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  • 瑞萨RZ/T2H MPU九轴高精度实时控制,让未来智能工厂高效运营
  • 发布时间:2024-12-16 作者:杨霞
  •   全球半导体解决方案供应商瑞萨电子近日宣布,推出瑞萨面向工业应用打造的最高性能微处理器(MPU)——RZ/T2H,凭借其强大的应用处理能力和实时性能不仅能够实现对多达9轴工业机器人电机的高速、高精度实时控制,而且还在单芯片上支持包括时间敏感网络TSN和工业以太网在内的各种网络通信。这款MPU主要面向工业机器人,可编程逻辑控制器(PLC)、运动控制器、分布式控制系统(DCS)和计算机数控(CNC)等工业控制器设备。


      一颗芯片,满足未来整个工厂的自动化
      这款新品以其多协议工业以太网和运动控制的双重特性,成为业界首款同时支持多协议工业网络通信和九轴高精度实时控制的工业MPU。 瑞萨电子嵌入式处理事业部资深产品专家施灵峰先生自豪道。

      据他介绍,RZ/T2H在前代产品RZ/N2L、RZ/T2L和RZ/T2M的基础上进行了全面升级,这款MPU的推出,旨在解决工业数字化进程中对高性能产品升级以及对复杂网络控制的需求,如工业机器人、PLC、CNC、DCS和运动控制器等。
      从产品设计层面而言,其高性能的CPU性能在于RZ/T2H搭载了四个Arm Cortex-A55应用CPU(最高1.2GHz)和两个Cortex-R52 CPU(最高1GHz)通过R核的实时性,确保了电机和以太网的实时精准控制。九轴支持:芯片内部集成了九轴支持所需要的外设资源,无需额外配置,大幅降低了用户系统设计的复杂性。多协议工业以太网:支持市场上主流的工业网络协议,如PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP等等,使客户能够适应不同的工业网络场景,并支持主站和从站功能。 RZ/T2H的设计考虑了多核异构和驱控一体化,实现了小型化设计。产品拥有大容量TCM和低延迟LLPP总线,满足了高性能应用和实时通信架构的需求。此外,其主从一体的设计和灵活配置,使得原本需要主CPU+FPGA或多个MCU才能实现的电机工作,现在可以通过一颗芯片完成,极大地简化了设计,降低了面积、功耗和设计的复杂度。
      瑞萨电子不仅关注当前的工业需求,还着眼于智能工厂的未来。RZ/T2H的高速接口支持5G连接,满足了智能工厂5G/WiFi网络化的需求。

      强大的开发平台,您的理想之选
      瑞萨电子的RZ/T2H芯片开发平台以其强大的硬件支持、全面的软件开发工具、丰富的工业以太网协议和安全解决方案,以及多操作系统的灵活配置,为客户提供了一个全方位、高效率的开发环境。这不仅加速了产品开发周期,也为工业控制领域的创新提供了强有力的支持。

      瑞萨电子嵌入式处理事业部资深产品专家杜灏先生针对该开发平台作了详细介绍,开发套件与硬件支持包括:官方EVK板,瑞萨电子提供的官方评估板,用于全面评估RZ/T2H芯片的功能。配套板卡,包括功率板和总线板,满足客户在开发过程中的多样化需求。EVK板上集成的Segger板载调试器,支持不使用外部调试器的情况下通过USB轻松进行软件开发和调试。其软件开发工具e2 studio,是瑞萨自研的集成开发环境,提供智能编辑器和引脚编辑工具。合作伙伴IAR提供的EWARM的开发平台,同时提供调试工具。还有FSP(灵活软件包),瑞萨提供的灵活软件包,包括硬件抽象层HAL驱动程序、FreeRTOS操作系统,简化通信和安全模块的实现。值得一提的是,瑞萨电子的Security解决方案,提供安全启动、安全固件更新等安全功能,减少数据泄露和篡改风险。
      让人眼前一亮的多操作系统解决方案,基于多核异构/同构MPU,针对各个处理器运行不同的软件模块之间的数据通信问题,提供多核异构或同构MPU级别的解决方案,减少通信速率低下和引脚资源占用问题。瑞萨电子的RZ/T2H芯片采用了多核异构架构,包括四个A55核和两个R52核,这种架构允许在单芯片上同时执行Linux应用程序和实时控制任务。核间通信(OpenAMP):RZ/T2H通过OPENAMP(Open Asymmetric Multi Processing)实现核间通信。OpenAMP是一种轻量级的核间通信协议,利用核之间的高速总线进行数据交互,可以通过共享内存或中断实现。RZ/T2H支持通过2兆的共享内存和OpenAMP进行核间通信,这种方式解决了外设资源和引脚资源占用问题,简化了多处理器间的通信,还增强了整个系统的协同效率和功能性,并降低了功耗。
      总结而言,RZ/T2H产品优势包括如下几点:
      高算力和高实时性:集成了强大的应用处理功能和高精度实时控制性能。
      丰富的电机控制外设:多达9轴的电机控制,支持多种编码器接口。
      工业网络集成:集成行业主流的工业以太网主站和从站协议,包括对未来TSN的支持。
      此外,瑞萨电子还与知名工业控制软件公司合作,提供基于T2H产品的软件例程,加快开发进程。

      全新瑞萨,让AI普惠大众

      瑞萨电子近年来一直在走“全新瑞萨”的路线,瑞萨电子嵌入式处理事业部总监沈清女士表示,这一战略包含两个核心含义:“芯”代表芯片技术,而“新”则代表创新。瑞萨电子致力于在技术、供应链和质量上提供长期稳定的支持,承诺至少15年的长期供货保障。
      她透露了嵌入式处理器事业部战略方向:产品布局扩张,瑞萨电子的研发步伐迅速,每年有超过15款MCU和MPU新产品量产上市,最近一个月内就有4款新产品发布。端点智能与边缘AI,瑞萨电子致力于将人工智能技术应用于嵌入式系统,推动端点智能的发展。数据安全与功能安全:瑞萨电子提供业界最全的基于TüV认证的SIL3等级工业功能安全解决方案以及数据安全解决方案确保数据和功能的安全。用户体验与生态系统,瑞萨电子CEO成立了专门的用户体验部门,将生态系统提升至公司战略层面,强调用户体验的重要性。
      AI架起了从关键技术到应用的关键桥梁,因此瑞萨电子对AI的愿景是让AI普惠大众。将人工智能无缝嵌入到嵌入式产品开发流程中。瑞萨电子在AI领域的发展包括:提供易于上手的开发平台和工具。丰富的资源库,官网上有超过100个AI DEMO和应用笔记。与生态合作伙伴共同为客户提供定制化AI项目,其合作伙伴目前已有10多家,还在不断丰富之中。
      瑞萨电子提供所有相关的工业以太网协议免费样例程序,今年,瑞萨在中国成立了PROFINET预测式实验室。
      特别看好机器人市场,并将其作为重要发展板块之一。同时,瑞萨电子计划在明年1月份推出RZ/N2H产品,该产品在RZ/T2H的基础上进行了性能缩减,以满足客户对性价比要求高的产品应用。
      由此可见,瑞萨电子提供丰富的MCU和MPU产品,以及工业应用相关的解决方案和关键构件单元,包括系统核心电机部分、数据安全、工业功能安全和多协议工业以太网。在此基础之上形成AI的加持,渗透于各个行业,使得工业更加智慧和高效!

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