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瑞薩電子推出搭載AI加速功能的1GHz微控制器, 樹立MCU性能新標(biāo)桿

單核與雙核MCU結(jié)合Arm® Cortex®-M85和M33核心以及 Arm Ethos-U55 NPU,實(shí)現(xiàn)高達(dá)256 GOPS的卓越AI性能

http://www.sharifulalam.com 2025-07-02 17:40 來源:瑞薩電子

  • 雙Arm CPU核心實(shí)現(xiàn)前所未有的7300+ CoreMark(注)
  • 臺(tái)積電22ULL工藝帶來高性能與低功耗
  • 嵌入式MRAM具備更快的寫入速度、更強(qiáng)的耐久性和數(shù)據(jù)保持能力
  • 專為視覺和語音AI以及實(shí)時(shí)分析優(yōu)化的專用外設(shè)
  • 全新AI軟件框架簡化開發(fā)并支持與MPU的輕松遷移
  • 卓越的安全功能確保數(shù)據(jù)隱私

2025 年 7 月 2 日,中國北京訊 - 全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子(TSE:6723)今日宣布推出針對人工智能(AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)應(yīng)用以及實(shí)時(shí)分析的RA8P1微控制器(MCU)產(chǎn)品群。該系列MCU通過將1GHz Arm® Cortex®-M85和250MHz Cortex-M33 CPU核心與Arm EthosTM-U55神經(jīng)處理單元(NPU)相結(jié)合,從而樹立MCU性能的新標(biāo)桿。這一組合可實(shí)現(xiàn)超過7300 CoreMark的最高CPU性能和500 MHz下256 GOPS的AI性能。

專為邊緣/終端AI設(shè)計(jì)

RA8P1專為邊緣AI應(yīng)用優(yōu)化,利用Ethos-U55 NPU卸載CPU在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)中的計(jì)算密集型操作,實(shí)現(xiàn)高達(dá)256 MAC per/cycle的性能,在500MHz下可達(dá)256 GOPS。新款NPU支持大多數(shù)常用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),包括DS-CNN、ResNet、Mobilenet TinyYolo等。根據(jù)所用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不同,Ethos-U55相較于單獨(dú)使用的Cortex-M85處理器,可獲得高達(dá)35倍的每秒推理次數(shù)。

先進(jìn)技術(shù)

RA8P1 MCU采用臺(tái)積電22ULL(22nm ultra-low leakage,超低漏電)工藝制造,在實(shí)現(xiàn)超高性能的同時(shí)保持極低的功耗。該工藝還支持在新款MCU中集成嵌入式磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。與閃存相比,MRAM具備更快的寫入速度、更高的耐久性和更強(qiáng)的數(shù)據(jù)保持能力。

Daryl Khoo, Vice President of Embedded Processing Marketing Division at Renesas表示:“高性能邊緣AIoT應(yīng)用的需求正呈現(xiàn)爆炸式增長,而RA8P1正是我們?yōu)閼?yīng)對這一趨勢而推出的MCU產(chǎn)品。它不僅充分彰顯了我們在技術(shù)和市場領(lǐng)域的深厚積累,更體現(xiàn)了我們與行業(yè)伙伴建立的廣泛合作生態(tài)。瑞薩的客戶對在多樣化AI場景中部署這款全新MCU表現(xiàn)出了強(qiáng)烈意愿。”

Paul Williamson, Senior Vice President and general manager, IoT Line of Business at Arm表示:“人工智能時(shí)代的創(chuàng)新步伐比以往任何時(shí)候都快,新的邊緣應(yīng)用對設(shè)備端性能和機(jī)器學(xué)習(xí)提出了更高的要求。瑞薩RA8P1 MCU依托Arm計(jì)算平臺(tái)的先進(jìn)AI功能,能夠滿足下一代語音和視覺應(yīng)用的需求,助力擴(kuò)展智能、情境感知的AI體驗(yàn)。”

Chien-Hsin Lee, Senior Director of Specialty Technology Business Development at TSMC表示:“我們非常高興看到瑞薩充分利用臺(tái)積電22ULL嵌入式MRAM技術(shù)的性能和可靠性,為其RA8P1帶來卓越的成果。隨著臺(tái)積電不斷推進(jìn)嵌入式非易失性存儲(chǔ)器(eNVM)技術(shù),我們期待加強(qiáng)與瑞薩長期合作,共同推動(dòng)未來突破性產(chǎn)品的創(chuàng)新。”

豐富的外設(shè),專為AI設(shè)計(jì)

瑞薩推出的RA8P1集成專用外設(shè)、充足的內(nèi)存和高階安全功能,以支持語音和視覺AI以及實(shí)時(shí)分析應(yīng)用。對于視覺AI,該設(shè)備包含一個(gè)16位攝像頭接口(CEU),支持高達(dá)500萬像素的圖像傳感器,從而實(shí)現(xiàn)需要接入攝像頭和算力要求苛刻的視覺AI應(yīng)用。獨(dú)立的MIPI CSI-2接口提供一個(gè)低引腳數(shù)接口,具有兩個(gè)通道:每個(gè)通道速率最高可達(dá)720Mbps。此外,多個(gè)音頻接口(包括I2S和PDM)支持麥克風(fēng)輸入,滿足語音AI應(yīng)用需求。

RA8P1集成了片上存儲(chǔ)和可擴(kuò)展的外部存儲(chǔ),以實(shí)現(xiàn)高效、低延遲的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。該MCU內(nèi)置2MB SRAM,用于存儲(chǔ)中間變量或緩沖區(qū)。此外,該產(chǎn)品配備1MB片上MRAM,用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序代碼、模型權(quán)重或圖形資源。對于更大規(guī)模的模型,可提供高速外部存儲(chǔ)器接口。對于更嚴(yán)苛的AI應(yīng)用需求,這一MCU還提供單封裝內(nèi)含4MB或8MB外部閃存的SIP選型。

全新RUHMI框架

與RA8P1 MCU一同推出的,還有瑞薩RUHMI(瑞薩統(tǒng)一異構(gòu)模型集成)。作為一款面向MCU與MPU的綜合性AI編譯器和框架,RUHMI提供高效的AI工具,能夠部署多種最新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。它支持模型優(yōu)化、量化、圖編譯和轉(zhuǎn)換,并生成高效、適用于MCU的源代碼。RUHMI原生支持TensorFlow Lite、Pytorch和ONNX等機(jī)器學(xué)習(xí)AI開發(fā)框架,還提供部署預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所需的工具、API、代碼生成器與運(yùn)行時(shí)環(huán)境,包括適用于RA8P1的演示用例。此外,RUHMI與瑞薩自有的e2Studio IDE集成,可實(shí)現(xiàn)無縫AI開發(fā),此集成將為MCU和MPU提供一個(gè)通用的開發(fā)平臺(tái)。

高階安全功能

RA8P1 MCU為關(guān)鍵應(yīng)用構(gòu)建前沿的安全保障。全新的瑞薩安全I(xiàn)P(RSIP-E50D)集成眾多加密加速器,包括CHACHA20、Ed25519、最高達(dá)521位的NIST ECC曲線、增強(qiáng)型最高達(dá)4K的RSA、SHA2和SHA3。與Arm TrustZone協(xié)同工作,該IP可實(shí)現(xiàn)全面且完全集成的類似安全元件的功能。新款MCU還具備強(qiáng)大的硬件信任根,和通過第一階段引導(dǎo)加載程序(FSBL)在不可變存儲(chǔ)器(ROM)中實(shí)現(xiàn)的安全啟動(dòng)功能。支持實(shí)時(shí)解密(DOTF)的XSPI接口允許將加密的代碼程序存儲(chǔ)在外部閃存中,并在安全傳輸?shù)組CU執(zhí)行時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)解密。

即用型解決方案

瑞薩為RA8P1 MCU打造了一系列易用的工具及解決方案,包括靈活軟件包(FSP)、評估套件和開發(fā)工具,支持FreeRTOS、Azure RTOS,以及Zephyr。瑞薩還提供多個(gè)軟件示例項(xiàng)目和應(yīng)用說明,以幫助客戶加快產(chǎn)品上市速度。此外,眾多合作伙伴解決方案也可支持RA8P1 MCU的開發(fā),其中包括來自Nota.AI的駕駛員監(jiān)控解決方案,和來自Irida Labs的交通/行人監(jiān)控解決方案。其它更多解決方案,可查閱RA合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)解決方案。

RA8P1 MCU的關(guān)鍵特性

處理器:1GHz Arm® Cortex®-M85、500MHz Ethos-U55、250MHz Arm Cortex-M33(可選)

存儲(chǔ):1MB/512KB片上MRAM、4MB/8MB外部閃存SIP選項(xiàng)、2MB完全受ECC保護(hù)的SRAM、每核心32KB I/D緩存

圖形外設(shè):支持最高WXGA(1280x800)分辨率的圖形LCD控制器、并行RGB和MIPI-DSI顯示接口、強(qiáng)大的2D繪圖引擎、并行16位CEU和MIPI CSI-2攝像頭接口、32位外部存儲(chǔ)器總線(SDRAM和CSC)接口

其它外設(shè):千兆以太網(wǎng)和TSN交換機(jī)、帶XIP和DOTF的XSPI(八線SPI)、SPI、I2C/I3C、SDHI、USBFS/HS、CAN-FD、PDM和SSI音頻接口、帶S/H電路的16位ADC、DAC、比較器、溫度傳感器、定時(shí)器

安全特性:高階RSIP-E50D加密引擎、TrustZone、不可變存儲(chǔ)器、安全啟動(dòng)、防篡改、DPA/SPA攻擊防護(hù)、安全調(diào)試、安全工廠編程、設(shè)備生命周期管理

封裝:224BGA、289BGA

成功產(chǎn)品組合

瑞薩將全新RA8P1 MCU與其產(chǎn)品組合中的眾多兼容器件相結(jié)合,創(chuàng)建出廣泛的“成功產(chǎn)品組合”,包括具有AI功能的視頻會(huì)議攝像頭、AI繪圖機(jī)械臂和AI監(jiān)控?cái)z像機(jī)。這些“成功產(chǎn)品組合”基于相互兼容且可無縫協(xié)作的產(chǎn)品,具備經(jīng)技術(shù)驗(yàn)證的系統(tǒng)架構(gòu),帶來優(yōu)化的低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì),以加快產(chǎn)品上市速度。瑞薩現(xiàn)已基于其產(chǎn)品陣容中的各類產(chǎn)品,推出超過400款“成功產(chǎn)品組合”,使客戶能夠加速設(shè)計(jì)過程,更快地將產(chǎn)品推向市場。更多信息,請?jiān)L問:renesas.com/win。

供貨信息

瑞薩RA8P1 MCU產(chǎn)品群現(xiàn)已上市,同時(shí)RA8P1評估套件也已推出。更多產(chǎn)品相關(guān)信息,請?jiān)L問:renesas.com/RA8P1。客戶可以在瑞薩網(wǎng)站或通過分銷商訂購樣品及套件。

瑞薩MCU優(yōu)勢

作為全球卓越的MCU產(chǎn)品供應(yīng)商,瑞薩電子MCU近年來的平均年出貨量超35億顆,其中約50%用于汽車領(lǐng)域,其余則用于工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)中心和通信基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。瑞薩電子擁有廣泛的8位、16位和32位產(chǎn)品組合,所提供的產(chǎn)品具有出色的質(zhì)量和效率,且性能卓越。同時(shí),作為一家值得信賴的供應(yīng)商,瑞薩電子擁有數(shù)十年的MCU設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),并以雙源生產(chǎn)模式、業(yè)界先進(jìn)的MCU工藝技術(shù),以及由250多家生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴組成的龐大體系為后盾。關(guān)于瑞薩電子MCU的更多信息,請?jiān)L問:renesas.com/MCUs。

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