Bereit für KI

32-bit-Mikrocontroller für Motorsteuerungen

29. November 2018, 16:29 Uhr |    
Mikrocontroller für KI-Anwendungen zur Motorsteuerung
© Renesas Electronics Corporation

Rechenleistung für KI-Anwendungen bieten die 32-bit Mikrocontroller RX66T von Renesas. Sie basieren auf dem neuen Prozessorkern RXv3 und sind optimiert für den Einsatz in Motorsteuerungen.

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Die neue Mikrocontroller-Gruppe (MCU) RX66T sind die ersten Mitglieder der 32-bit-RX-MCU-Familie von Renesas auf der Basis des neuen RXv3-CPU-Cores der dritten Generation. Die neuen MCUs nutzen die neueste CPU-Core-Technologie, um eine deutlich verbesserte Leistung zu erreichen, die bis um das 2,5-fache besser ist als die bisherigen MCUs der RX-Familie. Die Leistung im CPU-Betrieb bei der Ausführung eines von Renesas erstellten Vektor-Steuerungsprogramms war auf dem RX66T (160 MHz) 2,5-fach besser als bei früheren Produkten (RX62T/RX63T, 100 MHz).

Durch die Kombination des leistungsstarken neuen RXv3-Cores mit den Stärken der aktuellen MCUs (RX62T und RX63T) adressieren die neuen RX66T-MCUs die von der Wechselrichtersteuerung geforderte Echtzeitleistung und verbesserte Stabilität. Die neuen MCUs sind ideal für den Einsatz in intelligenten industriellen Anwendungen der nächsten Generation, wie Industriemotoren, Power Conditionern und Robotern, sowie intelligenten Haushaltsgeräten, einschließlich Klimaanlagen und Waschmaschinen.

Bei einem Betrieb mit 160 MHz erreichen die RX66T-MCUs eine erstklassige Leistung von 928 CoreMark – ein Benchmarktest, der vom Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) entwickelt wurde – und ermöglichen eine präzisere Wechselrichtersteuerung. Die MCUs können bis zu vier Motoren gleichzeitig steuern und sind damit ideal für konventionelle Motorsteuerungen und Anwendungen, die eine mehrachsige Motorsteuerung erfordern, wie kompakte Industrieroboter und persönliche Roboter, die immer beliebter werden. Darüber hinaus ermöglicht die zusätzliche Verarbeitungskapazität des RX66T es Entwicklern, Programme hinzuzufügen, die eingebettete KI (Embedded Artificial Intelligence; e-AI) zur Motorfehlererkennung verwenden. Solche Programme können Motorfehler erkennen und die Fehlerortung in Echtzeit basierend auf den Strom- oder Schwingungseigenschaften des Motors identifizieren. Die Bereitstellung dieser Funktion bietet Entwicklern den entscheidenden Mehrwert aus Produktivität, Sicherheit und Qualität. Die RX66T-MCUs integrieren auch ein 5 V Netzteil, das eine ausgezeichnete Rauschtoleranz bietet.

»Die KI-Technologie verändert die Industrieanlagen- und Haushaltsgeräteindustrie. Die Entwicklung von e-AI in diesen Märkten wird zum Katalysator für neue Innovationen am Endpunkt«, kommentiert Akira Denda, General Manager, IA Solutions Business Division, Industrial Solution Business Unit. »Die neue RX66T-MCU-Gruppe wird dazu beitragen, e-AI-Performance in Echtzeit noch schneller in den Endpunkt zu bringen. Dieser Trend wird Haushaltsgeräte noch intelligenter machen und die Fertigungseffizienz in intelligenten Fabriken erhöhen.«

Da immer mehr Geräte – von Robotern und Power Conditionern bis hin zu Waschmaschinen und Trocknern – mit dem Internet der Dinge verbunden sind, erfordern motorisierte Geräte im Feld während ihres gesamten Lebenszyklus Online-Firmware-Updates. Die Anwendung von e-AI für die vorausschauende Fehlerdiagnose erfordert, dass Endpunkt-MCUs sicher mit Lernergebnissen aus der Cloud aktualisiert werden. Die RX66T-MCU-Group umfasst die Trusted Secure IP (TSIP) von Renesas, die sich durch die CAVP-Zertifizierung (Cryptographic Algorithm Validation Program) durch das National Institute of Standards and Technology (NIST) der Vereinigten Staaten auszeichnet und sichere Firmware-Updates und verschlüsselte Kommunikation bietet.

Hauptmerkmale der RX66T-MCU-Gruppe:

  • Unterstützt die Wechselrichtersteuerung mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 160 MHz, 928 CoreMark, On-Chip-FPU (Floating Point Unit) und 5 V Netzteil.
  • Hochgeschwindigkeits-Flash-Speicher mit maximal 120 MHz Lesebetrieb, um Geschwindigkeitsunterschiede mit der CPU zu reduzieren und sowohl hohe Leistung als auch eine konsistente Ausführungsumgebung zu realisieren.
  • Reduziert den Platzbedarf und die Anzahl der Komponenten durch die Generierung eines dreiphasigen, komplementären Pulsweitenmodulationsausgangs (PWM) für bis zu vier Motoren in MCU-Gehäusen mit 112 und 144 Pins und bis zu drei Motoren in MCU-Gehäusen mit 64, 80 und 100 Pins.
  • Konfigurationen mit bis zu 16 KB ECC-SRAM (Error Correction Code) und bis zu 128 KB SRAM mit Single-Cycle-Zugriff und Single-Bit-Fehlererkennung (Paritätsprüfung) für hohe Zuverlässigkeit verfügbar.
  • Möglichkeit zur Erzeugung hochauflösender PWM-Signale mit einer minimalen Zustandsänderungsdauer von 195 Pikosekunden (1,6-fach besser als die bestehenden RX-Produkte) für Power-Conditioner- oder digitale Stromversorgungssteuerungsanwendungen.
  • Die Trusted Secure IP (TSIP) von Renesas bietet sichere Firmware-Updates und verschlüsselte Kommunikation mit erfolgreicher CAVP-Zertifizierung.

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