首先感谢ST和EE一起举办此次评测活动,在上一次评测STM32W55蓝牙SoC时就很期待ST的MPU产品,很荣幸能再次参与ST产品的评测。
拿到STM32MP157A-DK1开发板的时候发生了一个小插曲,随板提供的SD卡被折断,耽误了一点时间,参见0.插曲。
开箱
大概两张****大小的简易包装。环保纸壳加海绵垫,盒子上只有正前方有标识不干胶粘在盒子上,似乎并没有为这块开发板制作专门的包装。
开发板刚好放入盒子中,虽然不挤,但也没什么空间,初步怀疑SD卡折断和这样的包装有关系。
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随板提供一张SD卡(折断已扔),一条双Type-C的USB线和一张插页宣传单。单子上的二维码连接到一段放在亚马逊空间里的关于STM32MP1开发板的视频,根据本地网络情况,可能无法观看,也可能十分慢。
部件
STM32MP157A-DK1的组成部件在插页宣传单上有描述。
标准HDMI接口。开发板上用了一颗LATTICE的SiI9022ACNU专用HDMI输出芯片。STM32MP157A SoC内部有支持HDMI-CEC v1.4标准的控制器(HDMI-CEC controller (CEC)),信号通过LCD-TFT显示控制器(LCD-TFT display controller (LTDC))输出,因此这个专用芯片将LCD-TFT信号转到HDMI 1.4接口输出。
ST-LINK板载仿真器。依然是常见的STM32F103方案的ST-LINK仿真器。该板载仿真器不对整版提供电源。这个仿真器最重要的作用应该是通过VCOM作为tty控制台,和协处理器CortexM4的仿真。
Audio。CIRRUS LOGIC的CS42L51****。“CS42L51 采用单 1.8 V 电源供电,功耗低,但可为16 Ω 立体声耳机提供充足的 46 mW 输出功率,带来优美的聆听体验。这款 24 位 96 kHz 立体声编****可在 4 kHz 和 100 kHz 之间进行无限采样率调整,并生成自己的片上负电源电压”(摘录一段)。
Ethernet。Realtek的千兆PHY RTL8211F。生产PHY芯片的厂商不少,但瑞昱肯定是性价比表现很突出的产品。可是在Realtek的官方网站上并不能找到这颗收发器的信息,估计是非公开渠道的产品吧。
USB2.0 Port。Microchip的USB2514B USB2.0 Hub。STM32MP157A SoC配备有一个高速USB Host,支持两个物理端口1和2。端口1通过集线器扩展出4个USB接口。端口2直接引出成Type-C接口(板子上的CN7),可以通过ST的Type-C管理控制器STUSB1600控制OTG等接口功能。
DDR3。美光micron的低电压DDR3L颗粒MT41K256M16,封装丝印为“D9SHD”。该内存芯片的速率为1866MT/s,容量4Gbit=512MByte。STM32MP157A最大支持8Gbit=1GByte的外扩SDRAM。
集成电源管理。ST的集成电源管理芯片STPMIC1,这颗集成电源管理芯片有14个输出轨,可以同时为SoC Core,DDR,HDMI,USB,AUDIO等提供电源。极大降低STM32MP157A-DK1开发板上电源部分的开发复杂度。CN6的Type-C USB接口专用于提供外部电源,额定功率为5V3A。
STM32MP157A。
MicroSD卡插槽。
Boot Switch。on-on为MicroSD卡引导启动,off-off为USB,UART引导启动。
另外,STM32MP157A-DK1配备一个兼容Raspberry pi生态的40Pin接口,配备一组兼容Arduino生态的Arduino接口。一个DSI LCD接口。一组Button和一些LED。
整板的布局看上去比较规矩,尺寸比流行的树莓派略大。当然这个大小并不能说明什么,树莓派采用的SiP封装,STM32MP1也有Octavo封装的OSD32MP15x。可以将SoC,PMIC,DDR,EEPROM等器件叠加封装到一颗器件上,这样可以极大减小基于STM32MP1 SoC的产品设计难度和尺寸。
焊点上有一些锡渣残留,似乎是没有洗干净。
美中不足的是STM32MP157A-DK1没有提供U8焊盘上的WIFI-BLE,这个功能和LCD屏只有STM32MP157C-DK2才配备。对于一块开发板来说WIFI组件虽然有成本的增加,同时板载也有RJ45接口网络可以完成相同功能,但是对我个人来说是更愿意使用WIFI,毕竟现在的主流笔记本已经不再配备RJ45接口,即便使用台式机,也还需要配置有线路由器或集线器,到处是线,实在麻烦。
官方的STM32MP157A-DK1开发板提供Altium Designer的所有工程文件,包括原理图文件和PCB文件。官方还提供生产文件。不必担心时间长了找不到原理图的情况。
上电之后图形界面的情况可以参考前面说的亚马逊空间上的视频,图形界面和视频内容一模一样,我外接的液晶电视,拍照片下来并没有比视频里更漂亮。
SoC
本篇最后来看看本颗SoC STM32MP157A。
官宣参数:32位双核CortexA7 650MHz主频,CortexM4 209MHz频率,big.LITTLE的双核主处理器+实时协处理器,Vivante GPU,最大支持1GByte的DDR3/3L,千兆以太网,最大1366×768分辨率的显示输出,Audio,USB,CAN,时钟,SPI等等外设。
看起来功能部件密密麻麻一大堆,确实也是一大堆,从STM32MP1的User Manual来看,掐头去尾不完全统计有65个功能部件,这还不包括CortexA7和CortexM4两个MPU MCU 的内核功能。用户手册4018页,掐头去尾3500页的有效内容是有的,也不包括CortexA7和CortexM4。
粗看下来,和前面多少年已经推出的很多SoC比较的话,STM32MP1提供的功能大同小异,甚至STM32MP1还不具备自己特色的功能部件,比如工业控制协处理器,机器学习加速器等。
整体上来看,STM32MP1的外设配置偏弱。当然了,主频650MHz的双核CortexA7,最大支持1GByte的SDRAM这样的配置明显也不高。最终用户如果想要跑个Android作为人机界面的话,650MH主频和1GB内存估计有些够呛。
因此ST迟迟才推出这颗CortexA7芯片一定不是想参与功能和性能的竞争吧。那么这颗芯片的具体价值在哪里?
以下仅代表个人观点。
揣测ST推出这颗器件应该是把竞争优势布置在深耕挖掘了十多年的STM32 系列MCU带来的价值体系,如果抛开这个体系,单纯从STM32MP1的配置上,几乎看不到它竞争的依仗。这个价值体系里面包括大量ST的外设,如Clock,SPI,TIMx,FMC等广泛应用于STM32 MCU的外设。这部分外设对广大单片机从业人员来说熟悉程度应该很高,毕竟ST这么多年在MCU领域的扩张,MCU约等于STM32已经是事实标准。外设中除了GPU,HDMI等少数高端MPU配备的功能不会出现在MCU中,其他外设在ST的STM32 MCU系列中多多少少都有市场。也就是说STM32MP1有广泛的群众基础,而且GPU,HDMI等高端外设ST已经写好了驱动,不需要最终用户亲自下场操刀。换句话说除了CortexA7,Linux外,这个器件对广大MCU单片机工程师应该是很快能够熟悉的。
当然,还有大量围绕STM32 MCU的产品方案商、学习板提供商、教学培训视频论坛等繁荣的周边,在整个STM32体系里面都是十分具有价值的组成。自从arm公司发布arm9,arm11,cortexAx以来我还是第一次见到如此强大的第三方力量组团为一个刚刚推向市场的MPU产品做配套。包括米尔,野火,正点原子等在国内拥有强大粉丝经济的第三方已经积累了不少基于STM32MP1的开发板,核心板,视频教程,文字教程,实验例程等内容,不出意外会越来越多。最是让我感到惊讶的是ST官方开发板还没有大量铺货的时候,一些第三方厂已经推出了他们自己的开发板和核心板,速度之快令人乍舌。我的个人印象中,如此繁荣的配套建设,在同等规模的MPU(竞争)产品中(哪怕推出十余年的产品),在STM32MP1身上是第一见识到。不得不为ST的产品运营与生态建设感叹一声强大。STM32CubeMX,STM32CubeIDE等环境,也显露ST公司统一开发者工具的想法。
希望STM32MP1可以取得市场的成功。
本篇最后想表达的是,CortexA7和CortexM4是完全不同的使用方式,虽然外设上大部分可以借鉴MCU部分,但CortexA7更多的依赖是Linux。鄙人几乎没有见过CortexA7上裸机的用法,不是不可以,只是没见过真的有产品这样干。对MPU来说,最大的问题不在芯片本身,而在Linux,大量单片机用户连RTOS都没有仔细的用过,对Linux更是摸不着头绪,个人觉得STM32MP1能否成功的关键是Linux,也是随后几篇评测的一些角度。
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