R9A02G021 est le premier microcontrôleur doté d’un cœur de processeur Renesas RISC-V 32 bits.

Renesas R9A02G021 est le premier groupe de microcontrôleurs à utiliser le cœur de processeur RISC-V 32 bits conçu en interne par la société avec 3,27 CoreMark/MHz, une base RV32I plus des extensions M/A/C/B et des fonctionnalités telles qu’un registre de moniteur de pile, une unité de prédiction de branchement dynamique et une interface de débogage JTAG.

Renesas fabrique des puces RISC-V au moins depuis 2022 avec des microprocesseurs tels que le microprocesseur RZ/Five 64 bits et l’ASSP de commande vocale R9A06G150 32 bits. Tous ceux-ci étaient basés sur des cœurs Andes RISC-V, mais comme la société a désormais conçu son propre cœur 32 bits, les futurs microcontrôleurs RISC-V 32 bits Renesas sont tous susceptibles d’être dotés du cœur interne, à commencer par le R9A02G021 général. Groupe MCU à usage unique.

Principales caractéristiques et spécifications du Renesas R9A02G021 :

• Noyau RISC-V
  • Architecture de jeu d’instructions Renesas RISC-V (instructions RV32I + MACB + Ziscr, registre de contrôle et d’état (CSR) + barrière de récupération d’instructions RISC-V Zifencei)
  • Fréquence de fonctionnement maximale – 48 MHz
  • Débogage et trace – Prise en charge du débogage externe RISC-V
  • Port de débogage cJTAG
• Stockage de mémoire
  • 16 Ko de SRAM (12 Ko de SRAM et 4 Ko de SRAM ECC)
  • Mémoire flash de 128 Ko de codes
  • Flash de données de 4 Ko
  • ID unique de 128 bits
• E/S et périphériques
  • Jusqu’à 42 broches pour les ports d’E/S généraux ; drain ouvert, pull-up d’entrée
  • Unité de réseau série (SAU) à 6 canaux – 6x SPI simplifié, 3x UART, 6x I2C simplifié
  • 2x I2C, 2x UART
  • Récepteur de signal de télécommande (REMC)
  • Analogique
    • Convertisseur A/N 12 bits (ADC12)
    • 2x comparateurs (CMP)
    • 2x convertisseurs N/A 8 bits (DAC8)
    • Capteur de température (TSN)
  • Minuteries
    • Minuterie de surveillance (WDT)
    • Horloge en temps réel (RTC)
    • Unité de réseau de minuterie (TAU) à 8 canaux
    • Minuterie d’intervalle 32 bits (TML32)
• Sources d’horloge
  • Entrée d’horloge externe (EXTAL) – 1 à 20 MHz
  • Oscillateur sous-horloge (SOSC) – 32,768 kHz
  • Oscillateur sur puce haute vitesse (HOCO) – 24/32/48 MHz
  • Oscillateur sur puce à vitesse moyenne (MOCO) – 8 MHz
  • Oscillateur sur puce à basse vitesse (LOCO) – 32,768 kHz
  • Fonction de garniture d’horloge pour HOCO/MOCO/LOCO
  • Oscillateur sur puce dédié à l’IWDT (15 kHz)
  • Assistance à la sortie
• Sécurité
  • Parité SRAM et vérification des erreurs ECC
  • Protection de la zone flash
  • Fonction de test ADC
  • Circuit de mesure de la précision de la fréquence d’horloge (CAC)
  • Calculateur de contrôle de redondance cyclique (CRC)
  • Circuit d’exploitation des données (DOC)
  • Minuterie de surveillance indépendante (IWDT)
  • Détection du niveau de relecture GPIO
  • Enregistrer la protection en écriture
  • Détection d’accès mémoire illégal
  • Générateur de vrais nombres aléatoires (TRNG)
• Gestion du système et de l’alimentation
  • Tension de fonctionnement – ​​VCC : 1,6 à 5,5 V
  • Modes basse consommation
  • Contrôleur de liaison d’événement (ELC)
  • Contrôleur de transfert de données (DTC)
  • Fonction d’interruption de clé (KINT)
  • Réinitialisation à la mise sous tension
  • Détection de basse tension (LVD) avec réglages de tension
  • Consommation d’énergie : 162 µA/MHz (puissance active), 0,3 µA (logiciel en veille), 4 µs (réveil en veille)
• Paquets
  • HWQFN à 48 broches (7 mm × 7 mm, pas de 0,5 mm)
  • HWQFN à 32 broches (5 mm × 5 mm, pas de 0,5 mm)
  • HWQFN à 24 broches (4 mm × 4 mm, pas de 0,5 mm)
  • WLCSP à 16 broches (1,99 mm × 1,99 mm, pas de 0,4 mm)
• Plage de température – -40°C à +125°C

Quatre appareils sont actuellement disponibles avec différents packages allant du WLCSP à 16 broches au HWQFN à 48 broches. Renesas affirme que les nouveaux MCU R9A02G021 sont entièrement pris en charge par l’environnement de développement intégré (IDE) e² Studio, tout comme les autres microcontrôleurs de la société avec un configurateur de code, une chaîne d’outils LLVM et la carte de prototypage rapide (FPB) illustrée ci-dessus. Mais les outils et débogueurs tiers sont également pris en charge, notamment l’IDE IAR Embedded Workbench avec la sonde de débogage I-jet et l’IDE SEGGER Embedded Studio avec les sondes de débogage J-Link et les programmeurs de production Flasher. La documentation comprend le manuel d’utilisation du FPB, un guide de démarrage, des schémas, une nomenclature (BOM) et des fichiers Gerber.

Les MCU du groupe R9A02G021 n’ont pas de fonctionnalités spécifiques à une application comme un accélérateur d’apprentissage automatique ou un moteur graphique et sont conçus comme des dispositifs à usage général pour les capteurs IoT, l’électronique grand public, les appareils médicaux, les petits appareils électroménagers et les systèmes industriels. Pour démontrer sa fonctionnalité, Renesas a développé un modèle de référence d’autocuiseur intelligent dans le cadre de ses « Combinaisons gagnantes ».

Lorsque j’ai lu l’actualité pour la première fois, j’ai pensé que les fournisseurs IP tels qu’Arm ou Andes connaîtraient une période difficile à l’avenir, car les grands fournisseurs de silicium développeraient leurs propres cœurs RISC-V et l’IP associée, tandis que les petites entreprises pourraient tirer parti des RISC-V existants. V noyau open source. Ainsi, d’ici quelques années, la majorité des microcontrôleurs pourraient être basés sur RISC-V, tandis que les processeurs d’application RISC-V augmenteraient plus tard en raison de l’écosystème logiciel plus vaste qui nécessite plus de travail. Mon idée était que peut-être que dans cinq ans, les microcontrôleurs RISC-V domineraient, et que les processeurs d’applications RISC-V dans 10 ans avec une entreprise comme Arm risqueraient de souffrir à moins qu’ils ne puissent se réinventer.

Mais j’ai peut-être été trop optimiste quant au calendrier d’adoption de RISC-V, car le communiqué de presse de Renesas cite « The Microcontroller Market Monitor, 2024 Q1 Edition, Yole Intelligence », leur analyste s’attendant à ce que « RISC-V devrait approcher les 10 %. du marché global des MCU d’ici la fin de 2029 avec un potentiel de croissance significatif au-delà ».

Certains microcontrôleurs Renesas R9A02G021 sont disponibles dès maintenant, avec par exemple le R9A02G0214CNK (boîtier 24 broches) au prix de 1,27 $ l’unité en 4,9 000 commandes. La carte de prototypage rapide peut également être achetée dès maintenant pour 17,29 $. Plus de détails peuvent être trouvés sur la page produit.

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :