RISC-V statt Arm Renesas steigt in 64-Bit-RISC-V-Markt ein

Von Michael Eckstein

1 GHz maximale Taktfrequenz, langfristige Linux-Unterstützung: Renesas erweitert seine RZ-Familie um Bausteine auf Basis eines 64-Bit RISC-V-CPU-Kerns. Dank Pin-Kompatibilität zu den Arm-Cortex-basierten Controllern lassen sich die ICs auch für bestehende Designs nutzen.

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Renesas erweitert seine RZ-Familie sparsamer Allzweckcontroller um ein pinkompatibles RISC-V-Modell.
Renesas erweitert seine RZ-Familie sparsamer Allzweckcontroller um ein pinkompatibles RISC-V-Modell.
(Bild: Renesas Electronics)

2020 hatte Renesas Electronics (Renesas) angekündigt, künftig auch die offene Befehlssatzarchitektur (Instruction Set Architecture, ISA) RISC-V in seine Produkte integrieren zu wollen. Seitdem kooperiert Renesas zum Beispiel mit SiFive, Denso NSITEXE und Andes Technology. Nun hat der Konzern seinen ersten RISC-V-basierten Baustein mit einer Wortbreite von 64 Bit vorgestellt. Der RZ/Five genannte Allzweck-Controller (Multi Purpose) basiert auf dem RISC-V-Kern AX45MP von Andes. Wie der Name vermuten lässt, ergänzt RZ/Five die bestehende RZ-Familie von Controllern, die auf Cortex-A55-/M33-Kernen von Arm basieren. Laut Renesas sind die Produkte Pin-kompatibel.

Ausgelegt für IoT-Anwendungen an der Edge

Gedacht sind die MPUs zum Beispiel für IoT-Anwendungen an der Edge – etwa Gateways für Solarwechselrichter oder Haussicherheitssysteme, die Sensordaten sammeln und sich mit Servern oder der Cloud verbinden. Renesas hat die Performance und Peripheriefunktionen darauf abgestimmt: So taktet der Controller maximal mit 1 GHz, hat zwei Gigabit-Ethernet-Kanäle, zwei USB-2.0-Kanäle und zwei CAN-Kanäle sowie zwei A/D-Wandlermodule. Über einen Datenbus ist der Anschluss von externem DDR-Speicher mit Fehlerprüfung und -korrektur (ECC; Error Checking & Correction) und Security-Funktionen möglich.

Langfristige Linux-Unterstützung durch Industrial-Grade CIP Linux

Wie bei der RZ/G-Serie ist auch für die RZ/Five-Serie ein Verified Linux Package (VLP) mit Civil Infrastructure Platform (CIP) Linux erhältlich. Dabei handelt es sich um Industrial-Grade Linux, für das ein langfristiger Wartungssupport von mehr als 10 Jahren erhältlich ist. Damit soll die RZ/Five-Serie für Unternehmensinfrastrukturen und industrielle Anwendungen gerüstet sein, die ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer erfordern.

Kompatibilität von Peripheriefunktionen und Gehäuse mit dem RZ/G2UL

Die Peripheriefunktionen und das Gehäuse des RZ/Five sind mit denen des Arm-Core-basierten RZ/G2UL kompatibel. Dies ermöglicht das Wiederverwenden von bewährten Designs. Der RZ/Five ist zudem in einem kleineren, kompakten Gehäuse erhältlich, mit dem sich laut Renesas „weniger komplexe Designs effizienter gestalten lassen“.

Der neue RZ/Five-Controller von Renesas mit RISC-V-Kern ist pinkompatibel zum RZ/G2UL mit Cortex-A55-Kern von Arm.
Der neue RZ/Five-Controller von Renesas mit RISC-V-Kern ist pinkompatibel zum RZ/G2UL mit Cortex-A55-Kern von Arm.
(Bild: Renesas Electronics)

Als Evaluierungsumgebung ist ein RZ SMARC Evaluation Board Kit mit einer dem SMARC-2.1-Standard entsprechenden Modulplatine angeboten, die der derzeit verfügbaren Umgebung für die RZ/G-Serie entspricht. Entwickler können mit diesem Kit zwischen einem RZ/Five-CPU-Modul und einem RZ/G2UL-CPU-Modul wechseln und testen. Das erwähnte Developer Kit arbeitet mit einem 15-Watt-Netzteil (5 Volt/3 A). Daher wird die Leistungsaufnahme des RZ/Five etwa in der Größenordnung eines Raspberry Pi 4 liegen.

„Winning Combinations“ mit RZ/Five

Darüber hinaus bietet der Hersteller eine komplette Systemlösung für das RZ/Five-CPU-Modul an. Diese umfasst den Power-Management-IC DA9062, den programmierbaren Taktgenerator 5P35023, den Flash-Speicher AT25QL128A sowie den GreenPAK-IC SLG46538, der Peripheriefunktionen wie den System-Reset implementiert. Diese Bausteine arbeiten nahtlos in sogenannten „Winning Combinations“ zusammen, etwa die SMARC System for Single Core Cortex-A55 MPU.

Diese lassen sich als Referenzdesigns nutzen, um die Entwicklungszeit eigener Produkte zu reduzieren. Renesas hat etliche weitere Winning Combinations entwickelt und auf den Markt gebracht, die technologisch kompatible Bausteine aus dem Renesas-Produktportfolio kombinieren. So können Kunden ihren Entwicklungsprozess beschleunigen und ihre Produkte schneller auf den Markt bringen. Muster der RZ/Five-Controller sind ab sofort verfügbar. Die Massenproduktion soll im Juli 2022 beginnen.

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