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Renesas Electronics ha presentato una nuova famiglia di microcontrollori embedded (MPU) denominata RZ/A1 composta da 15 dispositivi (a loro volta divisa in tre sotto gruppi: RZ / A1H , RZ / A1M e RZ / A1L) dedicati allo sviluppo di interfacce grafiche uomo- macchina evolute ( HMI ) per soddisfare le esigenze di quella che viene definita “smart society. Questi sono i primi prodotti della nuova famiglia RZ già annunciata da Renesas Electronics nell’ Ottobre del 2012 col seguente slogan: “La fusione tra il controllo embedded e l’Information Technology“.
Le prinicipali caratteristiche di questi nuovi prodotti sono rappresentate dai 10 Mega Bytes (MB) di memoria RAM, la più grande capacità di memoria su singolo silicio attualmente disponibile e dall’integrazione delle periferiche necessarie per lo sviluppo di un’interfaccia uomo-macchina ad alte prestazioni (HMI) come, ad esempio, l’ingresso per telecamere, l’acceleratore hardware per la gestione della grafica evoluta o il supporto per Open VG 1.1 e per le funzioni audio.
Data la notevole dimensione della RAM interna non c’è più la necessità di utilizzare memoria esterna (DRAM), di conseguenza i progettisti possono sviluppare sistemi che gestiscono display WXGA (1280 x 768 pixels) senza preoccuparsi dei lunghi tempi di consegna delle memorie DRAM, ottenendo allo stesso tempo altri vantaggi: aumento delle prestazioni del sistema, riduzione dei consumi e dei costi ma anche una più alta immunità ai disturbi vista l’assenza di un bus esterno. Inoltre la scelta di utilizzare una CPU progettata da ARM® consente ai progettisti l’utilizzo del vasto ecosistema a disposizione per questa CPU contribuendo alla riduzione dei tempi e dei costi di sviluppo.
Grazie all’evoluzione delle tecnologie informative e di comunicazione (ICT), così come quella nel campo dei semiconduttori, qualsiasi di prodotto che utilizziamo ogni giorno, inclusi gli elettrodomestici, i sistemi di controllo industriale, i sistemi di controllo per edifici, le reti per la distribuzione dell’energia nonché le infrastrutture per il trasporto, sono ormai connessi in rete contribuendo a dare vita alle “smart society“, in cui ogni aspetto della nostra esistenza è collegato al “cloud“, con gli smartphone e i tablet che stanno guadagnando rapidamente popolarità quali interfacce tra le persone e la “smart society“; anche per questo motivo, la richiesta di interfacce con display ad alta risoluzione e con schermo touch capacitivo cresce rapidamente sia per applicazioni di tipo domestiche che per applicazioni industriali.
L’implementazioni di un tale livello di connettività e di interfacce grafiche uomo-macchina richiede un elevato livello di prestazioni e di funzioni che difficilmente si ritrovano in un singolo microprocessore; di conseguenza, in questo tipo di applicazioni, vengono utilizzati microprocessori tradizionali che richiedono l’ utilizzo di memoria esterna (DRAM). Questo approccio mostra però un significativo numero di problemi, ad esempio la frequenza di lavoro della memoria DRAM rende più complessa la progettazione del sistema, il frequente cambio di generazione della memoria si traduce in una maggiore difficoltà nel mantenere una fornitura costante dello stesso dispositivo per un lungo periodo, la superficie del circuito stampato aumenta così come aumenta l’emissione di disturbi elettromagnetici e, infine, l’incremento della complessità può creare un maggiore carico di lavoro nella progettazione del software .
Per fornire una risposta a tutte queste problematiche, Renesas propone la nuova famiglia RZ/A1.
I nuovi prodotti presentano le seguenti caratteristiche:
1) Soluzioni che non utilizzano DRAM e una memoria RAM a bordo di grandi dimensioni, che eliminano le preoccupazioni derivanti dall’ utilizzo di memoria DRAM esterna migliorando le prestazioni del sistema ed i relativi consumi.
I nuovi prodotti forniscono la più grande dimensione di RAM on chip attualmente disponibile sul mercato: 10 MB. La disponibilità di una tale dimensione di memoria a bordo è sufficiente sia per gestire il codice durante l’esecuzione del programma che per contenere i dati di grandi dimensioni relativi alle immagini necessarie per le applicazioni HMI come ad esempio l’elaborazione grafica. Di conseguenza non è più necessario utilizzare componenti di memoria DRAM esterni. Questo significa che, oltre ad eliminare le preoccupazioni derivanti dalla necessità di approvigionamento delle memorie DRAM, il costo totale del sistema risulta ridotto grazie al fatto che una minore dimensione del circuito stampato è sufficiente per contenere il ridotto numero di componenti; sia i consumi che le emissioni elettromagnetiche o ridotti; il costo del circuito stampato risulta ridotto ed il circuito di alimentazione risulta più economico dato che non esiste più la necessità di generare una tensione di alimentazione aggiuntiva dedicata all’alimentazione di memorie DRAM .
Inoltre, utilizzare RAM a bordo significa non dovere più utilizzare molti pin del microprocessore per la gestione del bus esterno. Alte prestazioni ed accesso alla memoria senza latenza consentono un aumento delle prestazioni del sistema che può andare dal 30% al 50%.
2) La combinazione tra la CPU ARM e le esclusive periferiche Renesas consente un elevato livello di scalabilità.
Per gestire le funzioni di networking sempre più complesse, oltre all’hardware sono necessari componenti software sempre più potenti assieme ai relativi ambienti di sviluppo. Per questa ragione la nuova famiglia RZ / A1 utilizza la CPU ARM che beneficia di un ecosistema globale che comprende sia sistemi di sviluppo che librerie software, il tutto utilizzando periferiche che derivano da quelle dei dispositivi della serie Renesas SH 7260, una tra le più utilizzate nel campo delle HMI, e che sono state ulteriormente migliorate.
Ciò significa che i progettisti che scelgono la nuova serie RX / A1 possono utilizzare pienamente le loro precedenti esperienze maturate con i sistemi di sviluppo Renesas.
Gli sviluppatori possono anche beneficiare di una vasta gamma di strumenti di sviluppo forniti da una serie di terze parti che già da tempo forniscono supporto per i dispositivi Renesas.
Inoltre, per la prima volta nel mondo dei semiconduttori, un fornitore quale Renesas ha stretto un accordo con ARM per lo sviluppo congiunto di una versione di un sistema operativo in tempo reale per la CPU Cortex™-M , RTX CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard) – RTOS, la quale fornisce un livello superiore di prestazioni. Questo consente un semplice porting delle applicazioni sviluppate per le CPU che vanno dal Cortex – M fino al Cortex – A e fornisce una notevole scalabilità nei campi applicativi dove le prestazioni in tempo reale sono necessarie.
“ARM è lieta del fatto che Renesas stia ampliando il suo portafoglio di prodotti basato su processori ARM“ afferma Keith Clarke, vice presidente, Embedded Processors, Processor Division, ARM. Riconoscendo l’importanza del mercato delle applicazioni Automotive e Industriali, ARM e Renesas hanno adattato il sistema operativo in tempo reale CMSIS – RTOS RTX per lavorare, per la prima volta, con la CPU ARM della serie di processori Cortex – A. La combinazione tra la profonda esperienza di Renesas nel campo dei sistemi integrati con la tecnologia delle CPU a basso consumo e gli strumenti software per incrementare la produttività forniti da ARM faciliterà i nostri clienti comuni nello sviluppo di applicazioni più interessanti nel campo dei sistemi automotive ed in quello dei sistemi di controllo di processo industriale.
Aggiungendo la nuova famiglia RZ alle attuali famiglie RL78, RX e RH850, Renesas intende fornire una completa linea di soluzioni per lo sviluppo della “smart society“, nonché una completa linea di prodotti MCU e MPU per supportarla. Renesas continua a sviluppare nuovi prodotti sia di fascia alta che di fascia bassa per rispondere alla domanda di mercato in continua evoluzione.
