全面拥抱Arm，瑞萨一口气推出5个产品群32颗Cortex M内核MCU
更新时间：2019-10-15
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在Arm内核盛行的今天，很多MCU厂商都转投Arm的怀抱，纷纷开发Arm内核的MCU产品，坚持自有内核的产品开发的MCU厂商在市场一只手都能数的过来了，而瑞萨就是其中之一，它一直都在持续开发升级其自有的RL和RX内核MCU产品。
在今年10月之前，瑞萨只有针对物联网的Renesas Synergy™ Platform使用的是Arm Cortex M内核MCU，这些MCU并不单卖，而是跟Synergy平台一起出售的。也就是说瑞萨的主力MCU产品还是自有内核产品。
不过近期瑞萨的战略好像也有了一些改变，大力加强Arm产品线，其推出了一个全新的32位产品家族RA MCU，该产品家族全部都是基于Arm Cortex M系列内核的。按照瑞萨的规划，未来RA产品家族将包括RA2（最高主频60 MHz）、RA4（最高主频100 MHz）、RA6（最高主频200 MHz），和将于稍后发布的双核RA8四个系列。
图1：瑞萨规划的RA产品家族系列，及其主频范围和主要特点。
RA产品家族介绍
瑞萨在前不久宣布推出了首批5个RA MCU产品群，由基于Arm Cortex-M4和Cortex-M23内核的32颗可扩展MCU组成。这些MCU具有32~176引脚，配备256 KB至2 MB代码闪存，32 KB至640 KB SRAM，提供USB、CAN和以太网等接口。
图2：瑞萨发布的首批32颗RA MCU群。
据资料介绍，瑞萨所有的RA MCU都具有功能和引脚兼容性，可按照系统需求，轻松实现RA家族中的设计转移。每个RA MCU产品群均提供出色的性能与待机功耗和各种增强功能，如瑞萨备受欢迎的HMI电容式触摸按键技术。
其中RA2系列中的RA2A1产品的主频为48MHz、采用了Arm Cortex-M23内核，闪存为256KB、RAM为32kB、引脚数为64~100。具有USB和CAN接口，24位 Sigma Delta ADC和16位ADC等功能。
其他的RA4M1、RA6M1、RA6M2、RA6M3均采用的是Arm Cortex-M4内核。以RA6系列产品举例来说，该系列产品采用了40nm工艺，具有32位Cortex-M4内核及FPU（Float Point Unit，浮点运算单元）。它有两种工作温度范围可供选择，一种是-40℃~105℃，还有一种是-40℃~85℃，其中后面的工作温度范围可提供LGA和BGA两种封装形式。工作电压为2.7V~3.6V。
根据瑞萨提供的资料，RA6M3是瑞萨目前推出的RA MCU家族中性能最好的，其主频为120MHz，具有12位的ADC和DAC、高速比较器和温度传感器，以及安全功能也非常丰富。具体的一些参数可以参见图3。
图3：RA6M3产品主要性能。
根据RA MCU系列的发展路线图，更多MCU产品将在2020年推出，并具备更先进的技术、更独特的功能，和不断壮大的合作伙伴生态系统。该路线图提供了符合Arm PSA和Trusted Firmware-M（TF-M）API的设备，包括Cortex-M33 内核MCU、低功耗Cortex-M23 内核MCU和BLE / IEEE 802.15.4无线物联网产品。拥有TF-M / PSA认证的MCU将为客户带来信心和保证，以快速部署安全的端点与边缘物联网设备，及适用于工业4.0的智能工厂设备。
更高的安全性能
安全性是目前嵌入式系统开发比较强调的一个方面，这包括保护芯片内的代码安全，和设备间通信的安全等。为此，Arm相继推出了PSA平台架构，以及支持TrustZone的Cortex-M23/M33 MCU内核。
而瑞萨新推出的RA MCU家族则在Arm v8-M TrustZone技术的基础上，将其安全加密引擎（SEC）IP与NIST CAVP认证相结合，可为客户带来物联网安全性的同时，还提供篡改检测功能并增强了对侧信道攻击的抵抗力。新的RA MCU产品家族已通过PSA等级1认证。
瑞萨第一批RA MCU融合了基于硬件的安全功能，从简单的AES加速，到MCU内部隔离的全集成加密子系统。Secure Crypto Engine（安全加密引擎）提供对称与非对称的加密/解密、哈希函数、真随机数发生器（TRNG）和高级密钥处理，包括密钥生成和MCU相关的唯一性密钥封装。如用户未遵循正确的访问协议，访问管理电路将关闭加密引擎内置专用RAM，能确保明文密钥永远不会暴露在任何CPU或外设总线上。
更广泛的生态系统
为了满足下一代嵌入式解决方案的需求，也为了支持RA MCU这一全新产品家族更容易为市场所接受，瑞萨建立了一个全面的合作伙伴生态系统，为RA MCU提供了一系列软件和硬件组件，可做到开箱即用。
最突出的一个优势是，RA MCU的Flexible Software Package（灵活配置软件包，FSP）提供了一种开放式架构，允许客户复用原有的代码，并将其与瑞萨电子和合作伙伴的软件例程结合起来，以加速如互联互通、安全等复杂功能的部署。
工程师可以通过FSP使用Amazon FreeRTOS来开发其产品。瑞萨还承诺会在2020年初为Cortex-M23和Cortex-M33 内核MCU上的ThreadX RTOS与中间件增加开箱即用的支持，给开发人员提供“设备到云端”的高端选项。开箱即用的功能也可以用其他任何RTOS或中间件轻松地替代或扩展，从而实现快速开发。
图4：RA MCU家族开发环境。
此外，RA MCU家族的开发环境提供了片上调试、IDE、编译器、支持工具、评估套件和开发板，以及设计文件、原理图、PCB布线文件和BOM。
总之，瑞萨的RA MCU家族提供的安全性、可靠性、连接性和HMI等核心技术，可为物联网应用提供了一个新的选择。RA MCU可应用于工业自动化、楼宇自动化、计量、健康医疗与家电等应用的物联网（IoT）端点和边缘设备。
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