，我们叫 IMC（ In Memory Computing） 技术，这个技术也可以建立在Neural-Art Accelerator这个 NPU 架构基础上。”

丁晓磊分享说：“当前，已经有越来越多的传统嵌入式开发者入局人工智能，并利用 MCU去做边缘人工智能的开发。在边缘 AI 领域，ST 已经深耕有10 多年，我们希望边缘 AI 随处可见，且证明未来 AI 将会随处可见。AI 应用不是简简单单一个硬件产品就可以搞定，一定要相关的生态配套，包括相关的案例。截至 2024年上个季度， 全球 ST edge AI开发工具活跃客户数量达到五万多人。完善整个生态系统，是我们不遗余力在做的重要事情！