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Renesas Electronics, fournisseur leader de solutions semi-conducteurs avancées, annonce aujourd’hui 15 nouveaux microprocesseurs (MPU) appartenant au groupe RZ/A1. Le groupe se décline en trois séries : RZ/A1H, RZ/A1M, et RZ/A1L dédiées à la création et l’implémentation d’interfaces homme machine (HMI) sophistiquées destinées à la future « société intelligente ». Il s’agit des premiers produits de la nouvelle famille RZ. Cette famille a été annoncée par Renesas en octobre 2012 sous le slogan « la fusion du contrôle et de l’IT ».

Les principales caractéristiques de ces nouveaux composants sont 10 mégaoctets (Mo) de RAM embarquée, la plus large capacité de l’industrie [Note 1] et les fonctionnalités nécessaires pour l’implémentation d’une HMI, telle qu’une entrée de caméra, une sortie graphique accélérée matériellement, ainsi que les fonctions OpenVG 1.1 et audio.

Comme il n’est plus nécessaire de faire appel à de la mémoire externe (DRAM), les développeurs de nouveaux produits peuvent implémenter un affichage graphique de résolution WXGA (1280 x 768 pixels) sans se soucier de l’approvisionnement en DRAM pour les prochaines années à venir. De plus, l’intégration de 10Mo assurent une meilleure performance système, une consommation d’énergie réduite et une baisse de coût du système global. Le choix d’un CPU conçu par la société ARM® permet aux développeurs de pleinement profiter de l’écosystème ARM [Note 2], ce qui contribue grandement à raccourcir les temps de conception système et à réduire les coûts de développement.

Grâce aux avancées technologiques et des semi-conducteurs, toutes sortes de produits et systèmes qui font partie de notre environnement quotidien, comme les appareils ménagers, les équipements industriels, les systèmes de maintenance des bâtiments, les réseaux de distribution d’énergie, les automobiles et les infrastructures de transport, sont connectés en réseaux. Cette tendance traduit l’émergence d’une société intelligente dans laquelle tous les aspects de nos vies sont liés via le « cloud ». Les smartphones et les tablettes sont devenus les interfaces couramment utilisées entre les personnes et la société intelligente, et la demande ne cesse de croître rapidement pour doter d’affichages à haute résolution et d’interfaces tactiles la majorité des appareils domestiques quotidiens et des équipements industriels.

L’implémentation d’une telle structure sophistiquée de mise en réseau et de fonction HMI exige de hauts niveaux de performances et de fonctionnalités qui étaient difficiles à atteindre en utilisant des MCU seuls, donc des traditionnels MPU embarqués requérant de la mémoire (DRAM) externe étaient généralement choisis pour de telles applications. Cette approche a cependant de nombreux inconvénients. Les exigences en fréquence de fonctionnement pour la DRAM complexifient la conception du système. Les fréquentes mises à jour des technologies DRAM et de leurs interfaces engendrent une incertitude sur l’approvisionnement à long terme, notamment pour les équipements industriels. De plus, la taille des cartes électroniques augmentent régulièrement ce qui engendre une augmentation du bruit électromagnétique. Enfin, la sophistication croissante des équipements complique de plus en plus les développements logiciels.

Renesas introduit la nouvelle série RZ/A1 pour apporter une solution à tous ces problèmes.

Les principales fonctionnalités de ces nouveaux composants

1) Des solutions sans DRAM externe avec une RAM embarquée de grande capacité éliminent les problèmes liés à l’usage d’une DRAM externe tout en contribuant à améliorer les performances du système et à diminuer son coût

Ces nouveaux composants sont proposés avec la plus grande capacité mémoire RAM de l’industrie : 10 Mo. Une telle capacité RAM embarquée signifie que la mémoire interne est suffisante pour gérer les instructions pendant l’exécution du programme ainsi que les grands volumes de données d’images impliqués dans les applications HMI comme le traitement graphique. C’est pourquoi, il n’est pas nécessaire de faire appel à une DRAM externe. Résultats : pas de soucis concernant l’approvisionnement à long terme en DRAM ; le coût système global est plus faible puisque moins de composants sont nécessaires donc la surface de montage est réduite ; moins de consommation d’énergie et moins de bruit électromagnétique ; le coût du circuit imprimé est abaissé ; et une source d’alimentation moins onéreuse peut être utilisée puisqu’aucune tension spécifique n’est requise pour de la DRAM. 

De plus, avec de la RAM embarquée il n’y a pas de limitation de la bande passante qui serait imposée par le nombre de broches des composants. L’accès mémoire en large bande et à faible latence est donc possible, ce qui permet d’accroître les performances du système global de 30% à 50% [Note 3].

2) La combinaison d’un CPU ARM et des fonctions périphériques, une exclusivité de Renesas, assure une excellente capacité d’adaptation

Progresser, implémenter des fonctions de mise en réseau toujours plus sophistiquées et des interfaces HMI de résolution plus élevée, tout cela demandera, en plus de la partie matérielle, des logiciels plus puissants ainsi que les environnements de développement associés. C’est la raison pour laquelle les nouveaux composants de la série RZ/A1 font appel à des CPU ARM, qui bénéficient d’un important écosystème d’outils de développement et de logiciels, et les associent à des fonctions périphériques qui sont directement héritées de la série SH7260 de Renesas, série ayant brillamment fait ses preuves dans de multiples et diverses applications HMI, et qui sont encore améliorées. Les développeurs adoptant les composants de la nouvelle famille RZ/A1 peuvent ainsi profiter pleinement de leur expérience en conception système, acquise avec les précédents produits Renesas.

Les développeurs bénéficieront également d’une encore plus vaste panoplie d’outils de développement d’une grande souplesse proposée par un ensemble de fournisseurs d’outils qui ont supporté, depuis toujours, les microcontrôleurs Renesas.

De plus, pour la première fois dans l’industrie, Renesas et ARM ont développé conjointement une version du système d’exploitation (OS) temps réel du Cortex™-M, RTX CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard) [Note 4]-RTOS, pour le Cortex-A, qui assure une meilleure performance de traitement. Ceci facilitera le portage des applications développées pour le Cortex-M vers le Cortex-A et permettra d’adapter les performances dans les domaines requérant des performances temps réel.

« ARM est ravi que Renesas élargisse son catalogue de produits basés sur un processeur ARM, » a déclaré Keith Clarke, Vice Président, Embedded Processors, Processor Division, ARM. « Conscients de l’importance du marché des applications pour l’automobile et l’industriel, ARM et Renesas ont adapté, pour la première fois, le CMSIS-RTOS RTX pour fonctionner avec les processeurs de la série ARM Cortex-A. La combinaison de la grande expertise de Renesas dans le domaine de l’embarqué avec la technologie de processeur faible consommation d’ARM, ainsi que des outils logiciels à productivité renforcée, offrira à nos clients mutuels l’opportunité de développer des solutions encore plus attractives pour les applications automobiles et industrielles. »

En ajoutant la nouvelle famille RZ aux familles existantes RL78, RX et RH850, Renesas a pour but de fournir une lignée complète de solutions pour implémenter la société intelligente et de proposer un catalogue complet de MCU et MPU pour supporter ces solutions. Renesas prévoit de poursuivre le développement de nouveaux produits, du haut de gamme à l’entrée de gamme, afin de parfaitement répondre à l’évolution des exigences du marché.