瑞萨电子中国通用电子事业本部市场部高级专家姜汉明
这不仅是一份骄傲,也是市场对其品牌、产品及技术的认可。瑞萨最初是在日立、三菱电机、NEC的技术创新基础上成立,2017年收购了美国功率模拟器件供应商Intersil,2019年又收购了模拟混合信号供应商IDT,以一个更加全球化的面貌开创事业新篇章。
但青出于蓝而胜于蓝,经过数十年的创新与发展,瑞萨的主要产品包括微控制器(MCU)、SoC、模拟及功率器件和混合信号产品等,广泛应用于汽车、工业、家电及信息通信等领域。2018年,瑞萨全球销售额为7574亿日元(约合453亿人民币),毛利率约为45%,营业利润率约为15%。
以中国市场为例,瑞萨在中国市场的主力产品为MCU,2018年该产品在中国的市场份额约为68%,其余A&P占比为22%,SoC占比约为10%。值得一提的是,为了应对汽车、工业等应用市场的大需求,加速产业发展进程,瑞萨也在2019年推出了“增强版”的RL78、RX两款MCU系列产品及Synergy开发平台。
相比以往的MCU产品,基于RL78内核的MCU以能效比为主,可以提供低功耗(最低46uA/MHz)、可扩展性(1KB到512KB的Flash)及高效(最高1.39DMIPS/MHz)等性能。目前,量产的产品主要涉及无线系统、电机控制及LCD等应用。
RL78系列产品低功耗能力是如何体现的?如实现SNOOZE功能(待机时ADC与UART操作)、STOP模式下的RAM数据保留等。值得一提的是,在STOP模式下,可以灵活地配置外设,以达到安全性和灵活性的最大平衡,并且保持低功耗。
在扩展性方面,RL78系列产品主要体现了超强的兼容性(全系列管脚兼容)和灵活性(外设端口重定位)。当然,用户最关心的还是MCU产品安全性,在该方面,针对3种主机通信方式,都有对应的Flash保护机制,防止代码被恶意读出。例如:在编程器上,不会设置“读出”命令;在使用仿真器时,除了常用的设置安全密码验证方式,RL78还提供一个额外的选项,可以完全禁止片上调试功能。
针对RL78系列MCU产品,瑞萨还推出了R7F0C806/807/808/809等特色产品,主要用于小家电、简单电机驱动、直接驱动LED及通用市场等场景。在研讨会现场,瑞萨也展示了基于RL78系列MCU开发的PM2.5便携式电池监视器及自动液体分配器等产品。
由于物联网、工业自动化引领的嵌入式市场正步入快速成长期。在家电、电机控制、表计产品等注重性价比的应用中,MCU产品的竞争异常激烈。这类应用中产品的低功耗特性非常重要,同时还要兼顾可扩展性,如丰富的外设、极高的运算能力等。瑞萨的RX系列MCU产品因采用独特的设计,可在一众产品中脱颖而出。
MCU的功耗表现就是其生存之本。在这点上,RX系列产品表现非常优异,从入门级RX100产品体现出的低功耗设计理念便可以看出。
除了在功耗方面表现不俗外,RX系列产品的内核也极具特色,如RXv2内核,提高了周期执行性能,优于竞争对手的32位CPU,具有先进的DSP/FPU功能;RXv3内核,则具有寄存器组保存功能,减少了中断操作的开销,大大增强了实时处理能力。其中RX100、RX200、RX600主要采取了RXv1内核,部分RX200、RX600、RX700则采取了RXv2内核,部分RX600、RX700采取了RXv3内核。
相比 ARM Cortex-M4处理器,使用瑞萨RXv2内核的CPU在DSP性能方面提高了3倍,在FPU性能方面提升了2倍。
整体来看,内核的不断更新迭代,改进了CPU的处理能力,以支持更复杂的系统,有助于增加产品的附加值。
从家电、可穿戴再到物联网、工业OA产品,RX系列产品的所有目标应用中,触控技术都是重要的技术节点。瑞萨开发的触摸按键技术同时支持电容自感应和电容互感应方式,其高灵敏度、抗噪声干扰硬件特性配合软件开发工具,将带来全新的电容触摸按键设计理念。
值得一提的是,RX系列特色产品RX65N和RX651都具有双区Flash的高性能32位MCU,即可以在不中断程序运行的情况下,对Flash进行擦除和写入,可以实现后台OTA操作。RX65N/RX651还支持各种嵌入式安全系统的需求,内置大容量RAM,单芯片系统可支持TFT-LCD显示。
对于典型的嵌入式开发流程来说,从创意到量产间的过程异常复杂,涵盖硬件、软件、系统集成、应用程序开发、产品测试、最终量产的商业模式,而正是由于漫长的流程及昂贵的前期投入成本,阻碍了物联网的快速演进与创新。
为了简化工程师使用瑞萨MCU产品开发流程,瑞萨推出的Synergy平台,其软件部分包括Synergy Software Package(SSP)、软件API以及通过验证的附加软件三部分。其中SSP是Synergy软件的核心,全部为瑞萨认证合格的软件包,包括应用框架、实时操作系统、中间件、功能库、HAL驱动以及板级支持包等,可覆盖绝大部分通用开发工作。
SSP是Synergy软件的核心,具有完整的软件开发生命周期,能够多个硬件平台上提供数据手册,满足软件质量要求的各项工业标准,并提供可靠的软件质量保证(SQA)。瑞萨对SSP进行紧密的集成、优化、测试、记录并维护。其分层式架构使开发人员能够使用通用的API和应用程序框架来编写应用程序,或根据需要直接连接到设备驱动程序级别。
Synergy微控制器家族包括四个不同系列,专为终端应用设计,包括面向物联网市场的互连移动设备和高性能嵌入式系统控制器等。
其中,S1超低功耗系列设计具有模拟功能、安全连接和强大安全性的产品,用于需要长电池使用时间和待机时间的领域;S3高效系列提供需要安全连接、高级模拟和时序控制、安全自测、段式LCD和电容式触摸控制功能的电源敏感型应用;S5高集成度系列实现高要求的控制应用,兼具安全连接、大内存、串行存储器扩展、高精度模拟、TFT-LCD图形(采用2D引擎)和安全功能;S7高性能系列可同时处理多个高速安全连接通道,驱动TFT-LCD显示屏,执行精密控制运算或感测具有高精度的模拟信号。
Synergy平台提供了丰富的工具和开发板,支持不同层级的开发。通过快速代码开发加快产品入市时间,促进文件管理、软件和MCU配置、代码生成、编译、调试和直观图形界面设计。所有Synergy工具、支持、开发席位和维护均随Synergy平台一起提供。
此外,瑞萨为开发者准备了丰富的Synergy资源库,包括Synergy软件包和其他调试工具、开发软件,可以随时下载使用。
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