28 มีนาคม 2024 — Renesas Electronics Corporation เพิ่งประกาศเปิดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ที่ใช้ RISC-V 32 บิตสำหรับใช้งานทั่วไปตัวแรกของอุตสาหกรรมที่สร้างขึ้นด้วยแกน CPU ที่พัฒนาภายใน ในขณะที่ผู้ให้บริการ MCU หลายรายเพิ่งเข้าร่วมเป็นพันธมิตรด้านการลงทุนเพื่อพัฒนาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ RISC-V แต่ Renesas ก็ได้ออกแบบและทดสอบแกน RISC-V ใหม่อย่างเป็นอิสระแล้ว ซึ่งขณะนี้ได้นำไปใช้ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์และมีจำหน่ายทั่วโลก MCU กลุ่ม R9A02G021 ใหม่ช่วยให้นักออกแบบระบบสมองกลฝังตัวมีเส้นทางที่ชัดเจนในการพัฒนาแอปพลิเคชันต่างๆ ที่คำนึงถึงพลังงานและคำนึงถึงต้นทุน โดยอิงตามสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งโอเพ่นซอร์ส (ISA)
แม้ว่าโซลูชัน RISC-V ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะมุ่งเป้าไปที่การใช้งานเฉพาะเจาะจง แต่ MCU กลุ่ม R9A02G021 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับตลาดปลายทางหลายแห่ง เช่น เซ็นเซอร์ IoT อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก และระบบอุตสาหกรรม เช่นเดียวกับ MCU เอนกประสงค์ที่มีอยู่ นักออกแบบจะสามารถเข้าถึงสภาพแวดล้อมการพัฒนาเต็มรูปแบบสำหรับ R9A02G021 ซึ่งจัดหาโดย Renesas และเครือข่ายพันธมิตร toolchain ที่กว้างขวาง ซึ่งจะช่วยให้สามารถลดต้นทุน ทรัพยากรด้านวิศวกรรม และเวลาในการพัฒนาได้อย่างมาก
“จากวัตถุประสงค์ RISC-V ของเราในการสร้าง ASSP ไปจนถึง MCU อเนกประสงค์ใหม่นี้ เป้าหมายของเราคือการส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งลูกค้าสามารถนำไปผลิตจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นถึงคุณประโยชน์สำหรับสถาปัตยกรรม RISC-V” ดาริล คู กล่าว รองประธานฝ่ายธุรกิจการประมวลผลแบบฝังตัวที่ 1 ที่ Renesas “นอกจากนี้ ลูกค้ามักจะเผชิญกับความท้าทายในการออกแบบที่ซับซ้อนและข้อเสีย เช่น ประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน หน่วยความจำ หรือตัวเลือกสถาปัตยกรรมของ CPU RISC-VMCU ใหม่มอบทางเลือกเพิ่มเติมให้กับลูกค้าที่ต้องการใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีสถาปัตยกรรมแบบเปิด”
ในฐานะผู้ใช้ RISC-V ในช่วงแรกๆ Renesas มีผลิตภัณฑ์เฉพาะแอปพลิเคชัน RISC-V มากมาย รวมถึงอุปกรณ์ ASSP ที่ควบคุมด้วยเสียงและควบคุมมอเตอร์แบบ 32 บิต และไมโครโปรเซสเซอร์ (MPU) สำหรับใช้งานทั่วไป RZ/Five 64 บิต ซึ่งสร้างขึ้นบนคอร์ CPU ที่พัฒนาโดย Andes เทคโนโลยี Corp. กลุ่ม R9A02G021 เป็นตัวแทนของ MCU สำหรับการใช้งานทั่วไปรุ่นแรกที่ใช้คอร์ RISC-V ที่พัฒนาขึ้นภายในโดย Renesas ซึ่งจะเปิดตัวในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
“จนถึงขณะนี้ MCU ซึ่งเป็นตลาดสำคัญที่มีศักยภาพสำหรับ RISC-V ยังขาดการออกแบบเชิงพาณิชย์ที่แข็งแกร่งจากซัพพลายเออร์ชั้นนำซึ่งคิดเป็นประมาณ 85% ของตลาด MCU” Tom Hackenberg นักวิเคราะห์หลักฝ่ายคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ บริษัท More Moore Business กล่าว ไลน์ที่โยล กรุ๊ป “ด้วยการที่ Renesas นำเสนอ MCU มัลติมาร์เก็ต RISC-V ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบให้กับพอร์ตโฟลิโอ MCU ที่หลากหลาย ตลอดจนการสนับสนุนที่จำเป็นอย่างมากจากซัพพลายเออร์เครื่องมือมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ได้รับการยอมรับ ตลาด RISC-V จึงพร้อมที่จะเริ่มเร่งการเติบโตในที่สุด เนื่องจากผู้จำหน่ายชั้นนำรายอื่นๆ ทำตามแบบอย่างของ Renesas RISC-V น่าจะเข้าใกล้ 10% ของตลาด MCU โดยรวมภายในสิ้นปี 2029 โดยมีศักยภาพในการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญเกินกว่านั้น”
กลุ่ม R9A02G021 RISC-V นำเสนอประสิทธิภาพที่เพียงพอด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุด 48MHz ในขณะที่ใช้พลังงานต่ำมากในโหมดสแตนด์บายที่ 0.3µA มีหน่วยความจำแฟลชเร็วขนาด 128KB, หน่วยความจำ SRAM ขนาด 16KB และหน่วยความจำแฟลชขนาด 4KB สำหรับการจัดเก็บข้อมูล ออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย MCU สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิแวดล้อมตั้งแต่ -40 °C ถึง 125 °C MCU มาพร้อมกับอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรมมาตรฐาน รวมถึงฟังก์ชันตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อก (DAC) และตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) เพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ จอแสดงผล และโมดูลภายนอกอื่นๆ ด้วยความเร็วสูงและปลอดภัย ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้าง 1.6V ถึง 5.5V ช่วยให้สามารถทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ กระแสไฟต่ำ และป้องกันสัญญาณรบกวน ทำให้ R9A02G021 เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่
คุณสมบัติที่สำคัญของกลุ่ม MCU R9A02G021
- CPU: แกน RISC-V ที่ 48MHz, 3.27 Coremark/MHz
- หน่วยความจำ: แฟลชโค้ด 128KB, SRAM 16KB (12KB และ ECC SRAM 4KB) และแฟลชข้อมูล 4KB
- การใช้พลังงาน: 162µA/MHz (พลังงานที่ใช้งานอยู่), 0.3µA (สแตนด์บาย SW), 4µs (การปลุกขณะสแตนด์บาย)
- อินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรม: UART, SPI, I2C, SAU
- อุปกรณ์ต่อพ่วงแบบอะนาล็อก: ADC 12 บิตและ DAC 8 บิต
- ช่วงอุณหภูมิ: -40°C ถึง 125°C (ตา)
- ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน: 1.6 ถึง 5.5V
- แพ็คเกจ: 16 WLCSP, 24/32/48 QFN แพ็คเกจ (ตัวเลือก QFP)
R9A02G021 RISC-V MCU ได้รับการรองรับอย่างเต็มที่จาก Integrated Development Environment (IDE) ของสตูดิโอ e² ของ Renesas ซึ่งนำเสนอให้กับลูกค้าโดยไม่มีค่าใช้จ่าย ห่วงโซ่เครื่องมือที่ครอบคลุมประกอบด้วยตัวกำหนดค่าโค้ด คอมไพเลอร์ LLVM และบอร์ดต้นแบบที่รวดเร็ว (FPB) พันธมิตรของ Renesas ยังสามารถใช้งานสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบสมบูรณ์ได้ เช่น IAR พร้อม Embedded Workbench IDE และ I-jet debug probe และ SEGGER พร้อม Embedded Studio IDE, debug probes J-Link และโปรแกรมเมอร์การผลิต Flasher เอกสารประกอบประกอบด้วยคู่มือผู้ใช้ FPB, คู่มือเริ่มต้นใช้งาน, แผนผัง, รายการวัสดุ (BOM) และไฟล์ Gerber
R9A02G021 RISC-V MCU วางจำหน่ายแล้วในขณะนี้ พร้อมด้วย FPB, ซอฟต์แวร์ และเครื่องมือในการพัฒนา สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาไปที่ renesas.com/R9A02G021