G4 到 G5，ST 这次换核到底换来了什么

看一颗新 MCU 发布，大多数时候我先看两行：内核换了没有，主频涨了多少。ST 这次发 G5，内核从 M4 换成了 M33，主频从 170MHz 拉到 280MHz，CoreMark 从 569 跑到 1136。发布会上的说法是性能翻倍，数字摆在那儿，看着挺直接。

翻倍这个词，得先问清楚它测的是什么。CoreMark 测的是处理器核心跑一串标准代码的速度，569 到 1136，确实差了一倍。DMIPS 也一样，213 到 420，也是一倍。可这两个数测的都是核心本身，不测 ADC 采得多快，不测 PWM 能切多细，也不测中断进来要等多久。一颗 MCU 干活的速度，核心只是其中一环。它翻的是核心算分，整条环路的速度不跟着翻。

CoreMark 与 DMIPS：G4 对 G5，跑分翻倍测的是核心本身

环路里卡时间的，往往不是 CPU

控制环路里真正卡时间的东西，大多数时候不是 CPU。一个 FOC 环路跑一圈，先是 ADC 采样，再是观测器和电流环算一遍，然后 PWM 更新占空比。采样和 PWM 更新的节拍是功率级和定时器定的，CPU 在中间只占一段。G4 的 170MHz 跑一个常规 FOC 环路，本来就有余量，换到 280MHz，省下来的只是中间那段计算时间，环路周期该是多少还是多少。

一个 FOC 环路跑一圈：ADC 采样、观测器/电流环计算、PWM 更新占空比

环路里塞的东西多，计算就占大头。电流环后面再挂速度环、位置环，或者观测器算得复杂，M4 跑着吃力，M33 的 280MHz 就有用了。

一颗芯片干两件活儿，计算也占大头。电机控制之外再跑通信、跑一段上位机协议，或者数字电源里开关频率往上走，控制算法本身变重。G5 这次主推的两个场景就是这两类：机器人关节要多轴同步，一只机械手就能有 20 个电机；AI 服务器的数字电源要高频开关，环路算得密。这些地方，核心快一倍是真能感觉到的。

M33 多出来的东西

M33 这个核本身也多出来几样东西。M4 没有硬件隔离，M33 带 TrustZone，安全代码和密钥可以单独放在一个区里，普通代码碰不到。对一颗只跑电机、不联网的芯片，这功能基本用不上；对要联网、要过认证的工业产品，它省的是外挂安全芯片的钱和板子面积。还有 I/D 缓存和带 ECC 的 SRAM，跑大段代码不容易掉速，长时间运行不容易被偶发错误打断。这些都是"跑起来更稳"的东西，不是"跑得更快"的东西。

外设那头也有变化

外设那头也有两处跟核心沾边的变化。高分辨率定时器从 184 皮秒做到 111 皮秒，开关频率往上走，占空比还能切得更细；ADC 从 4MSPS 提到 5MSPS，采样能跟上更快的环路。这两处都是给高频数字电源准备的，普通电机控制用不太上。双区 Flash 是另一个实在的变化：升级固件不用停机，新程序写进另一个区，确认没问题再切过去，工业现场升级不用停产。

高分辨率定时器：G4 184ps，G5 111ps

这么摊开，值不值得换就剩一个问题：你的环路吃不吃算力。G4 上跑 FOC，环路周期还有余量，换 G5 省下来的时间也是闲着，换了等于没换。环路里东西越塞越多，或者一颗芯片要同时扛控制和通信，G4 跑着开始紧了，G5 的 280MHz 才有意义。双核版要到明年才出，现在这批都是单核，等双核还是先拿单核，也看你手里的活儿急不急。

换核这件事，值不值不看发布会上的两倍，看你的环路吃不吃算力。吃，就换；不吃，G4 接着用。