ST마이크로일렉트로닉스, DSP·엣지 AI·실시간 제어 기능 탑재한 산업용 STM32H7P MCU 출시 - News

• 임베디드 제어, 디지털 전력, 센싱을 위한 DSP 및 엣지 AI 성능 강화한 STM32H7 시리즈의 확장 제품
• 전용 DSP 및 신경망 프로세싱 하드웨어 가속기, 최적화된 메모리, 강력한 산업용 주변장치 제공

(사진제공:ST마이크로일렉트로닉스)

다양한 전자 애플리케이션과 고객들을 지원하는 세계적인 반도체 회사인 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 DSP 및 엣지 AI 워크로드를 위한 하드웨어 가속 기능과 2,773 CoreMark^® 성능의 Arm^® Cortex^®-M7 코어를 결합한 STM32H7P 마이크로컨트롤러를 11월10일(화)출시했다. 이 제품은 디지털 전력, 모터 제어, 상태 모니터링 및 기타 미션 크리티컬 산업용 애플리케이션을 지원한다.

이 아키텍처에는 ST의 하드웨어 신호 프로세서(Hardware Signal Processor, HSP)와 뉴럴-ART 가속기(Neural-ART Accelerator™) 신경망 프로세싱 유닛(NPU)이 포함된다. HSP는 행렬, 벡터, 디지털 신호 프로세싱 연산을 위한 강력하고 비용 최적화된 고효율 DSP 가속기다. HSP는 이러한 작업 부하를 메인 CPU에서 오프로드함으로써 Cortex-M7의 연산 부담을 완화하고, 전용 외부 DSP의 필요성을 줄여준다. 또한, Cortex-M7 기반 소프트웨어 구현 방식 대비 FFT(Fast Fourier Transform) 처리 시간을 최대 5배까지 단축한다.

ST의 STM32 마케팅 디렉터인 로랑 베라(Laurent Vera)는 “STM32H7P는 검증된 STM32H7 시리즈를 확장한 제품으로, 520MHz Cortex-M7 코어와 전용 하드웨어 가속기 2개를 탑재해 경쟁 업계의 제품 대비 1.7배 더 뛰어난 성능을 제공한다. 향상된 실시간 성능과 DSP 및 엣지 AI를 위한 첨단 하드웨어 가속 기능을 결합한 이 MCU를 통해 엔지니어는 산업, 전력, 센싱, 지능형 엣지 애플리케이션 전반에서 스마트하고 응답성이 뛰어난 차세대 임베디드 시스템을 구현할 수 있다”며, “이와 함께 더욱 풍부한 아날로그 및 타이머 기능과 뛰어난 비용 효율성을 갖춰 태양광, 디지털 전력, 모터 제어 등과 같은 전력 전자 애플리케이션에 매우 적합하다”고 말했다.

새로운 MCU는 명령어와 데이터에 빠르게 액세스할 수 있도록 더 큰 용량의 TCM(Tightly Coupled Memory)을 탑재해 실시간 제어, 신호 프로세싱 및 AI 추론에서 아키텍처 성능을 극대화한다.

이번 신규 시리즈는 고성능과 비용 효율을 모두 갖춘 MCU를 찾는 고객을 위해, 이전 1MB 용량의 STM32H7 시리즈와 비슷한 가격대로 최대 2MB의 플래시 메모리를 제공한다. 이를 통해 범용 및 매스마켓 설계에서 고비용 플랫폼으로 전환하지 않고도 뛰어난 실시간 성능과 더 큰 메모리 용량을 활용할 수 있다.

STM32H7P는 연산 성능이 향상되었을 뿐만 아니라, 최근에 출시된 STM32G5 혼합 신호(Mixed-Signal) 시리즈의 첨단 아날로그 주변장치(ADC, DAC, 비교기) 및 타이머 기능을 탑재하여 제어 애플리케이션에 적합하며, 산업용 애플리케이션 개발을 더욱 효과적으로 지원한다.

뉴럴-ART 가속기 NPU는 엣지 AI 워크로드를 소프트웨어 제약에서 벗어나게 함으로써 효율성을 높이며 더 크고 복잡한 신경망 모델도 처리할 수 있다. 이 NPU는 STM32H7P 시리즈에서 85GOPS의 연산 성능을 제공하고, 태양광 발전 시스템의 안전을 위한 ST의 AI 기반 아크 결함 회로 차단기(Arc Fault Circuit Interrupter, AFCI) 모델을 실행할 경우 기존 소프트웨어 방식 대비 40배 더 빠른 추론 성능을 제공하는 것으로 입증됐다. 이상 감지 기능은 20배, AI 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS) 모델에서는 15배 더 빠르게 동작하는 것으로 나타났다.

임베디드 머신러닝 개발을 위한 완전한 환경을 제공하는 ST의 엣지 AI 스위트(Edge AI Suite)는 STM32 기반 AI 모델의 개발 및 배포를 지원하고 가속화하는 다양한 툴, 리소스, 활용 사례를 담았다. 개발자는 DSP 지원 소프트웨어와 ST의 모터 제어 소프트웨어 툴인 X-CUBE-MCSDK-2도 함께 사용할 수 있다.

STM32H7P는 업그레이드된 STM32Cube 에코시스템과도 연동된다. 이 에코시스템에는 STM32CubeMX2 구성 툴과 코드 크기를 최적화한 최신 하드웨어 추상화 계층(Hardware Abstraction Layer)인 HAL2가 포함된다.

가혹한 산업 환경에 적용할 수 있도록 설계된 STM32H7P MCU는 최대 125°C의 동작 온도를 지원하며, ST의 산업용 제품 장기 공급 지원 프로그램에도 포함됐다. 또한, 방열 성능이 한층 강화된 노출형 패드 방식의 LQFP 패키지 옵션을 통해 고온의 산업용 설계에서도 안정적인 동작을 지원한다.

STM32H7P 시리즈는 현재 OEM 고객을 대상으로 샘플이 제공되고 있으며, 2027년 1월 양산 예정이다. 1MB 플래시 메모리를 탑재한 LQFP100 패키지 제품은 10,000개 주문 시 개당 $4.43부터 구매 가능하다. NUCLEO-H7P5II 평가 보드와 STM32H7P5IDK 디스커버리 키트도 2027년 1월부터 이용할 수 있다.