超低電力マイクロコントローラの主力製品、
STM32U5 の紹介
Rev 1.0

STM32U5 シリーズは、Arm® Cortex®-M33 をベースとして、ウェアラブル、パーソナル医療デバイス、ホーム・オートメーション、産業用センサなど、スマートアプリケーションで最も厳しい電力/性能要件を満たすための高度な省電力マイクロコントローラを備えています。

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組込み開発者向けの主要な新機能を有効に
STM32U5

消費電力の削減
新しい電源管理
LPBAM、DMA、および LP モードでの IP 自律

より高いセキュリティ
AES および PKA、サイド攻撃耐性より高いレベルの安全性
Flash および SRAM の ECC

データストレージの改善
512 KB のFlash の場合は 100 K サイクル

精度の向上
ADC 14 ビット
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STM32U5 は、実際の用途に対して付加価値のある技術革新をもたらします。
技術革新のほとんどは、バッテリ寿命の延長と消費電力の低減に関連しています。
LPBAM は低電力バックグラウンド自律モード(Low Power Background AutonomousMode)の略で、革新的な自律電力モードであり、消費電力を節約するために、ダイレクトメモリアクセス（DMA）を有効にし、デバイスのほとんどが STOP モードにあるときでもペリフェラルの動作を保証します。
STM32U5 は、サイドチャネルハードウェア耐性を持つようになった AES 暗号化と公開鍵アクセラレータ（PKA）により、より高いセキュリティを実現します。
すべての Flash と SRAM の一部で使用可能な ECC により、安全性が増しています。
Flash のサイズは最大 2 メガバイトで、512 キロバイトは最大 10 万回の消去とプログラムが可能です。これは、データの格納という点で非常に興味深い機能です。
STM32U5 は新しい 14 ビット ADC も内蔵しており、精度が向上しています。

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マイクロコントローラの消費電力を10 分の 1 に削減
低電力バックグラウンド自律モード（LPBAM）

STM32U5
ペリフェラルDMA
SRAMCortex-M33

トリガ

完了時にウェイクアップ

低電力
タイマ

ペリフェラル：• I2C マスタまたはスレーブ• SPI / UART 受信または送信• ADC / DAC• ボイスアクティビティ検出• LPTIM
• I/O

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STM32U5 の破壊的な技術革新が、製品の消費電力削減の鍵となるでしょう。
主な技術革新は、低電力バックグラウンド自律モードと呼ばれます。このLPBAM は、システムをプログラムし、ファームウェアを設計するためのまったく新しい方法です。
現在、最高の消費電力を得るためには、さまざまな低消費電力モードとアクティブモードを切り替えて機能を達成します。
LBPBAM を使用すると、ソフトウェアを実行していなくても、STM32U5 ペリ
フェラルを STOP モードで機能させ、自律的に動作させることができます。
これにより、一部の機能で消費電力を 10 分の 1 に下げることができます。

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バッテリ寿命を延長
既存の STM32L シリーズと比較して柔軟性が向上• STM32U5 では、ウェイクアップ時間の短い、幅広い低消費電力モードの選択が可能
次の例で、クラス最高の消費電力を確認してください。
300 nA

スタンバイ

1.7µA

STOP 3（16kB SRAM を使用）

6.6 µA

STOP 2（完全保持：786 KB の RAM）

最小 19 µA/MHz（最大 160 MHz で動作）

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このスライドには消費電力の値の例をいくつか示していますが、STM32U5 では非常に幅広い低消費電力モードを選択できることが特徴です。
シャットダウンまたはスタンバイに加えて、STOP 3 と呼ばれる新しいモードが導入され、すべてのペリフェラルの状態を維持しながらウェイクアップ入力を下げて消費電力を低く抑えています。STM32U5 では柔軟性が増しており、SRAM が低消費電力モードを保持する方法をより詳細にプログラムできるようになりました。
主要性能評価指標には以下が含まれます。
• 300 nA（STANDBY モード）
• 1.7 µA（STOP モード 3 ）、16 KB の SRAM
• 6.6 µA（STOP モード 2）、786 KB の SRAM
• アクティブモードで最小 19 µA/MHz
電力効率は、EEMBC ULPBench の既知のすべてのベンチマークで得られたさまざまなスコアによって証明されます。STM32U5 では、クラス最高の消費電力が実現されます。

4ULP マイクロコントローラの類を見ない性能
STM32 ULP
700

STM32U5651

600

500

• Cortex-M33 で 160 MHz 240 DMIPS または651 コアマーク• 数学アクセラレータ：
FMAC と Cordic• 実行用キャッシュと内部および外部メモリ用データ（ART アクセラレータ）

400

300

200

1000L0

L1

L4L4+L5U5コアマーク

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STM32U5 では、消費電力と性能のどちらかを選択する必要はありません。40nm プロセス・テクノロジーのおかげで、
Cortex-M33 で 160MHz、240 DMIPS、または 651 コアマー
クに到達できます。
さらに必要な場合は、FMAC や Cordic などの数学アクセラレータ IP を使用できます。また、新しい ART アクセラレー
タでは、内部メモリに加えて外部メモリからの実行とデータアクセスの両方が高速化されます。

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STM32U5：STM32 ULP シリーズの新しい製品
メモリサイズ（バイト）C-M334MC-M4

256 K

C-M0+

64 K
32 K
16 K

STM32：L0128 K

STM32：L1

384 K

STM32：L4

C-M3

512 K

C-M33
STM32：L51M

STM32 L4+

C-M4

STM32U5

STM32U5

2M

最高 DMIPS ベスト
ULP

8K

233
30（32 MHz）

155

447

33.6
100（32 MHz） （80 MHz）

285

370

535

150
165
230
（120 MHz） （110 MHz） （160 MHz）

ULPMark-CP

Dmips（Fmax CPU）
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STM32U5 は、STM32 超低電力シリーズの新しい主力製品です。
クラス最高の消費電力特性と高性能を備えているだけでなく、幅広いメモリがすばやく利用できます。
超低電力 STM32 ファミリの STM32U5 は、非常に幅広いパッケージ、メモリサイズ、および性能に対応しています。

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高レベルの統合
パラレル･インタフェースコネクティビティ
Cortex-M33

FSMC 8/16 ビット（TFT-LCD、SRAM、NOR、NAND）

タイマ
次を含む 19 のタイマ：
2 x 16 ビット
高度モータ制御タイマ
4 x ULP タイマ
5 x 16 ビットタイマ
4 x 32 ビットタイマ

I/O
タッチセンシング･コントローラ
カメラ･インタフェース

160 MHz FPU
MPUTrustZone ETM

USB OTG +PD、
2 x SD/SDIO/MMC、3 x SPI、
4 x I2C、1x CAN FD、
2 x Octo SPI、
5 x USART + 1 x ULP UART、
1 x SWP

多数の統合ペリフェラル

LPDMA
FMAC
CORDIC_デジタルART
アクセラレータ™

AES（256 ビット）、SHA-1、
SHA-256 256、TRNG、PKA、
2 x SAI、MDF、ADF

Chrom-ART™

アナログ

最大 2 MB のFlash デュアルバンク

1 x 14 ビット ADC 2MSPS、
1 x 12 ビット ADC 2MSPS
2 x DAC、2 x コンパレータ、2 x オペアンプ
1 x 温度センサ

786 KB RAM

高度なアクセラレータ

大容量内蔵メモリ

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STM32U5 のブロック図を示します。
多くのデジタルおよびアナログペリフェラルに加え、高度なアクセラレータが内蔵されています。DMA、FMAC、Cordic、および ART ア
クセラレータに加えて、Chrom-ART はグラフィックアニメーションの高速化に役立ちます。
さらに、最大 2 MB の Flash と 786 KB の SRAM という大容量統合メモリを搭載しています。

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強化されたセキュリティ
豊富な機能で資産を保護

隔離
TrustZone®
セキュアなペリフェラル
セキュアな DMA

ライフサイクル
RDP：4 つの保護レベル状態
パスワードベースの回帰

暗号化
サイドチャネル AES、PKA
追加のAES、PKA、SHA、TRNG
CAVP 認証済み CryptoLib

セキュリティ保証レベル

L3

L3

レベル 3 に到達した最初のマイクロコントローラ

メモリ保護

アクティブタンパ

トラストアンカー

OTP、HDP、WRP、RDP、MPU
拡張Flash 暗号化 OTFDec
セキュアなデバッグ

4x アクティブペア のタンパピン
電圧& 温度監視（Vbat）
タンパ I/O の合計：8

TF-M、セキュア・ブート、セキュア
ファームウェアインストール
ハードウェアユニークキー

STM32 の新機能は太字で示しています

8STM32U5 を使用すると、セキュリティのレベルが向上します。マイクロコントローラとして初めて PSA レベル 3 および SESIP 保証レ
ベル 3 の認証を受けました。
STM32U5 シリーズは、Arm の TrustZone® テクノロジと ST 固有のセキュリティ機能セットを内蔵した Arm Cortex-M33 コアを備え、STM32L5 マイクロコントローラのサイバーセキュリティ機能を基盤としており、最新の技術革新が反映されています。
•AES 暗号化および公開キーアクセラレータ（PKA）のサイドチャネ
ルハードウェア耐性を強化•ハードウェア固有キー（HUK）を使用したセキュアなデータストレージ•アクティブタンパの検出。摂動攻撃の場合に機密データを消去できる内部監視は、POS アプリケーションに関する PCI セキュリティ標準審議会（PCI SSC）の要件を満たすのに役立ちます。

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開発者のニーズを満たす複数のオプション

8 種類のパッケージ

48 ピン LQFP 90 ピン WLCSP
144 ピン LQFP
48 ピン QFN
100 ピン LQFP 169 ピン UFBGA
64 ピン LQFP 132 ピン UFBGA

2 メモリサイズ構成

1 M の Flash / 786 K の RAM
2 M の Flash / 786 K の RAM

オプションのセキュリティ

24 種類

ハードウェア暗号化なし
ハードウェア暗号化あり

STM32U5 シリーズには、幅広いポートフォリオがあり、48 ~169 ピンの 8 種類のパッケージ、1MB または 2MB の 2 つのFlash メモリオプション、およびオプションのハードウェア暗号化アクセラレーションが選択できます。
用途に最適な構成を選択することができます。

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