High-End-Prozessoren von Renesas
Industrieroboter mit nur einem Chip realisieren
Renesas Electronics hat die RZ/T2H- und die RZ/N2H-Serie vorgesellt, mit der das Unternehmen industrielle Anwendungen adressiert. Die erste Serie ist ab sofort verfügbar, die zweite folgt Anfang 2025.
»Die neue Serie verfügt über genügend Rechenleistung, Echtzeitfähigkeit und Industrial-Ethernet-Support, sodass mit nur einem Chip Industrieroboter, SCARA- oder kollaborative Roboter sowie AMRs und AGVs realisiert werden können«, erklärt Knut Dettmer, Director für Business Development bei Renesas Electronics.
Das Unternehmen hat in die neuen High-End-Prozessoren vier A55-Cores mit 1,2 GHz und zwei R52-Cores mit 1 GHz integriert. Dazu kommen vier Ethernet-Ports, drei Gigabit-Ethernet-MACs (GMAC) sowie ein Ethernet-Switch. Dettmer: »Die Prozessoren unterstützen EtherCAT, Profinet, EtherNet/IP, aber auch TSN oder OPC-UA FX werden hardwaremäßig unterstützt, wobei dafür auch Software-Referenz-Implementierungen verfügbar sind.«
Jobangebote+ passend zum Thema
Mit einzigem RZ/T2H die Bewegungssteuerung und Motorsteuerung übernehmen
Mit diesen Voraussetzungen ist es beispielsweise möglich, bei einem Industrieroboter mit einem einzigen RZ/T2H die Bewegungssteuerung und Motorsteuerung von diversen Achsen zu übernehmen. Dettmer konkretisiert: »Der RZ/T2H erlaubt die Steuerung von bis zu neun Servo-Motoren.« Die dafür notwendigen Peripheriefunktionen sind ebenfalls in den Prozessor integriert, einschließlich den für die Positionsbestimmung erforderlichen Encoder-Schnittstellen, Delta-Sigma-Schnittstellen, 3-Phasen-PWM-Timer. Die Echtzeitkerne sind mit den Peripherals für einen schnellen Zugriff über einen LLPP-Bus (Low Latency Peripheral Port) verbunden. Aber auch wenn es um einen dezentralen Ansatz geht, sprich: der Controller nicht direkt am Motor sitzt, bietet Renesas eine Lösung: »Hier kann unser kleinerer, bereits verfügbarer RZ/T2L in Kombination mit unserem RZ/N2H, der ab Anfang 2025 verfügbar sein wird, zum Einsatz kommen. Der RZ/N2H übernimmt die Bewegungssteuerung und fungiert als Netzwerk-Server und der RZ/T2L ist für die Steuerung der einzelnen Achsen verantwortlich. Mit diesen zwei Architekturansätzen werden 80 Prozent des Marktes abgedeckt.«
Die Mikroprozessoren basieren auf den Cortex-A55- und Cortex-R52-Prozessorkernen und sind damit laut Dettmer leistungsfähiger als konkurrierende Bausteine. Das belegen entsprechende Benchmarks: »Der RZ/T2H mit seinen Cortex-A55-Prozessorkernen schneidet im Vergleich zu Wettbewerbern mit Cortex-A53-Kernen beim Unix-Bench deutlich besser ab, im besten Fall um einen Faktor von fast 4,5.« Auch im Echtzeitbereich käme Renesas auf bessere Ergebnisse: Dank des Cortex-R52-Prozessorkerns kommt der Prozessor im Vergleich zu Varianten mit R5-Core auf eine Rechenleistung, die um den Faktor 1,7 bis 2,1 höher ist.
Security, funktionale Sicherheit
»Wir haben außerdem alle Funktionen implementiert, die notwendig sind, um die Anforderungen des Cyber Resilience Act zu erfüllen, einschließlich Secure Boot, Krypto-Beschleuniger, eindeutige ID etc.«, erklärt Dettmer weiter. Er ist überzeugt, dass der europäische Cyber Resilience Act erhebliche Auswirkungen haben wird, die weltweit bislang noch unterschätzt würden, insbesondere in den USA. Dettmer: »Ab 2027 müssen alle Produkte – auch Altgeräte – neu zertifiziert werden, was für Branchen mit langen Produktlebenszyklen wie zum Beispiel die Industrie eine große Herausforderung darstellt.«
In Hinblick auf funktionale Sicherheit verweist Dettmer darauf, dass die Bausteine Anforderungen bis zu SIL 3 unterstützen. Dettmer weiter: »Hierfür bieten wir auch die von uns entwickelte Software an.« Dieses Rundum-sorglos-Paket wird seiner Aussage nach am Markt gerne angenommen, und auch hier betont Dettmer, dass Renesas mit diesem Ansatz die Entwickler deutlich stärker unterstützt als konkurrierende Anbieter.
Entwicklungsunterstützung
Der RZ/T2H wird mit dem Renesas Flexible Software Package (FSP) und einem Linux-Paket mit Langzeit-Support bereitgestellt. Ein sofort einsatzbereites Evaluierungspaket für die Mehrachsen-Motorsteuerung ist verfügbar. Es umfasst Wechselrichter-Boards für den Antrieb von neun Motoren, ein Softwarepaket für die Mehrachsen-Motorsteuerung und das Motion Utility Tool (ein Softwaretool für die Motorsteuerung). Stacks für Industrial Ethernet und ein Software-SPS-Paket sind ebenfalls enthalten, um die Systementwicklung zu beschleunigen.
Die RZ/T2H-Bausteine werden bereits in Serie produziert und gehören zum Product Longevity Program (PLP) von Renesas, sodass lange Lebenszyklen garantiert sind. Der RZ/N2H kommt auf die gleiche Leistung wie der RZ/T2H, soll im ersten Quartal 2025 eingeführt werden und sitzt in einem kleineren Gehäuse. Dettmer abschließend: »Wie bereits erwähnt eignet sich die kleinere Variante besonders gut für Industrieanwendungen wie SPS und Motion-Control.«
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Renesas Electronics
Komplettlösung für Lithium-Ionen-Batteriemanagement
Renesas Electronics
Chipsatz für 2. Generation von DDR5-Server-MRDIMMs
RA8 Entry-Line
Cortex-M85-Prozessor für kostensensitive Anwendungen
RISC-V wird kräftig wachsen
Halbleiterhersteller glauben an RISC-V
