瑞薩電子 RISC-V MCU

瑞薩通用32位元RISC-V MCU採用自研CPU核心

2024-04-02
瑞薩電子(Renesas Electronics)宣布推出業界首款基於自研核心的RISC-V通用微控制器(MCU)。雖然最近許多MCU供應商都加入了RISC-V聯盟以促進產品的開發,但瑞薩已獨立設計並測試了新的RISC-V核心,現已完成商業化產品並在全球推廣。新款R9A02G021 MCU為嵌入式系統設計人員提供一條明確的途徑,採用開源指令集架構(ISA)來開發各種對功耗及成本敏感的應用。

雖然目前大多數RISC-V解決方案都針對特定應用,但R9A02G021系列MCU目標在滿足多種不同終端市場應用,例如物聯網感測器、消費性電子產品、醫療設備、小型家電和工業系統。與現有的通用MCU相同,設計人員可使用瑞薩及其廣泛的工具鏈合作夥伴網路為R9A02G021提供的完整開發環境,這將能夠顯著降低成本、工程資源和開發時間。

Daryl Khoo, Vice President of Embedded Processing 1st  Business Division at Renesas表示,從瑞薩的RISC-V專用ASSP到新款通用MCU,該公司的目標是提供商業上可行的產品,讓客戶能夠快速進行大規模生產,同時展示RISC-V架構的優勢。此外,客戶經常面臨複雜的設計挑戰並權衡各種規格需求,例如效能、功耗、記憶體或CPU架構。新的RISC-V MCU為想要使用開放架構產品的客戶提供了其他選擇。

作為RISC-V的早期採用者,瑞薩擁有豐富的專用型RISC-V產品,包括32位元語音控制和馬達控制ASSP以及RZ/Five 64位元通用微處理器(MPU)。R9A02G021系列則是基於瑞薩內部開發的RISC-V核心的第一代通用MCU,並將在未來幾年內持續更新。

Yole Group電晶體、記憶體和計算部門首席分析師Tom Hackenberg表示,隨著瑞薩在其多樣化的MCU產品組合中引入RISC-V多市場MCU的完全商業可用性,以及公認的產業標準工具供應商急需的支援,RISC-V市場有望最終開始加速成長。隨著其他供應商加入,到2029年底RISC-V應能接近整個MCU市場的10%,或甚至更高。

R9A02G021 RISC-V系列最高時脈48MHz可提供充足的效能,在待機模式下0.3μA的極低待機功耗,具備128KB Flash、16KB SRAM和4KB Flash(用於資料儲存)。MCU專為承受惡劣條件而設計,可在-40°C至125°C的環境溫度下可靠運作。MCU配備標準序列通訊介面,以及數位類比轉換器(DAC)和類比數位轉換器(ADC)功能,方便與感測器、顯示器以及其他外部模組建立高速且安全的連接。1.6V至5.5V的寬輸入電壓範圍可實現低電壓、低電流運作,並具有抗雜訊能力,使R9A02G021成為電池供電設備的理想選擇。

R9A02G021 MCU系列的CPU採RISC-V核心(48MHz,3.27Coremark/MHz);記憶體包括128KB Flash、16KB SRAM(12KB和ECC SRAM 4KB)和4KB Data Flash;耗電量方面,運作模式下為162μA/MHz,軟體待機為0.3μA,待機喚醒為4μs;序列通訊介面包括UART、SPI、I2C、SAU;類比周邊包括12位元ADC和8位元DAC;可在-40°C至125°C(環境溫度)溫度範圍運作;工作電壓範圍為1.6至5.5V;封裝採用16 WLCSP、24/32/48 QFN封裝(具QFP選項)。

瑞薩e² studio整合開發環境(IDE)支援R9A02G021 RISC-V MCU,並免費提供客戶使用。綜合工具鏈包括程式碼配置器、LLVM編譯器和快速原型板(FPB)。瑞薩的合作夥伴IAR(帶有Embedded Workbench IDE和I-jet調試器)和SEGGER(帶有Embedded Studio IDE、J-Link調試器和Flasher生產編程器)也提供完整的開發環境。支援文件包括FPB使用者手冊、入門指南、線路圖、元件清單(BOM)和Gerber文件。

瑞薩開發了「一體式智慧壓力鍋」,將R9A02G021與其他產品線中的多種相容產品結合在一起,例如RAA211412 DC/DC轉換器、ZSSC3224/3240訊號調節器、RV1S9231A IGBT驅動器、RJH60T04DPQ IGBT和DA16200 WiFi SoC。這些元件結合後,為現代化連網設備提供了經濟高效、精簡、模組化的解決方案。這些成功產品組合是經過技術審查的系統架構,來自相互相容的元件,這些元件可完美的搭配,帶來優化的低風險設計,進而加快上市時間。

R9A02G021 RISC-V MCU連同FPB、軟體和開發工具現已透過全球經銷商發售。

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