Процессор RA8P1 оптимизирован для приложений искусственного интеллекта на периферии и конечных устройствах, используя нейронный процессор Ethos-U55 для разгрузки ресурсоемких вычислительных операций в сверточных и рекуррентных нейронных сетях (CNN и RNN) от центрального процессора, обеспечивая до 256 MAC-операций за цикл и 256 GOPS при частоте 500 МГц. Новый нейронный процессор поддерживает широко используемые сети, такие как DS-CNN, ResNet, Mobilenet, TinyYolo и многие другие. В зависимости от используемой нейронной сети, Ethos-U55 обеспечивает до 35 раз больше выводов в секунду, чем процессор Cortex-M85 сам по себе.
Микроконтроллеры RA8P1 производятся с использованием 22ULL-процесса TSMC (22 нм, сверхнизкий ток утечки), что обеспечивает сверхвысокую производительность при очень низком энергопотреблении. Этот процесс также позволяет использовать магниторезистивную оперативную память (MRAM), интегрированную в новые микроконтроллеры.
MRAM обеспечивает более высокую скорость записи, а также большую износостойкость и сохранение данных по сравнению с флэш-памятью. Наблюдается взрывной рост спроса на высокопроизводительные приложения AIoT для периферийных устройств.
Компания Renesas интегрировала специализированные периферийные устройства, большой объем памяти и расширенные функции безопасности для поддержки приложений искусственного интеллекта, использующих голосовое и визуальное восприятие, а также для анализа данных в реальном времени. Для визуального ИИ предусмотрен 16-битный интерфейс камеры (CEU), поддерживающий датчики до 5 мегапикселей, что позволяет использовать камеры и ресурсоемкие приложения визуального ИИ. Отдельный интерфейс MIPI CSI-2 обеспечивает интерфейс с малым количеством контактов и двумя линиями, каждая из которых поддерживает скорость до 720 Мбит/с. Кроме того, несколько аудиоинтерфейсов, включая I2S и PDM, поддерживают микрофонные входы для приложений голосового ИИ.
Микроконтроллер RA8P1 предлагает как встроенную, так и внешнюю память для эффективной обработки нейронных сетей с низкой задержкой. Микроконтроллер включает 2 МБ SRAM для хранения промежуточных активаций или буферов графических кадров. Дополнительный 1 МБ встроенной MRAM доступен для кода приложения и хранения весов модели или графических ресурсов. Для более крупных моделей доступны высокоскоростные интерфейсы внешней памяти. Для более требовательных приложений искусственного интеллекта также доступны варианты SIP с 4 или 8 МБ внешней флэш-памяти в одном корпусе.
Компания Renesas представила RUHMI (Renesas Unified Heterogenous Model Integration) — комплексную среду разработки для микроконтроллеров и микропроцессоров. RUHMI предлагает эффективную реализацию новейших моделей нейронных сетей в области искусственного интеллекта, независимо от среды разработки. Она позволяет оптимизировать модели, квантовать, компилировать и преобразовывать графы, а также генерировать эффективный исходный код. RUHMI обеспечивает встроенную поддержку фреймворков машинного обучения, таких как TensorFlow Lite, PyTorch и ONNX. Она также предоставляет необходимые инструменты, API, генератор кода и среду выполнения для развертывания предварительно обученной нейронной сети, включая готовые к использованию примеры приложений и модели, оптимизированные для RA8P1. RUHMI интегрирована с IDE Renesas e2 studio, что обеспечивает бесперебойную разработку в области ИИ. Эта интеграция позволит создать единую платформу разработки для микроконтроллеров и микропроцессоров.
Микроконтроллеры RA8P1 обеспечивают самую современную безопасность для критически важных приложений. Новый IP-блок безопасности Renesas (RSIP-E50D) включает в себя множество криптографических ускорителей, в том числе CHACHA20, Ed25519, кривые NIST ECC до 521 бита, улучшенный RSA до 4K, SHA2 и SHA3. В сочетании с Arm TrustZone® он обеспечивает комплексную, полностью интегрированную, безопасную функциональность, подобную элементам. Новые микроконтроллеры также обеспечивают надежный аппаратный корень доверия и безопасную загрузку с помощью загрузчика первого этапа (FSBL) на неизменяемой памяти. Интерфейсы XSPI с возможностью расшифровки на лету (DOTF) позволяют хранить зашифрованные образы кода во внешней флэш-памяти и расшифровывать их на лету по мере безопасной передачи на микроконтроллер для выполнения.
Компания Renesas предлагает широкий спектр удобных инструментов и решений для микроконтроллеров RA8P1, включая гибкий программный пакет (FSP), оценочные комплекты и инструменты разработки. Поддерживаются FreeRTOS и Azure RTOS, а также Zephyr. Для ускорения вывода на рынок доступны несколько примеров программных проектов и примечаний к приложениям от Renesas. Кроме того, для поддержки разработки с использованием микроконтроллеров RA8P1 доступны многочисленные партнерские решения, включая решение для мониторинга контроллеров от Nota.AI и решение для мониторинга дорожного движения и пешеходов от Irida Labs. Дополнительные решения можно найти на странице решений партнерской экосистемы Renesas RA.
Основные характеристики микроконтроллера RA8P1
: Процессоры: Arm Cortex-M85 с частотой 1 ГГц, Ethos-U55 с частотой 500 МГц, Arm Cortex-M33 с частотой 250 МГц (опционально).
Память: 1 МБ/512 КБ встроенной MRAM, 4 МБ/8 МБ опциональной внешней SIP-флэш-памяти, 2 МБ SRAM с полной защитой ECC, 32 КБ кэша ввода-вывода на ядро.
Графические периферийные устройства: графический контроллер ЖК-дисплея с поддержкой разрешения до WXGA (1280 x 800), RGB-дисплей и параллельные интерфейсы MIPI-DSI, мощный 2D-движок для рисования, параллельные 16-битные интерфейсы камер MIPI CSI-2 и CEU, 32-битный интерфейс внешней шины памяти (SDRAM и CSC).
Другие периферийные устройства: гигабитный Ethernet и коммутатор TSN, XSPI (восьмеричный SPI) с XIP и DOTF, SPI, I2C/I3C, SDHI, USBFS/HS. Аудиоинтерфейсы CAN-FD, PDM и SSI, 16-битный АЦП с схемой S/H, ЦАП, компараторы, датчик температуры, таймеры. Безопасность: усовершенствованный криптографический механизм RSIP-E50D, TrustZone, неизменяемое хранилище, безопасная загрузка, защита от несанкционированного доступа, защита от атак DPA/SPA, безопасная отладка, безопасное заводское программирование, управление жизненным циклом устройства.
Корпуса: 224BGA, 289BGA
Наличие: Микроконтроллеры RA8P1 уже доступны для покупки. Компания Renesas также предлагает оценочный комплект RA8P1.
Образцы и комплекты можно заказать на сайте Renesas или через дистрибьюторов.
