Dies sind die ersten Produkte der neuen RZ-Familie eingebetteter Mikroprozessoren (MPUs), die Renesas im Oktober 2012 unter dem Motto „Die Verschmelzung von Steuerung und IT“ ankündigte. Zu den
 
wichtigsten Merkmalen der neuen Produkte gehören 10 Megabyte (MB) On-Chip-RAM – die branchenweit größte Speicherkapazität [Anmerkung 1] – sowie die notwendigen Funktionen zur Implementierung von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs), wie z. B. Kameraeingänge, hardwarebeschleunigte Grafikausgabe, OpenVG 1.1 und Audiofunktionen.
 
Da kein zusätzlicher externer Speicher (DRAM) benötigt wird, können Entwickler neuer Produkte WXGA-Grafikauflösungen (1280 x 768 Pixel) implementieren, ohne sich Gedanken über den langfristigen DRAM-Bedarf machen zu müssen. Gleichzeitig profitieren sie von einer verbesserten Systemleistung, einem geringeren Stromverbrauch und niedrigeren Gesamtsystemkosten. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer ARM®-basierten CPU die Nutzung des ARM-Ökosystems [Anmerkung 2], was zu kürzeren Systementwicklungszyklen und reduzierten Entwicklungskosten beiträgt.
 
Dank Fortschritten in der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) und der Halbleitertechnologie werden alle Arten von Produkten und Systemen, die wir täglich nutzen – darunter Haushaltsgeräte, Industrieanlagen, Gebäudetechniksysteme, Stromnetze, Automobile und Verkehrsinfrastruktur – vernetzt. So entsteht eine „intelligente Gesellschaft“, in der alle Lebensbereiche mit der Cloud verbunden sind. Smartphones und Tablets gewinnen als Schnittstellen zwischen Mensch und Gesellschaft rasant an Popularität, und die Nachfrage nach hochauflösenden Displays und Touchscreen-Oberflächen für Haushaltsgeräte und Industrieanlagen wächst rapide.
 
Die Implementierung solch komplexer Netzwerke und HMI-Funktionen erfordert ein hohes Maß an Leistung und Funktionalität, das mit Mikrocontrollern allein bisher schwer zu erreichen war. Daher wurden für solche Anwendungen in der Regel herkömmliche eingebettete Mikroprozessoren (MPUs) mit externem Speicher (DRAM) eingesetzt. Dieser Ansatz hat jedoch mehrere Nachteile. Die Anforderungen an die DRAM-Betriebsfrequenz erschweren das Systemdesign; häufige Generationswechsel bei den DRAM-Schnittstellen erschweren die langfristige Stabilität der Bereitstellung für Industrieanlagen, insbesondere im Hinblick auf Montagefläche und erhöhte elektromagnetische Störungen; und die zunehmende Komplexität der Anlagen führt zu einem steigenden Aufwand für die Softwareentwicklung.
 Renesas präsentiert die neue RZ/A1-Serie als Lösung für diese Herausforderungen.
 
 Details zu den neuen Produktmerkmalen:
1) DRAM-freie Lösungen mit großer On-Chip-RAM-Kapazität. Dadurch entfallen die Probleme mit externem DRAM, die Systemleistung wird verbessert und die Kosten werden gesenkt.
Die neuen Produkte verfügen über den branchenweit größten On-Chip-Speicher: 10 MB. Dank dieser großen On-Chip-RAM-Kapazität ist der interne Speicher ausreichend, um sowohl die Befehlscodes während der Programmausführung als auch die großen Mengen an Bilddaten für HMI-Anwendungen wie die Grafikverarbeitung zu verarbeiten. Externer DRAM ist daher überflüssig. Dies bedeutet nicht nur, dass die Kosten für DRAM entfallen, sondern auch, dass die Gesamtsystemkosten sinken. Durch die geringere Anzahl benötigter Chips reicht eine kleinere Montagefläche aus, der Stromverbrauch und die elektromagnetische Störung werden reduziert, die Kosten der Leiterplatte sind niedrig und ein günstigeres Netzteil kann verwendet werden, da kein separates Netzteil für den DRAM erforderlich ist.
 
Darüber hinaus gibt es mit On-Chip-RAM keine Bandbreitenbeschränkungen durch die Anzahl der Chip-Pins. Niedrige Latenzzeiten beim Speicherzugriff ermöglichen eine Steigerung der Systemleistung um bis zu 30 bis 50 Prozent [Anmerkung 3].
 
2) Die Kombination aus ARM-CPU-Funktionen und exklusiven Renesas-Peripheriegeräten sorgt für hervorragende Skalierbarkeit.
Zukünftig werden für immer komplexere Netzwerkfunktionen und hochauflösende HMI-Funktionen neben der Hardware auch leistungsfähigere Softwareentwicklungsumgebungen benötigt. Daher nutzen die neuen Produkte der RZ/A1-Serie ARM-CPUs, die von einem globalen Ökosystem an Entwicklungswerkzeugen und Software profitieren, sowie die Peripheriefunktionen der bewährten Renesas SH7260-Serie, die sich in einer Vielzahl von HMI-Anwendungen bewährt hat. Entwickler können so ihre Erfahrung mit früheren Renesas-Produkten optimal in die Systementwicklung einbringen.
 
Zudem steht ihnen eine größere Auswahl an flexiblen Entwicklungswerkzeugen verschiedener Anbieter zur Verfügung, die bereits Renesas-Mikrocontroller unterstützt haben.
Darüber hinaus entwickeln Renesas und ARM als Branchenneuheit gemeinsam eine Version des Echtzeitbetriebssystems RTX CMSIS (Cortex Microcontrollers Software Interface Standard) [Anmerkung 4] für den Cortex-A-Prozessor, die eine überlegene Verarbeitungsleistung bietet. Dies ermöglicht die einfache Portierung von für den Cortex-M entwickelten Anwendungsressourcen auf den Cortex-A-Prozessor und bietet Leistungsskalierbarkeit in Bereichen, die Echtzeitfähigkeit erfordern.

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