文章目录
- 一、半导体公司介绍
- 二、STM32 芯片
- 2.1 芯片命名
- 2.2 Cortex-M内核
- 2.3 STM32 系列
一、半导体公司介绍
STM32是STMicroelectronics（意法半导体）公司的一系列32位微控制器，基于ARM Cortex-M内核，具有高性能、低功耗、丰富的外设和易于开发的特点，适用于工业、医疗、物联网等多种领域的应用。
意法半导体（ST）集团于1987年成立，是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一。
半导体行业与我们生存的方方面面息息相关，来看看全球知名的半导体公司的情况。
排名（2022 ）仅供参考。
| 排名 | 公司 | 国家 | 主要领域 | 代表产品 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 三星 | 韩国 | 存储器，逻辑芯片，显示器，手机芯片 | DRAM，NAND Flash，OLED，Exynos |
| 2 | 英特尔 | 美国 | CPU，GPU，存储器，通信芯片 | Core，Xeon，Optane，Ice Lake |
| 3 | 高通 | 美国 | 手机芯片，无线通信芯片，物联网芯片 | Snapdragon，X60 5G调制解调器，QCA6390 Wi-Fi 6 |
| 4 | SK海力士 | 韩国 | 存储器，逻辑芯片 | DRAM，NAND Flash，Z-NAND |
| 5 | 美光 | 美国 | 存储器，存储解决方案 | DRAM，NAND Flash，3D XPoint |
| 6 | 博通 | 美国 | 无线通信芯片，有线基础设施芯片，工业芯片 | BCM4389 Wi-Fi 6E芯片组，BCM56990 Tomahawk 4交换机芯片 |
| 7 | AMD | 美国 | CPU，GPU，游戏机芯片组 | Ryzen，Radeon，EPYC |
| 8 | 台积电 | 台湾（中国） | 纯代工厂商 | N5、N7、N10等先进制程 |
| 9 | 苹果 | 美国 | 手机芯片，平板电脑芯片，笔记本电脑芯片等自研芯片 | A15 Bionic, M1 Pro, M1 Max |
| 10 | 联发科 | 台湾（中国） | 手机芯片，物联网芯片，智能电视芯片等多元化产品线 | Dimensity, Helio, MT8695 |
| 11 | STMicroelectronics (ST) | 意大利/法国/瑞士/美国/新加坡等多国籍公司 | 模拟和混合信号集成电路 (AMS IC)、微控制器 (MCU)、传感器、汽车和工业电子等领域的半导体产品和解决方案。 | STM32 MCU, VL53L0X ToF传感器, L99UDL01 LED驱动器 |
| 12 | 英伟达 (NVIDIA) | 美国 | GPU, AI加速器, 自动驾驶平台等领域的半导体产品和解决方案。 | GeForce RTX, Jetson Nano, Drive AGX |
| 13 | NXP Semiconductors (NXP) | 荷兰/美国/新加坡等多国籍公司 | 汽车、安全、射频、模拟和数字处理等领域的半导体产品和解决方案。 | S32K MCU, i.MX RT系列跨界处理器, MR3003雷达收发器 |
| 14 | Analog Devices (ADI) | 美国/爱尔兰等多国籍公司 | 模拟、混合信号和数字信号处理 (DSP) 集成电路 (IC) 等领域的半导体产品和解决方案。 | ADSP-2156x SHARC+ DSP, AD9081 MxFE转换器, ADuM4137隔离式栅极驱动器 |
| 15 | 瑞萨电子 (Renesas) | 日本 | 微控制器、模拟、功率和SoC等领域的半导体产品和解决方案。 | RX MCU, RZ/A2M MPU, ISL81601双向四开关降压-升压控制器 |
国内：
- 按照营收排名，前十大半导体公司分别是：豪威科技、安世半导体、长江存储、紫光展锐、兆易创新、海思半导体、士兰微、歌尔股份、紫光国芯、中芯微电子。
- 按照市值排名，前十大半导体公司分别是：闻泰科技、京东方、中芯国际、立讯精密、歌尔股份、比亚迪、大华股份、隆基股份、中颖电子、韦尔股份。
- 按照利润排名，前十大半导体公司分别是：中芯国际、韦尔股份、长电科技、闻泰科技、圣邦股份、中颖电子、帝奥微、华峰测控、臻镭科技、卓胜微。
二、STM32 芯片
2.1 芯片命名
通常，命名符合下列规则：
STM23位处理器 产品类型 内核 产品线 引脚数 Flash容量 封装 温度范围
2.2 Cortex-M内核
Cortex-M是一种处理器内核，而不是芯片。
它是由ARM公司设计的，用于微控制器和嵌入式应用。不同的芯片制造商可以基于Cortex-M内核开发自己的芯片，例如STM32、LPC、Kinetis等。Cortex-M内核有多个版本，如Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4等，它们有不同的性能和特点。
| 内核 | 架构 | 主频 | 特点 |
|---|---|---|---|
| Cortex-M0 | ARMv6-M | 最高50MHz | 最小、最低功耗的Cortex-M处理器，不支持乘法指令和中断向量表偏移¹ |
| Cortex-M0+ | ARMv6-M | 最高100MHz | 在Cortex-M0的基础上增加了单周期IO端口、更快的中断响应和低功耗模式¹ |
| Cortex-M1 | ARMv6-M | 最高125MHz | 专为FPGA设计的Cortex-M处理器，支持可选的乘法指令和中断向量表偏移¹ |
| Cortex-M3 | ARMv7-M | 最高200MHz | 高性能、高效率的Cortex-M处理器，支持Thumb-2指令集、乘法指令、中断向量表偏移、嵌套矢量中断控制器等¹² |
| Cortex-M4 | ARMv7E-M | 最高240MHz | 在Cortex-M3的基础上增加了单精度浮点运算单元和数字信号处理扩展¹² |
| Cortex-M7 | ARMv7E-M | 最高400MHz | 在Cortex-M4的基础上增加了双精度浮点运算单元、六级流水线、分支预测和缓存等¹² |
| Cortex-M23 | ARMv8-M Baseline | 最高100MHz | 基于ARMv8-M架构的最低功耗的Cortex-M处理器，支持可信执行环境和安全扩展¹³ |
| Cortex-M33 | ARMv8-M Mainline | 最高200MHz | 基于ARMv8-M架构的高性能、高效率的Cortex-M处理器，支持可信执行环境、安全扩展、浮点运算单元和数字信号处理扩展¹³ |
| Cortex-M35P | ARMv8-M Mainline | 最高200MHz | 在Cortex-M33的基础上增加了物理防篡改特性，提供更高的安全性¹³ |
| Cortex-M55 | ARMv8.1-M Mainline with Helium Technology (MVE) | 最高500MHz | 基于ARMv8.1架构的最先进的Cortex-M处理器，支持Helium技术（M-Profile矢量扩展），提供更强大的机器学习和数字信号处理能力¹⁴ |
注意，这只是内核理论参数，具体参数取决于芯片制造商。
补充：
- 芯片的架构 (Architecture) 是指芯片的设计和功能的抽象描述，它包括了芯片的结构、指令集、微架构等方面。
- 芯片的结构 (Structure) 是指芯片内部的组成部分，例如运算器、控制器、存储器等，以及它们之间的连接方式。
- 芯片的指令集 (Instruction Set) 是指芯片能够执行的基本操作的集合，它定义了芯片与软件之间的接口。
- 芯片的微架构 (Microarchitecture) 是指芯片实现指令集的具体方式，它涉及到芯片内部的电路、逻辑、流水线等细节。
- 芯片的内核 (Kernel) 是指芯片中负责执行指令集的核心部分，它通常包括一个或多个处理器 (Core)，以及一些缓存、寄存器等辅助组件。
- 具体芯片 (Chip) 是指根据某种架构设计并制造出来的实物，它除了包括内核外，还可能包括一些外设、存储器、输入输出模块等其他功能。
举个例子，STM32是一种单片机 (Microcontroller)，它是一种具体芯片，它有一个Cortex-M3内核，这个内核是由ARM公司设计并授权给ST公司使用的，它支持ARM指令集，也就是说它能够执行ARM定义的基本操作。Cortex-M3内核有一个特定的微架构，它决定了它如何实现ARM指令集。STM32除了Cortex-M3内核外，还有一些外设、存储器等其他功能，这些都属于STM32的架构。
2.3 STM32 系列
STM32芯片是一种基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，由意法半导体公司开发和生产。STM32芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设和易于开发的特点，广泛应用于嵌入式领域，如智能车、工业控制、物联网、人机交互等。
STM32芯片有多个系列，根据内核类型和性能等级可以分为以下几类：
- STM32C0系列：入门级的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，适用于成本敏感型应用。
- STM32F0系列：基础型的32位微控制器，采用Cortex-M0或M0+内核，适用于通用应用。
- STM32G0系列：优化型的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，提供了更高的性能和更多的功能。
- STM32L0系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M0+内核，适用于电池供电或节能型应用。
- STM32F1系列：中低端的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，提供了较高的性能和较多的外设。
- STM32F2系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，提供了更高的性能和更多的功能。
- STM32F3系列：混合信号型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和模拟外设。
- STM32F4系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和浮点运算。
- STM32F7系列：高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M7内核，提供了最高的性能和最多的功能。
- STM32L1系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M3内核，适用于电池供电或节能型应用。
- STM32L4系列：超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了数字信号处理和浮点运算。
- STM32L5系列：新一代安全超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M33内核，提供了安全功能和图形加速。
- STM32U5系列：新一代安全高性能超低功耗型的32位微控制器，采用Cortex-M33内核，提供了安全功能和图形加速。
- STM32H7系列：最高性能型的32位微控制器，采用Cortex-M7内核或双核（M7+M4）架构，提供了最高的性能和最多的功能。
- STM32WB系列：双核无线型的32位微控制器，采用双核（M4+M0+）架构，提供了蓝牙5.0和802.15.4无线连接。
- STM32WL系列：超低功耗无线型的32位微控制器，采用Cortex-M4内核，提供了LoRa和其他子1GHz无线连接。
| 芯片 | 发布时间 | 处理器核心 | 主频 | 内存 | 存储 | 外设 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| STM32F0 | 2011年 | Cortex-M0 | 最高48MHz | 最高16KB RAM | 最高256KB Flash | 最高32个GPIO，最高7个定时器，最高2个ADC，最高1个DAC，最高2个I2C，最高2个SPI，最高4个USART，最高1个USB 2.0 FS |
| STM32F1 | 2007年 | Cortex-M3 | 最高72MHz | 最高96KB RAM | 最高1MB Flash | 最高80个GPIO，最高15个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高2个I2C，最高3个SPI，最高5个USART，最高1个USB 2.0 FS |
| STM32F2 | 2010年 | Cortex-M3 | 最高120MHz | 最高128KB RAM | 最高1MB Flash | 最高140个GPIO，最高17个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高2个I2C，最高4个SPI，最高6个USART，最高1个USB 2.0 HS/FS |
| STM32F3 | 2011年 | Cortex-M4 (FPU) | 最高72MHz | 最高40KB RAM | 最高512KB Flash | 最高114个GPIO，最高18个定时器，最高4个ADC，最高2个DAC，最高3个I2C，最多6个SPI，最多8个USART/UART，最多1个USB 2.0 FS |
| STM32F4 | 2011年 | Cortex-M4 (FPU) | 最高180MHz | 最多256KB RAM | 最多2MB Flash | 最多168个GPIO, 最多25个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多10个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS |
| STM32F7 | 2015年 | Cortex-M7 (FPU) | 最多480MHz | 最多512KB RAM | 最多2MB Flash | 最多176个GPIO, 最多26个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多10个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS |
| STM32H7 | 2016年 | Cortex-M7 (FPU)或Cortex-M4 (FPU)或双核（M7+M4） | M7:最多550MHz; M4:最多240MHz; 双核: M7:480MHz; M4:240MHz | M7:128KB或512KB或1MB RAM; M4:128KB或240KB RAM; 双核: M7:128KB或512KB或1MB RAM; M4:128KB或240KB RAM; 共享:128KB或512KB RAM | M7:128KB或256KB或512KB或1MB或2MB Flash; M4:128KB或256KB或512KB Flash; 双核: M7:128KB或256KB或512KB或1MB或2MB Flash; M4:128KB或256KB或512KB Flash; 共享:64MB PSRAM 或64MB HyperRAM 或128MB HyperRAM 或256MB HyperRAM 或512MB HyperRAM 或1GB HyperRAM 或64MB SDRAM 或128MB SDRAM 或256MB SDRAM 或512MB SDRAM 或1GB SDRAM 或64MB Octo-SPI NOR Flash 或128MB Octo-SPI NOR Flash 或256MB Octo-SPI NOR Flash 或512MB Octo-SPI NOR Flash 或1GB Octo-SPI NOR Flash 或64MB Quad-SPI NOR Flash 或128MB Quad-SPI NOR Flash 或256MB Quad-SPI NOR Flash 或512MB Quad-SPI NOR Flash 或1GB Quad-SPI NOR Flash | M7:最多176个GPIO, 最多35个定时器, 最多3个ADC, 最多2个DAC, 最多4个I2C, 最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 HS/FS; M4:最多114个GPIO, 最多18个定时器, 最多4个ADC, 最多2个DAC, 最多3个I2C, 最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 FS; 双核:最高176个GPIO，最高35个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高4个I2C，最高6个SPI，最高8个USART/UART，最高1个USB 2.0 HS/FS |
| STM32L0 | 2015年 | Cortex-M0+ | 最高32MHz | 最高20KB RAM | 最高192KB Flash | 最高51个GPIO，最高16个定时器，最高2个ADC，最高1个DAC，最高2个I2C，最高3个SPI，最高5个USART/UART，最高1个USB 2.0 FS |
| STM32L1 | 2011年 | Cortex-M3 | 最高32MHz | 最高80KB RAM | 最高512KB Flash | 最高87个GPIO，最高17个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高3个I2C，最高3个SPI，最高5个USART/UART，最高1个USB 2.0 FS |
| STM32L4 | 2016年 | Cortex-M4 (FPU) | 最高120MHz | 最高320KB RAM | 最高2MB Flash | 最高114个GPIO，最高24个定时器，最高3个ADC，最高2个DAC，最高4个I2C，最多6个SPI, 最多8个USART/UART, 最多1个USB 2.0 FS |
| STM32L5 | 2019年 | Cortex-M33 (FPU) | 最高110MHz | 最高256KB RAM | 最高512KB Flash | 最多114 GPIOs, 最多26 timers, 最多3 ADCs, 最多2 DACs, 最多4 I2Cs, 最多6 SPIs, 最多8 USARTs/UARTs, 最多1 USB 2.0 FS |
把 永 远 爱 你 写 进 诗 的 结 尾 ~
