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Cortex-M-MCUs

Flexibel und secure

18. November 2019, 15:21 Uhr   |  Iris Stroh

Flexibel und secure
© Renesas

Renesas Electronics baut mit der neuen RA-Familie sein Cortex-M-MCU-Portfolio aus. Die Familie umfasst verschiedene Serien, deckt eine Speichergröße von bis zu 2 MB ab, läuft mit bis zu 200 MHz und bietet ein hohes Maß an Security.

Renesas Electronics war mit seiner Synergy-Plattform ein Späteinsteiger auf dem General-Purpose-Markt mit ARM-basierten MCUs. Also ging das Unternehmen einen neuen Weg, um sich vom Wettbewerb zu differenzieren: eine ARM-MCU-Plattform, die mit einem Rundum-sorglos-Paket hinsichtlich der Software ausgestattet ist. Das Konzept ging auf.Bernd Westhoff, Senior Manager, Microcontroller Product Marketing (Global) von Renesas Electronics: »Bei der Synergy-Plattform sind Hardware und Software aus einem Guss. Dank des Software-Pakets muss sich der Entwickler nicht um Low-Level-Treiber oder Software-Stacks kümmern, sodass sich ein schnelles Time-to-Market realisieren lässt.« Jetzt kommt die RA-Familie, dieses Mal ohne Rundum-sorglos-Paket, soll aber beispielsweise den IoT-Markt adressieren.

Aber steht sie dann nicht in direkter Konkurrenz zu Synergy? Gerade wenn man sich vor Augen führt, dass am IoT-Markt viele Unternehmen aktiv sind, die nicht gerade Elektronikspezialisten sind, dürfte hier die Nachfrage nach Synergy doch besonders hoch sein. Westhoff: »Das war auch unser Verständnis, als wir Synergy auf den Markt gebracht haben. Wir konnten uns im Markt sehr stark differenzieren, weil wir die Entwickler von den Alltagslasten, sprich: Low-Level-Treiber anzupassen oder Software-Stacks zum Laufen zu bringen, befreien. Für viele Kunden ist das auch ein wichtiges Differenzierungsmerkmal, aber letztendlich gibt es auch viele Kunden, und in dem Fall reden wir insbesondere von Kunden mit großen Entwicklungsabteilungen, die ihre Endapplikation durch ihre eigene Software differenzieren wollen. Und diese Differenzierung findet in dem Fall nicht nur auf Applikationsebene statt, sondern auch auf der Low-Level-Treiber-Ebene. Da wollen die Unternehmen selbst die Kontrolle behalten, das wollen sie nicht aus der Hand geben.« Außerdem ist Synergy und die Software drum herum direkt mit ThreadX (ExpressLogic) verbunden. Und auch das wollen nicht alle Entwickler. Sie wollen auch beim Betriebssystem freie Wahl haben, weil es auch hier ganz klare Präferenzen gibt. Folglich: Renesas kann nicht den kompletten Cortex-M-Markt mit Synergy abdecken.

Diese Lücke füllt Renesas jetzt mit RA. »Die RA-Familie weist dieselbe DNA wie all unsere Familien auf, also beispielsweise dieselbe Flash-Technologie, und auch bei den IPs gibt es Ähnlichkeiten«, so Westhoff. Dazu zählt er beispielsweise Timer-Strukturen, die auf allen Plattformen - RX, RA und Synergy – dieselben sind. Unterschiede gibt es wiederum bei den verwendeten Prozessorkernen. Die meisten Synergy-Controller basieren auf dem Cortex-M4-Core, es gibt aber auch einzelne Derivate mit Cortex-M0+ und -M23. Bei der RA-Familie sind auch der Cortex-M4 und M23 vertreten, aber es sollen noch Komponenten mit dem Cortex-M33 folgen. Warum nochmals der M4? Er ist immer noch ein weit verbreiteter Core, und durch die Integration dieses Prozessorkerns ist für Kunden eine Migration möglich. »Man erkennt bei allen Controllern, dass es Renesas-Produkte sind, wenn man sich die Peripherien anschaut. Aber neben anderen Cores ist bei der RA-Familie die Security-Offerte deutlich erweitert worden und mit dem FSP erhöht sich die Software-Flexibilität«, betont Westhoff.

Überblick über die RA-Familie

Insgesamt sind derzeit vier Serien geplant: RA2, RA4, RA6 und RA8, wobei es bei allen Serien auch dedizierte ASSPs geben wird, sei es für Motorsteuerungen, HMI- oder Sensoranwendungen. Renesas umschreibt die einzelnen Serien folgendermaßen:

  • Die RA2-Serie basiert auf dem Cortex-M23, der mit bis zu 60 MHz getaktet wird. Die Controller sind auf niedrige Leistungsaufnahme getrimmt und verfügen über bis zu 512 kB Flash und 64 kB RAM.
  • Die RA4-Serie ist mit dem Cortex-M4 ausgestattet (bis zu 100 MHz) und zeichnet sich laut Westhoff durch ein gutes Verhältnis zwischen Rechenleistung und Leistungsaufnahme plus Security aus. An Speicher verfügen diese Komponenten über bis zu 1 MB Flash und bis zu 128 kB RAM.
  • Die RA6-Serie basiert ebenfalls auf dem Cortex-M4, läuft aber mit bis zu 200 MHz. Wichtige Merkmale dieser Serie sind neben der hohen Performance die Skalierbarkeit, viele Connectivity-Möglichkeiten sowie Security. Auf diesen Controllern implementiert Renesas bis zu 2 MB Flash und bis zu 640 kB RAM.
  • Die RA6-Serie besteht aus Dual-Core-Varianten, wobei die Cores mit bis zu 200 MHz laufen. »Das ist die Serie mit der höchsten Rechenleistung, die sich aber auch durch Funktionalitäten für HMI, Security und Connectivity und über eine hohe Analogintegration auszeichnet«, so Westhoff. Auch hier sind bis zu 2 MB Flash geplant, aber auch das integrierte SRAM soll eine Kapazität von bis zu 1 MB aufweisen.
Westhoff_Bernd
© Renesas

Bernd Westhoff, Renesas Electronics: »Mit der RA-Familie erweitern wir unser MCU-Portfolio, so dass Entwickler ab sofort nicht nur auf die RX-Controller mit dem industrieweit schnellsten embedded MCU-Core und den Synergy-MCUs mit ARM-Cores und umfassenden Software-Support zurückgreifen können, sondern jetzt auch auf RA-MCUs mit ARM-Cores und freier Software-Wahl.«

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1. Flexibel und secure
2. Connectivity-Möglichkeiten
3. FSP und Entwicklungsumgebung

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