В мире вычислительной техники одной из наиболее обсуждаемых тем является уменьшение размера узла процессора. Поскольку меньшие размеры часто означают более низкое энергопотребление, более высокую производительность и большую плотность, уменьшение масштаба процессоров было основной целью с 1960-х годов. Хотя разговор о размере узла обычно сосредоточен на процессорах, это масштабирование также влияет на производительность микроконтроллеров (MCU). Renesas недавно объявила, что впервые начнет производить свои 32-битные микроконтроллеры семейства Cortex-M RA на 22-нм техпроцессе.
Новый 22-нм микроконтроллер Reneasas. Изображение предоставлено Renesas
32-разрядное семейство микроконтроллеров RA
Семейство 32-разрядных микроконтроллеров RA Cortex-M является одним из самых популярных микроконтроллеров Renesas. Впервые представленное в 2019 году, семейство RA состоит из нескольких различных 32-разрядных микроконтроллеров, каждый из которых предназначен для разных вариантов использования. Например, серия RA2 оптимизирована для встраиваемых приложений с низким энергопотреблением, а семейство RA8 ориентировано на высокую производительность таких приложений, как человеко-машинные интерфейсы(ЧМИ). Флагманский микроконтроллер семейства RA6M4 предназначен для высокопроизводительных приложений. Разработанный на основе ядра Arm Cortex-M33 с частотой 200 МГц, RA6M4 построен на основе архитектуры Armv8-M, которая включает расширения безопасности. Это вычислительное ядро поддерживается до 1 МБ флэш-памяти кода, 8 КБ флэш-памяти данных и 256 КБ SRAM с контролем четности/ECC (коррекция кода ошибки).
Микроконтроллер RA6M4. Изображение предоставлено Renesas
Наряду с вычислительным ядром система имеет два встроенных 12-разрядных АЦП, два встроенных 12-разрядных ЦАП и встроенный датчик температуры. Поддерживаемые протоколы связи включают I2C, SPI, Quad SPI, USB 2.0, CAN2.0B и Ethernet. Кроме того, микроконтроллер RA6M4 оснащен функциями безопасности, такими как безопасный криптографический ускоритель и Arm TrustZone.
Переход на 22нм
На этой неделе Renesas объявила, что первый микроконтроллер, который будет производиться по техпроцессу 22-нм, будет расширением семейства RA 32-разрядных процессоров Arm Cortex-M. с радио и поддержкой Bluetooth 5.3 с низким энергопотреблением, включая поддержку обновлений в полевых условиях для новых беспроводных возможностей. Разработчикам конечных продуктов теперь потребуется только одно устройство для поддержки функций всех предыдущих выпусков спецификаций Bluetooth, включая угол прихода/угла отклонения Bluetooth 5.1 и передачу стереозвука с низким энергопотреблением по изохронным каналам Bluetooth 5.2. По словам Renesas, переход на меньший технологический узел будет иметь большое значение для производительности микроконтроллера, позволяя снизить энергопотребление за счет снижения напряжения ядра. Компания утверждает, что микроконтроллеры также будут иметь те же функциональные возможности, но с меньшей площадью кристалла, что позволит получить меньшие по размеру чипы с более высокой интеграцией памяти и периферийных устройств. Хотя Renesas сейчас тестирует 22-нм устройство, компания рассчитывает полностью вывести устройство на рынок в четвертом квартале 2023 года.