Las MCU RISC-V ofrecen a los desarrolladores una nueva opción de bajo consumo y alto rendimiento, además de compatibilidad total con la cadena de herramientas.
Renesas Electronics Corporation, uno de los principales proveedores de soluciones avanzadas de semiconductores, ha anunciado hoy los primeros microcontroladores (MCU) de propósito general basados en RISC-V de 32 bits construidos con un núcleo de CPU desarrollado internamente. Mientras que muchos proveedores de MCU se han unido recientemente a alianzas de inversión para avanzar en el desarrollo de productos RISC-V, Renesas ya ha diseñado y probado un nuevo núcleo RISC-V de forma independiente, que ahora se implementa en un producto comercial y está disponible en todo el mundo. El nuevo grupo de MCUs R9A02G021 ofrece a los diseñadores de sistemas embebidos una vía clara para desarrollar una amplia gama de aplicaciones de bajo consumo y bajo coste basadas en la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) de código abierto.
Mientras que la mayoría de las soluciones RISC-V actuales están orientadas a aplicaciones específicas, las MCU del grupo R9A02G021 están diseñadas para servir a múltiples mercados finales, como sensores IoT, electrónica de consumo, dispositivos médicos, pequeños electrodomésticos y sistemas industriales. Al igual que los MCU de propósito general existentes, los diseñadores tendrán acceso a un entorno de desarrollo completo para el R9A02G021, proporcionado por Renesas y su amplia red de socios de cadenas de herramientas. Esto les permitirá reducir significativamente los costes, los recursos de ingeniería y el tiempo de desarrollo.
"Nuestro objetivo es ofrecer productos comercialmente viables que los clientes puedan llevar rápidamente a la producción en masa, demostrando al mismo tiempo las ventajas de la arquitectura RISC-V", afirma Daryl Khoo, Vicepresidente de la 1ª División de Embedded Processing de Renesas. "Además, los clientes se enfrentan a menudo a complejos retos de diseño y compromisos como el rendimiento, el consumo de energía, la memoria o la elección de la arquitectura de la CPU. La nueva RISC-VMCU proporciona un grado adicional de elección a los clientes que desean utilizar productos con la arquitectura abierta."
Como uno de los primeros en adoptar RISC-V, Renesas cuenta con una amplia oferta de productos específicos para aplicaciones RISC-V, entre los que se incluyen sus dispositivos ASSP de 32 bits para control de voz y control de motores y los microprocesadores de propósito general (MPU) RZ/Five de 64 bits, construidos sobre núcleos de CPU desarrollados por Andes Technology Corp. El grupo R9A02G021 representa la primera generación de MCU de propósito general basados en el núcleo RISC-V desarrollado internamente por Renesas, que se lanzará en los próximos años.
"Hasta ahora, las MCU, un mercado potencial clave para RISC-V, carecían de diseños comerciales sólidos por parte de los principales proveedores, que representan alrededor del 85% del mercado de MCU", afirma Tom Hackenberg, analista principal de informática y software de la línea de negocio More Moore de Yole Group. "Con la introducción por parte de Renesas de la plena disponibilidad comercial de una MCU multimercado RISC-V en su variada cartera de MCU, así como el apoyo tan necesario de proveedores de herramientas estándar reconocidos en el sector, el mercado RISC-V está preparado para empezar por fin a acelerar su crecimiento. A medida que otros proveedores líderes sigan el ejemplo de Renesas, RISC-V debería acercarse al 10% del mercado global de MCU a finales de 2029, con un importante potencial de crecimiento más allá (The Microcontroller Market Monitor, 2024 Q1 Edition, Yole Intelligence)".
Equilibrio entre rendimiento y potencia
El grupo R9A02G021 RISC-V ofrece un amplio rendimiento con velocidades de reloj de hasta 48 MHz, al tiempo que consume muy poca energía en modo de espera con 0,3µA. Proporciona 128 KB de memoria flash rápida, 16 KB de memoria SRAM y 4 KB de memoria flash para almacenamiento de datos. Diseñadas para soportar condiciones adversas, las MCU pueden funcionar con fiabilidad a temperaturas ambiente que oscilan entre -40 °C y 125 °C. Las MCU incorporan interfaces de comunicaciones serie estándar, así como funciones de convertidor digital-analógico (DAC) y convertidor analógico-digital (ADC) para facilitar conexiones seguras y de alta velocidad con sensores, pantallas y otros módulos externos. El amplio rango de tensión de entrada de 1,6 V a 5,5 V permite un funcionamiento a baja tensión y baja corriente, así como inmunidad al ruido, por lo que el R9A02G021 es ideal para dispositivos alimentados por batería.
Características principales del grupo MCU R9A02G021
- CPU: Núcleo RISC-V a 48MHz, 3,27 Coremark/MHz
- Memoria: 128KB code flash, 16KB SRAM (12KB y 4KB ECC SRAM) y 4KB data flash
- Consumo de energía: 162µA/MHz (potencia activa), 0,3µA (SW en espera), 4µs (activación en espera)
- Interfaces de comunicaciones serie: UART, SPI, I2C, SAU
- Periféricos analógicos: ADC de 12 bits y DAC de 8 bits
- Rango de temperatura: -40°C a 125°C (Ta)
- Rango de tensión de funcionamiento: 1,6 a 5,5 V
- Paquetes: 16 WLCSP, 24/32/48 QFN (QFP opcional)
Los MCU R9A02G021 RISC-V son totalmente compatibles con el entorno de desarrollo integrado (IDE) e² studio de Renesas, que se ofrece a los clientes sin coste alguno. La completa cadena de herramientas incluye un configurador de código, el compilador LLVM y una placa de prototipado rápido (FPB). Los socios de Renesas también ofrecen entornos de desarrollo completos: IAR con su IDE Embedded Workbench y la sonda de depuración I-jet, y SEGGER con el IDE Embedded Studio, las sondas de depuración J-Link y los programadores de producción Flasher. La documentación de apoyo incluye el manual de usuario de FPB, una guía de introducción, esquemas, listas de materiales (BOM) y archivos Gerber.
Soluciones de éxito
Renesas ha desarrollado "All-in-One Smart Pressure Cooking Pot", que combina el R9A02G021 con numerosos productos compatibles de su cartera, como el convertidor CC/CC RAA211412, los acondicionadores de señal ZSSC3224/3240, el driver IGBT RV1S9231A, el IGBT RJH60T04DPQ y el SoC Wi-Fi DA16200. Combinados, ofrecen una solución rentable, compacta y modular para los modernos aparatos conectados. Estas Winning Combinations son arquitecturas de sistema técnicamente probadas de dispositivos compatibles entre sí que funcionan juntos a la perfección para ofrecer un diseño optimizado y de bajo riesgo para una comercialización más rápida. Renesas ofrece más de 400 Winning Combinations con una amplia gama de productos de la cartera de Renesas para permitir a los clientes acelerar el proceso de diseño y llevar sus productos al mercado más rápidamente. Se pueden encontrar en renesas.com/win.
Disponibilidad
La MCU R9A02G021 RISC-V está disponible desde hoy a través de distribuidores de todo el mundo, junto con la FPB, el software y las herramientas de desarrollo. Más información en: renesas.com/R9A02G021. Un artículo de blog sobre el nuevo dispositivo RISC-V está disponible aquí.
(Renesas Electronics Corporation)
