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brian 發表於 2014-12-27 14:25 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
瑞薩電子推出RZ/T1即時處理器解決方案以大幅提升工業應用生產力

最高運作時脈600MHz的即時CPU與R-IN引擎
為工業設備同時提供即時控制與決定性網路連線

20141219日,台北訊先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子(TSE6723)宣佈推出RZ/T1處理器系列,它是內建工業網路功能的全新工廠自動化解決方案,適用於多種工業應用,例如AC伺服驅動、動作控制器、變頻器控制,以及需要高速、反應效能與優異即時表現的工業設備。


RZ_T1_500dpi_cap.jpg



目前業界傳統的解決方案為採用快取記憶體的高頻率運作的微處理器(MPU)不適合用於即時控制的開發,因快取記憶體具有不可預測的特性。另外,雖然晶片內建快閃記憶體的微控制器(MCU)也在市場上銷售做為即時控制用途,但是持續提高的效能要求逐漸使這些產品達到了效能的極限。
而且很確定的是,進階的工業級乙太網路如EtherCAT®Ethernet/IP™PROFINET逐漸成為所有類型工業設備的通訊系統骨幹。為了支援上述標準,通常需要另外使用具備專屬通訊功能的ASIC,而如此勢必提高系統成本與電路板的面積。
全新的RZ/T1微控制器(MCU)群組以運作於時脈600MHzARM®Cortex®-R4F核心為基礎,其配置包含兩個緊密耦合且直接連接至CPU核心的記憶體區域(TCM,註1),因此無需快取記憶體。TCM支援關鍵的應用程式開發,例如中斷處理常式或即時工作,確保了最高等級的反應速度且無快取延遲。RZ/T1還整合了R-IN引擎工業乙太網路通訊加速器。其提供的多重通訊協定功能,與獲得高度評價之瑞薩R-IN系列相同,支援包括EtherCAT等多種工業乙太網路通訊標準。
RZ/T1裝置也保留了瑞薩RX系列與SH系列的多種周邊功能,有利於製造商輕鬆設計可擴充的工業控制設備系統,充分運用瑞薩的多種架構。


RZT1.jpg



RZ/T1解決方案的主要特色:

(1)Cortex-R4F核心運作時脈為600MHz,高速大容量且緊密耦合的記憶體直接連接至CPU核心,實現高速處理與優異的反應速度。
RZ/T1群組以專為即時處理而設計的ARMCortex-R4F核心(額定1.66DMIPS/MHz)為基礎,最高運作時脈可達600MHz,並具備單/雙精度FPU以提供高效能的數學運算。它包含兩個TCM區域,其中512K區域用於程式碼及運算,32K區域用於資料,兩者皆可從CPU進行零等待的高效率存取(2)。另外有1MBRAM用於應用程式以更妥善地支援分區與效率。另外,硬體內含向量中斷控制器(VIC),可提供高效能、低延遲的中斷處理,進一步大幅提升即時效能。上述組態使其得以建立具備高速處理與優異即時反應速度的系統,優於採用晶片內建快閃記憶體的傳統MCU或採用快取記憶體的微處理器(MPU)

(2)R-IN引擎工業乙太網路通訊加速器
RZ/T1群組包括配備通過業界驗證之瑞薩R-IN引擎的裝置,並整合乙太網路加速器與即時OS加速器(HW-RTOS)R-IN引擎包含運作時脈150MHz的專屬CPU核心,並且在硬體實作即時OS的功能,可處理通訊與周邊設備以提供系統層級的效率。R-IN引擎的設計同時支援多種工業乙太網路通訊標準,包括EtherCATEthernet/IPPROFINET。最近成立的R-IN協會(R-INConsortium)將提供瑞薩與合作夥伴廠商的各種解決方案,可望縮短開發工業設備所需的時間。

(3)瑞薩MCU成熟產品的周邊功能將予保留,以提供擴充性,同時為工業設備提供強化的全新周邊功能與安全功能
瑞薩SHRX系列MCU在工業設備領域締造了良好的銷售實蹟與使用口碑,RZ/T1繼承了這兩款MCU的多種周邊功能,包括完善的計時器與通訊功能。如此就能充分運用過去採用其他瑞薩架構的設計,以簡化開發作業,縮短產品上市的時間。為了順應工業設備對於可靠性與安全性的高度要求,晶片內建記憶體,包括緊密耦合記憶體,皆整合ECC功能。其他安全功能包括,可在程式失控時避免關鍵暫存器遭到覆寫的暫存器寫入保護功能、輸入時脈振盪停止偵測功能,以及獨立看門狗計時器功能,皆能簡化安全認證作業。

(4)新增編碼器介面支援以提供單晶片AC伺服解決方案
RZ/T1群組整合即時處理、低延遲記憶體、高速類比及網絡連線,符合多種AC伺服驅動應用的需求。另外,瑞薩還計劃推出業界首創具備編碼器介面的裝置,並將支援多種馬達反饋通訊協定,例如EnDat2.2,以及感測器與致動器通訊協定,例如BiSS®SSI。上述數位、雙向的編碼器介面,提供了來自增量與絕對編碼器的精確位置值。這項功能通常利用FPGAASIC實作,將功能整合至RZ/T1從而減少元件數量並降低系統成本。
RZ/T1具備優異的處理能力與即時架構,能妥善管理更嚴格的控制迴圈,其網路連線能力可支援決定性通訊,並在單晶片中提供了高速編碼器介面的功能,是非常適合AC伺服的單晶片解決方案。
RZ家族中加入了全新系列產品之後,瑞薩現在足以供應實現「智慧型社會」的關鍵解決方案。瑞薩將持續開發涵蓋高階至低階的新產品,以因應新的市場需求。

(1)緊密耦合記憶體(TightlyCoupled Memory, TCM)
處理器透過專屬記憶體介面直接存取晶片內建高速記憶體,而非透過快取記憶體。

(2)在緊密耦合記憶體中,BTCM支援無等待狀態存取。利用預先擷取功能,ATCM可在無等待狀態下擷取指令,因此不會發生分支。




供貨時程
RZ/T1MCU共包含10種版本,預定20151月開始供應樣品,並計劃201510月開始量產。(供貨時程如有變更,將不另行通知。)



關於瑞薩電子

瑞薩電子株式會社(TSE:6723)為全球第一的微控制器供應商,同時也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。經由NEC電子(TSE:6723)與瑞薩科技的業務整合,瑞薩電子自201041日起正式營運,業務範圍則涵蓋了各種應用裝置的研發、設計與生產。總部位於日本的瑞薩電子,子公司遍及全球20個國家,如欲了解更多資訊,請造訪www.tw.renesas.com




(Remarks)
ARM,Cortex and R4F are registered trademarks or trademarks of ARMLimited. EtherCAT is a trademark of Beckhoff Automation GmbH.EtherNet/IP is a trademark of ODVA.BiSSis a registered trademark of iC-Haus.Otherproduct and service names that appear in this press release aretrademarks or registered trademarks of their respective owners.



【附件】
Mainspecifications of the RZ/T1 Solutions

Product                        No.
R7S910015
R7S910016
R7S910017
                       
R7S910018
               
Package
320-pin                        FPBGA
                        Main CPU
                       
(Maximum                        operating Frequency.)
ARM®                        Cortex®-R4F                        (450                        MHz)
                       
ARM                        Cortex-R4F                        (600                        MHz)
               
FPU
                       
Supports                        addition, subtraction, multiplication, division,                        multiply-and-accumulate, and square-root operations at single- and                        double-precision.
               
Tightly-coupled                        memory
                       
ATCM:                        512                        K                        Byte (with ECC),  BTCM:                        32                        K                        Byte (with ECC)
               
Cache                        memory
                       
Instruction                        cache : 8                        K                        Byte (with ECC), Data cache: 8                        K                        Byte (with ECC)
               
On-chip                        extended SRAM
                       
1                        M                        Byte                        (with                        ECC)
               
Clock
                       
External                        clock / oscillator input frequency: 25                        MHz
CPU                        clock frequency: Up to 450/600                        MHz
Low-speed                        on-chip oscillator (LOCO): 240                        KHz
               
Timers
                       
                        Up                        to 33 extended-function timers                       
16-bit                        TPUa                        (12                        channels), MTU3a                        (9                        channels), GPTa                        (4                        channels): Input capture, output compare, PWM waveform output                        
                       
16-bit                        CMT                        (6                        channels), 32-bit CMTW                        (2                        channels)
               
Industry                        Ethernet communication
                       
Multiprotocol                        Ethernet accelerator "R-IN engine"
                       
EtherCAT®                        slave controller
               
Communication                        interfaces
                       
EtherMAC:                        1 port (without the switching function / 2 ports with switching                        function)
USB                        2.0                        High-Speed                        host / function: 1 channel
CAN                        (compliant                        with ISO11898-1 specification):                        2 channels (max.)
SCIFA                        with 16-byte transmission and reception FIFOs: 5 channels
I2C                        bus interface: 2 channels for transfer at up to 400                        Kbps
RSPIa:                        4 channels
SPIBSC:                        Provides a single interface for multi-I/O compatible serial flash                        memory
               
Encoder                        interface
-
Support                        EnDat 2.2,BiSS® interface
-
                       
Support                        EnDat 2.2BiSS                        interface
               
AD                        converter
                       
12                        bit                        x 2                        units                        (max.) (8 channels for unit 0, 16 channels for unit 1)                        
               
DMA
                       
16                        channels x 2 units
               
Others
                       
Temperature                        sensor for measuring temperature within the chip
Safety                        functions (register write protection, input clock oscillation stop                        detection, CRC, IWDTa, A/D self-diagnostic function of AD                        converter, Error control module, etc.)
Security                        functions                        (option):                        Boot mode with security through encryption, JTAG locking                        mechanism, etc.
               
Power                        supply voltage
                       
3.3V                        (I/O),                        1.2V                        (core)
               
Operating                        temperature
                       
Tj                        = -40℃                        -                        +125
               


Product                        No.
R7S910001
R7S910002
R7S910006
R7S910007
R7S910011
                       
R7S91013
               
Package
176-pin                        HLQFP
                       
320-pin                        FPBGA
               
                        Main CPU
                       
(Maximum                        operating Frequency.)
                        ARM Cortex-R4F
                       
(450MHz)
ARM                        Cortex- R4F                        (600MHz)
ARM                        Cortex- R4F                        (450MHz)
ARM                        Cortex-R4F                        (600MHz)
FPU
                       
Supports                        addition, subtraction, multiplication, division,                        multiply-and-accumulate, and square-root operations at single- and                        double-precision.
               
Tightly                        coupled memory
                       
ATCM:                        512                        K                        Byte (with ECC),  BTCM: 32                        K                        Byte (with ECC)
               
Cache                        memory
                       
Instruction                        cache: 8K Byte (with ECC), Data cache: 8K Byte (with ECC)
               
On-chip                        extended SRAM
-
1                        MB                        with                        ECC
-
                       
1                        MB                        with                        ECC
               
Clock
                       
External                        clock / oscillator input frequency: 25                        MHz
CPU                        clock frequency: Up to 450/600                        MHz
Low-speed                        on-chip oscillator (LOCO): 240                        KHz
               
Timers
                       
                        Up                        to 33 extended-function timers                       
16-bit                        TPUa(12 channels), MTU3a                        (9                        channels), GPTa                        (4                        channels): Input capture, output compare, PWM waveform output                        
                       
16-bit                        CMT(6 channels), 32-bit CMTW2channels
                       
*176-pin                        products differ in the number of channels, etc.
               
Industrial                        Ethernet communication
                       
-
               
Communication                        function
                       
EtherMAC:                        1 port  (without the switching function / 2 ports with switching                        function)
USB2.0                        High-Speed                        host / function:                        1 channel
CAN                        (compliant                        with ISO11898-1 specification):                        2 channels (max.)
SCIFA                        with 16-byte transmission and reception FIFOs: 5 channels
I2C                        bus interface: 2 channels for transfer at up to 400Kbps
RSPIa:                        4 channels
SPIBSC:                        Provides a single interface for multi-I/O compatible serial flash                        memory                        
                       
*176-pin                        products differ in the number of channels or ports, etc.
               
Encoder                        interface
-
                       
Support                        EnDat 2.2,                        BiSS                        interface
               
AD                        converter
                       
                        12                        bit                        x 2units (max.) (8 channels for unit 0, 16 channels for unit 1)                        
                       
*176-pin                        products have unit 0 only.
               
DMA
                       
16                        channels x 2 units
               
Others
                       
Temperature                        sensor for measuring temperature within the chip
Safety                        functions (register write protection, input clock oscillation                        stop detection, CRC, IWDTa, A/D self-diagnostic function of AD                        converter, Error control module, etc.)
Security                        functions                        (option):                        Boot mode with security through encryption, JTAG locking                        mechanism, etc.
               
Power                        supply voltage
                       
3.3V                        (I/O),                        1.2V                        (core)
               
Operating                        temperature
                       
Tj                        = -40                        -                        +125
               


(Remarks)
ARM,Cortex andR4F areregistered trademarks or trademarks of ARM Limited. EtherCATis a trademark of Beckhoff Automation GmbH. EtherNet/IP is atrademark of ODVA. BiSSis a registered trademark of iC-H/.aus.Otherproduct and service names that appear in this press release aretrademarks or registered trademarks of their respective owners.


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