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STMicroelectronics, IoT 위해 초저전력 기능과 보안성 강화한 새로운 MCU 출시

• Arm 트러스트존(TrustZone) 기술로 구현된 독자적 보안 기능으로 PSA 인증 레벨 2 획득
• 보안 부팅, 완전한 하드웨어 절연, 암호화 가속기
• 에너지 민감형 애플리케이션에 동급 최고의 전력 관리 기능 제공

ST마이크로일렉트로닉스가 IoT 연결 애플리케이션의 보호를 강화하기 위해서 보안성을 강조한 마이크로컨트롤러(MCU) 초저전력 STM32L5x2를 선보였다.

110MHz까지 클럭 주파수로 동작하는 STM32L5 시리즈 MCU는 Arm® 트러스트존(TrustZone®) 하드웨어 기반 보안 기능을 제공하는 Arm® Cortex®-M33 32비트 RISC 코어를 통합한 제품에서 시작된 제품이다. 먼저 데스크톱, 모바일 기기, 통신 인프라와 같은 장비를 위해 고안된 트러스티드 컴퓨팅(Trusted Computing)은 사이버 보호와 민감한 코드(암호화 및 키 저장소)에 맞는 안전한 실행 환경을 생성하여 네트워크에 연결된 장치들에 대해 인증을 수행함으로써 디바이스나 소프트웨어에 대한 손상 시도를 차단한다. 그 다음으로는 신뢰할 수 없는 코드를 구동할 수 있는 독립적인 실행 환경이다. 

이를 기반으로 ST는 트러스트존 보호 기능에 각 I/O 및 주변장치, 플래시나 SRAM 영역을 자유롭게 포함하거나 제외하게 함으로써 민감한 작업부하를 완전히 절연시켜 보안을 극대화한다. 이외에도 ST는 외부 코드나 데이터를 보호하기 위한 AES 128/256비트 키 하드웨어 가속, PKA(Public Key Acceleration), AES-128 OTFDEC(On-The-Fly Decryption)를 비롯해 보안 부팅, 통합 SRAM및 플래시용 특수 읽기 및 쓰기 보호, 암호화 가속을 지원할 수 있도록 트러스트존을 설계했다. STM32L5는 활성 위변조 감지 및 보안 펌웨어 설치도 지원한다. 이처럼 보안에 중점을 두고 개발된 STM32L5는 PSA 인증 레벨 2를 획득한 바 있다.

Arm의 오토모티브 및 IoT 사업부의 수석 디렉터인 토마스 엔세르구익스(Thomas Ensergueix)는 “IoT 와 임베디드 기기가 점차 지능화되고 기능도 다양해짐에 따라 보안은 처음부터 탑재되어야 한다”고 말하고, “STM32L5 시리즈는 개발자들이 Arm Cortex-M33 프로세서 기반의 신뢰할 수 있는 PSA 인증 기기를 보다 손쉽게 구현하도록 하면서, 컨슈머 제품에서 산업용 장비에 이르기까지 견고하면서도 안전한 기반을 다양한 기기에 제공하게 해준다”고 밝혔다.

ST는 보호기능 및 설계 유연성 외에도 적응형 전압 스케일링, 실시간 가속, 전력 게이팅, 다중 저전력 동작 모드와 같은 기술로 초저전력 전문성을 독자적으로 결합하여, 코인 셀이나 에너지 하베스팅으로 전원을 공급해 장기 실행이 가능한 이 고성능 MCU를 구현했다. 또한, VDD 전압이 충분할 경우에는 저전력 성능을 향상시키도록 고효율 스위칭 모드 스텝-다운 레귤레이터의 전원을 수시로 공급하거나 중단할 수 있다. 실제 환경에 기반한 벤치마크로 초저전력 효율의 주요 척도를 보여주고자 EEMBC가 개발한 ULPMark 스코어에서는 1.8V의 경우 370 ULPMark-CoreProfile 및 54 ULPMark-PeripheralProfile을 기록해 탁월한 결과를 얻었다. 

ST의 마이크로컨트롤러 부문 사업본부장인 리카르도 드 사 어프(Ricardo de Sa Earp)는 “ST는 MCU 시장의 리더로서 스마트 시티, 스마트 빌딩, 스마트 산업 분야에 전략적으로 주력하고 있기 때문에, 세계적인 수준의 초저전력 소모를 필수적인 애플리케이션 및 최극단의 노드 프로세싱을 위해 업계 선도적인 보안 및 데이터 보호 기능과 결합시킨 이 MCU 시리즈를 중요하게 보고 있다” 며, “STM32L5x2 MCU는 초저전력 설계와 프로세싱 기술 분야에서의 ST의 전문성을 적용하고, Arm 트러스트존 기반의 강력한 기반에 자사 보안 및 데이터 보호 기술, STM32의 탁월한 에코시스템을 더한 제품으로서, 안정성과 보안성이 필수인 계량기와 헬스(사람 및 기계) 모니터링, 모바일 POS(Point-of-Sale) 등 산업용 IoT 애플리케이션에 매우 적합하다”고 말했다.  

STM32L5x2 MCU는 ‘쓰기 중 읽기’ 동작이 가능한 512Kbye의 듀얼 뱅크 플래시를 통해 디바이스 관리 기능을 제공하며, 이 플래시는 진단으로 ECC(Error Correction Code)를 지원하면서 고수준의 안전성을 보장한다. 256Kbyte SRAM을 갖추고 있으며, 단일, 듀얼, 쿼드 또는 옥탈(octal) SPI 및 Hyperbus 플래시 또는 SRAM 등의 고속 외부 메모리와 SRAM, PSRAM, NOR, NAND, FRAM을 위한 인터페이스도 지원한다. 

STM32L5x2용 디지털 주변장치로는 전용 전원공급장치를 갖춘 USB 풀 스피드가 있으며, 이는 시스템 전원이 1.8V인 경우에도 USB 통신을 유지하게 해주고, UCPD 컨트롤러는 USB Type-C Rev. 1.2 및 USB PD(Power Delivery) Rev. 3.0 사양을 준수한다. 스마트 아날로그 기능으로는 최첨단 ADC(Analog-to Digital Converter), 2개의 전력 게이팅 DAC(Digital-to-Analog Converter), 2개의 초저전력 비교기, 외부 또는 내부 팔로워 라우팅(Follower) 및 PGA(Programmable-Gain Amplifier) 기능을 갖춘 2개의 연산 증폭기가 있다. 

STM32L5 시리즈는 업계 선도적인 STM32 MCU 제품군에 포함되며, STM32 에코시스템의 지원을 완벽하게 받으며, 자체 원스톱 소프트웨어 패키지인 STM32CubeL5를 갖추고 있다.  이 패키지에는 하드웨어 추상화 레이어(Hardware Abstraction Layer), 로우-레벨 드라이버, FreeRTOS, TF-M(Trusted Firmware-M), 보안 부팅 및 보안 펌웨어 업데이트, USB-PD 디바이스 드라이버, MbedTLS 및 MbedCrypto, FatFS 파일 시스템, 터치 센싱(Touch Sensing) 드라이버가 포함된다. STM32L552E-EV 평가 보드, STM32L562E-DK 디스커버리 키트(Discovery Kit), NUCLEO-L552ZE-Q에서 실행 가능한 300개 이상의 프로젝트 예제도 지원된다. 이러한 프로젝트는 Arm Keil® 개발 툴과 IAR 또는 STM32CubeIDE 툴체인으로 컴파일이 가능하며, STM32CubeMX 구성파일과 함께 제공돼 사용자 정의 및 코드의 간편 업데이트가 가능하다.

STM32L5x2 MCU는 현재 양산 중이며, 컨슈머 및 상업용 애플리케이션에 적합한 표준 온도 등급(-40°C ~ +85°C)과 까다로운 환경에 적합한 -40°C ~ +125°C로 지정된 고온 등급으로 이용할 수 있다. 가격은 1,000개 구매 시 2.6달러부터 시작한다. 

STMicroelectronics 소개
ST에는 4만 8000명의 반도체 기술 크리에이터 및 제작자들이 최첨단 공정 시설과 더불어 반도체 공급 체인을 마스터링하고 있다. 통합형 디바이스 제조사로서 ST는 20만의 고객들, 수 천의 파트너사들과 협력하여 그들의 도전과제와 기회를 함께 하고 보다 지속가능한 세상을 지원하려는 니즈를 해결할 수 있는 제품, 솔루션, 에코시스템을 설계하고 구축한다. ST의 기술로 보다 스마트한 모빌리티, 효율적인 전력 및 에너지 관리, IoT 및 커넥티비티의 광범위한 구축을 실현할 수 있다. 또한, ST는 2027년까지 탄소 중립을 달성하는 데 주력하고 있다. ST에 대한 보다 자세한 내용은 www.st.com에서 확인할 수 있다.