先进半导体解决方案供货商瑞萨电子(Renesas)开始供应RX71M群组做为RX系列32位微控制器(MCU)的全新旗舰产品。 此全新系列是针对工业设备应用而开发,将CPU运作频率从上一代产品的120 MHz提升两倍为240 MHz,同时内建最高达4 MB的芯片内建闪存。
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全新RX700微控制器系列扩大32位RX系列产品提供高达240 MHz运作频率、功能性安全机能及4 MB超大内存容量 |
与旧版系统相比,这类系统应用均更加复杂且规模持续扩大;于此同时,制造商亦积极导入产品开发平台方案,以提升开发效率与成本不断增加的问题。 芯片内建闪存MCU广泛用于中阶工业设备,且价格诉求较为亲民,以便在效能与系统成本之间取得良好的平衡点。最新工业设备中的M2M通讯技术创造了MCU的需求,RX系列MCU针对各种效能等级进行优化,范围涵盖运作频率约30 MHz的传感器节点需求到200 MHz或以上的控制器性能需求并具备扩充性,以降低软/硬件开发所需的人员工时。
近来,工业客户纷纷将系统开发工作分散至多家业者,并希望与专精特定技术的合作伙伴进行共同开发。 如此一来,当转移至物联网时即可降低创新技术或先进技术的相关开发成本,同时提高效率并缩短开发时间。 上述分布式开发与联合开发方式可能为客户自有核心技术带来风险(例如重要的算法),这类风险包括技术外流或未经授权的复制。 因此,他们必须寻求能确保自有软件资源受到保护的开发方式。
工业设备需要实时效能,因为处理步骤的序列,不管是数据输入、演算处理还是输出结果,都必须在一定的时间内完成。 当MCU的CPU指令周期高于闪存访问速度时,往往需加入专用的高速芯片内建SRAM,并建议需要实时处理的算法能够在高速SRAM上执行,但以芯片内建闪存之外增加专用SRAM的做法,将使成本升高。另外,如果先前的闪存控制器的芯片内建内存容量不足,就必须增加昂贵的外部高速SRAM或闪存;如此一来,不仅物料列表(BOM)成本将会拉高,电路板安装面积也会随之增加。
瑞萨在开发全新RX71M群组时,已精准考虑上述需求并且提供高效能,低成本的芯片平台方案。 目前可供货的产品版本总计有112种,封装脚位数范围包含100至177个脚位,芯片内建闪存容量范围则从2至4 MB。
为快速展开开发作业,RX71M MCU将获得瑞萨及第三方工具厂商提供的强大开发工具环境的支持,而且这些厂商已建立RX生态系统。 瑞萨为RX系列产品提供完整的开发生态系统,包括e2 studio、强大的Eclipse型IDE以及编译程序、除错器、程序代码产生工具及闪存程序编辑器。 此外,RX71M组件已获得IAR Embedded Workbench for Renesas RX编译程序及整合开发环境(IDE)的支持。 Micrium、Segger、CMX、Express Logic、RoweBots及FreeRTOS等领先业界的第三方企业皆有提供RTOS与中间件。
瑞萨提供大量的软件范例与驱动程序,包括韧体整合技术(FIT)驱动程序。 FIT是全新的概念,强调嵌入式周边功能模块驱动程序的简易性,并提升RX MCU产品之间的可移植性。 Rx71M MCU已开始供应样品,预定2015年6月开始量产,并预估至2016年5月之合并产能可达每月50万颗。 (编辑部陈复霞整理)
产品特色
(1)RX系列产品最大运作频率提升至240 MHz,适用于范围更宽的产品,有助于缩短开发时间并降低开发成本。
- 随着RX71M的问世,RX系列产品包含运作频率为32 MHz的RX100系列、50 MHz的RX200系列、120 MHz的RX600系列,以及达到先前最大运作频率两倍的240 MHz的RX700系列。
- 为了协助客户在各种产品之间顺利转移,RX71M将保有与旧版RX系列产品的向下兼容性,包括周边功能、开发工具及脚位配置等。
- 与旧版RXv1核心相比,RXv2核心提供约1.3倍的效能。 它与RXv1保有完整的程序代码兼容性(向下兼容性),可确保软件的可移植性。
- 驱动程序支持韧体整合技术(FIT),可让RX微控制器之间的软件移植更加容易。 在RX产品之间移植程序代码时,最多可节省50%的开发时间与成本。 此举将有助于客户以共同平台为基础进行产品开发工作。
(2)扩增的功能可从开发阶段开始之后,确保程序代码数据的机密性并避免未经授权的复制,在趋势朝向物联网发展而带来更多样化的通讯接口,且开发工作趋向全球化之际,此项特性显得格外重要。
- RX71M为支持随着物联网趋势发展而持续增加的通讯标准,除了原有支持的CAN与SPI之外,也能支持的通讯标准扩增至SDHI接口、高速USB(480M)接口(内建于PHY),以及支持IEEE 1588的双信道以太网络。 以满足当今工业设备所需要的各种联机装置功能。
- 为因应随着通讯标准扩增而升高的安全风险,芯片内建硬件实作高速加密功能(AES、DES、SHA及RNG)。 如此可提供强大且安全的保密,避免重要数据与通讯数据外泄。
- 瑞萨传统的MCU常避免将程序代码储存于芯片内建闪存,藉此防止遭到外部装置读取,以保护开发后的程序代码不致外泄。
RX71M利用新增的可信赖的内存(Trusted Memory)机能,将上述保护范围扩大至开发阶段,它可保护重要的算法以免外泄或遭到未经授权者复制。 上述可信赖的内存(Trusted Memory)功能会保留一个特别的内存区域,程序代码无法读取(复制)此区域,即使使用微控制器的内部模块亦同,例如芯片内建闪存。 此功能可满足即使由海外的业者进行开发,或与其他业者进行共同开发之项目,亦可避免核心软件外流的风险。
(3)由于采用瑞萨独家高速闪存技术与大容量芯片内建内存,相较于前一代产品,最高可节省45%的物料列表(BOM)成本并提升一倍的效能
- 高速闪存采用先进的40奈米闪存制程,运作频率可达120 MHz,而先进撷取单元(AFU)结合独家基于快取得内存控制技术,以240 MHz执行时可达到相当于连续性存取的效能。 若发生快取未中(Missing)的情况,效能损失也仅相当于一个周期,因此即使仅使用闪存,亦可达到优异的实时效能。
- 可用的芯片内建内存组态扩增至最大4 MBFlash内存,为此等级产品中最大的容量;并且内建512 KB同位检查SRAM;以及32 KB单错校正/双错检测ECC RAM。 因此,本产品亦可不需使用外部高速SRAM。 RX71M可让客户充分运用芯片内建内存,最多可降低物料列表(BOM)成本达45%。 瑞萨计划持续开发并积极营销结合先进功能与优异效能的MCU,可供运用于工业设备与嵌入式网络装置,为持续扩大的「智能型社会」提供稳固的基础。