Renesas R8p1 – A Microcontrôleur Cortex-M85 à ARM 1 GHz avec NPU d’éthos-U55 pour les applications audio et Vision AI

Renesas a introduit son microcontrôleur Cortex-A85 le plus puissant à ce jour: le R8P1, chronométré à 1 GHz et équipé d’une NPU d’éthique ARM-US-55 de 500 MHz pour les applications AI Edge, ainsi qu’un Cortex-M33 en temps réel ARM à 250 MHz.

Avec un GPU 2D, un MIPI DSI et des interfaces d’affichage RVB parallèles, des interfaces MIPI CSI et des caméras parallèles, et l’interface audio I2S et PDM, la Renesas RA8P1 est principalement conçue pour aborder les applications vocales AI et Vision AI nécessitant des analyses en temps réel. Le microcontrôleur 1 GHz a également de nombreux autres périphériques et fonctionnalités de sécurité, comme nous pouvons le voir dans les spécifications et le diagramme de blocs ci-dessous.

Spécifications de Renesas RA8P1:

• Noyau MCU
  • ARM Cortex-M85 cadencé à 1 GHz avec l’hélium MVE (extension vectorielle M-PROFILE) avec des caches I / D de 32 Ko; 7300+ Coremarks
  • ARM CORTEX-M33 COUNÉS À 250 MHz avec des caches I / D de 32 Ko
• GPU – moteur de dessin 2D
• NPU – ARM ETHOS-U55 NPU livrant 256 GOPS à 500 MHz
• Mémoire et stockage
  • 2 MB SRAM
    • Sram de données de 1,6 Mb avec ECC
    • 256 Mo TCM pour le cortex-A85, 128 Mo TCM pour le cortex-M33
  • MRAM 0,5 / 1 Mo
  • Mémoire flash de 4 Mo ou 8 Mo en option pour les produits SIP
  • 2x XSPI Octal SPI avec XIP (exécuter en place) jusqu’à 333 Mo / s
  • 2x SDHI / MMC
  • Bus de mémoire externe 16 bits / 32 bits
• Interfaces d’affichage
  • Contrôleur LCD graphique (GLCDC) avec RVB parallèle
  • MIPI DSI
• Interfaces de caméra
  • Interface de caméra MIPI-CSI2 à 2 voies jusqu’à 720 Mbps par voie
  • Interface de caméra parallèle CEU 16 bits jusqu’à 5 MP
• Audio
  • 2x ssie (interface sonore série améliorée) avec la prise en charge des données audio I2S / MonoAural / TDM
  • 3x PDM pour le tableau de microphone
• Périphériques de communication
  • Réseautage – 2x Gigabit Ethernet Mac (GMAC) avec support TSN et commutateur à 2 ports
  • USB – interfaces USB 2.0 à grande vitesse et à pleine vitesse
  • 2x can-fd
  • Jusqu’à 10x Sci (UART, SPI simple, I2C simple) jusqu’à 60 Mbps
  • 3x i2c, 1x i3c
  • 2x SPI jusqu’à 166 Mbps
• Analogique
  • 2x 12 bits ADC jusqu’à 23 canaux
  • DAC 2x 12 bits
  • Comparateurs analogiques à grande vitesse à 4 canaux
  • Capteur de température
• Système
  • Modes de faible puissance
  • Fonction de sauvegarde de la batterie (VBAT)
  • Contrôleur de liaison d’événements (ELC)
  • 2x contrôleurs de transfert de données (DTC)
  • 2x contrôleurs DMA à 8 canaux (DMAC)
  • Réinitialisation de puissance
  • Détection de tension programmable (PVD) avec paramètres de tension
• Chronomètre
  • Timeurs haute résolution 4x 32 bits
  • Timeuses PWM 10X 32 bits
  • 2x minuteries à usage général asynchrones de faible puissance
  • Timeurs ultra-lobes 2x 32 bits
  • 2x timeurs de chien de garde
  • RTC
• Sécurité
  • Sécurité ARMV8-M TRUSTZONE
  • Renesas Secure IP (RSIP-E51A)
  • AES-128 / 192/256, Chacha20, RSA4K, ECC
  • SHA-2 (224/256/384/512), SHA-3
  • ROM immuable sur puce pour le chargeur de démarrage en première étape avec root-de-carré
  • OTP (stockage immuable)
  • SPI octal avec décryptage à la volant (dotf)
  • CMAC / HMAC / GMAC
  • Sécuriser le débogage authentifié
  • Protection de somper avec protection du canal latéral DPA / SPA
• Tension d’alimentation
  • MCU (sans flash) – 1,62 à 3,63 V pour VCC / VCC2
  • SIP – VCC: 1,62 à 3,63 V; VCC2: 1,7 à 2V
• Packages – 224 broches (BGA224 11 × 11 mm), 289 broches (BGA289 12 × 12 mm) et 303 broches (BGA303 15 × 15 mm)
• Plage de températures – 0 à 95 ° C ou -40 à 105 ° C
• Processus de fabrication – fuite ultra-low TSMC 22nm

Comme d’autres microcontrôleurs de la série REnesas RA, le microcontrôleur RA8P1 Cortex-A85 est pris en charge par le E² Studio IDE, The Flexible Software Package (FSP) avec Freertos, Azure RTOS et Zephyr OS, des projets d’exemples de logiciels et divers outils de développement. La société a également introduit le cadre Ruhmi (Renesas Unified Hétérogène Integration), conçu pour le déploiement de l’IA sur MCU et MPU. Ruhmi fournit une prise en charge native pour les cadres AI d’apprentissage automatique tels que TensorFlow Lite, Pytorch & ONNX, tous les outils nécessaires, API, générateur de code et d’exécution nécessaire.

Renesas fournit également le kit d’évaluation EK-RA8P1 avec un R7KA8P1KFLCAC MCU (BGA289) couplé à 64 Mo SDRAM et 64 Go d’Ospi Flash, et offrant des en-têtes standard et des connecteurs Gigabit, des Hekrobus, un Connecteur de Stickfun (Not Popovel), de deux rédacteurs, de deux réseaux de mikrobus, (I2C et analogique) Connecteurs (non peuplés), deux connecteurs PMOD (SPI / UART / I2C) et en-têtes Arduino Uno R3. Le kit est livré avec une carte LCD parallèle parallèle de 7,0 pouces, 1024 × 600 et un module de caméra 5MP, ainsi que des démonstrations préchargées qui présentent les capacités RA8P1 hors de la boîte.

Comme d’habitude, Renesas a également publié des conceptions de référence «Winning Combinations» pour le MCU REnesas RA8P1. Trois combinaisons sont disponibles: une caméra de vidéoconférence avec des capacités d’IA, un bras de robot de dessin AI et une caméra de surveillance compatible AI, toutes que vous pouvez trouver sur la page des applications de Renesas. Les solutions tierces tirant parti du RA8P1 sont également disponibles à partir d’une gamme de partenaires, y compris une solution de surveillance de pilote de NOTA.AI et une solution de surveillance du trafic / piétons d’Irida Labs.

Les microcontrôleurs 1 GHz ne sont pas exactement courants. NXP a présenté le MCU I.MX RT1170 ARM Cortex-M7 / M4 a chronométré à 1 GHz en 2019. Depuis lors, nous n’en avons vu un autre avec le microcontrôleur RISC-V HPMICRO HPM64G0 32 bits atteignant plus de 5600 Coremark. Cela signifie probablement que la Renesas RA8P1 est le microcontrôleur le plus puissant au monde au moment où les choses sont maintenant.

Les microcontrôleurs RENESAS RA8P1 sont disponibles maintenant (sauf les pièces à 303 broches apparemment) avec le prix à partir de 28,17 $ pour les échantillons. Je n’ai pas pu trouver de prix de volume, mais Mouser vend l’une des réseaux pour 20,34 $ par pièce pour des commandes de 100 unités. Le kit d’évaluation EK-RA8P1 peut être acheté sur Mouser pour 195,98 $ avec tous les accessoires. Plus de détails, y compris les outils de documentation et de développement, peuvent être trouvés sur la page du produit et dans le communiqué de presse.

https://www.youtube.com/watch?v=v_pbv9vvije

Merci à TLS pour le conseil.

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :