瑞薩電子利用RZN系列微處理器加速工業網絡應用開發
2017-11-06 16:32:42 未知 |
支持實時工業網絡協議和單芯片上的網絡冗余協議，以滿足工業4.0規范
全球領先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會社的子公司瑞薩電子（中國）有限公司（以下簡稱“瑞薩電子”）今日宣布推出新的RZ/N系列工業網絡通信微處理器（MPU），簡化基于網絡的應用開發。RZ/N系列非常適用于工業網絡設備，如網絡交換機、網關、可編程邏輯控制器（PLC），操作終端和遠程I/O單元。
RZ/N將單個芯片中的多種工業網絡技術相結合，能夠讓系統制造商在更短的時間內開發出支持各種工業網絡協議和網絡冗余協議的系統。瑞薩電子還提供豐富的生態系統支持，通過提供通用應用程序編程接口（API）來促進系統制造商的軟件開發，該應用程序編程接口（API）除了編譯器和操作系統環境之外，還為業界領先的瑞薩電子合作伙伴實施的網絡協議棧提供統一支持。RZ/N系列包括三個可擴展性產品組：適合高端應用的RZ/N1D組、適合中端應用的RZ/N1S組以及適合低端應用的RZ/N1L組。
隨著工業4.0近期推出的工廠網絡連接實現效率的提高，人們日益需要網絡設備能夠支持實時處理、協議網關功能、受保護的網絡功能和支持網絡冗余協議的工業網絡協議，以確保實現高度可靠而又高效的通信。
由于諸如時間限制和網絡控制技術不同等因素，現有的工廠網絡由實現控制設備與其它設備之間通信的現場網絡，以及實現控制設備與其它控制設備之間通信的控制網絡組成。現場網絡需要實時控制，并采用實時工業網絡協議，如EtherCAT®、EtherNet/IP™、ETHERNETPowerlink®、PROFINET®、Sercos®和CANopen®。相比之下，優先考慮可靠性的控制網絡采用網絡冗余協議，如快速生成樹協議（RSTP）、并行冗余協議（PRP）和高可用性無縫冗余協議（HSR）。
到目前為止，統一這兩種類型的網絡幾乎未取得任何進展，這意味著在開發網絡設備時，有必要使用支持一個或另一個可用協議的組件。
新RZ/N系列正是針對這種情況而開發的，作為單芯片解決方案，該系列通過為現場網絡實時協議和控制網絡冗余協議提供支持，將大大簡化工業網絡設備的開發。
新RZ/N系列的主要特點：
具有集成R-IN引擎（注1）和五端口千兆以太網交換機的多核Arm架構，用于單芯片，支持領先的工業網絡協議和網絡冗余協議
新RZ/N系列集成了采用Arm® Cortex®-M3處理器的R-IN引擎和具有高級網絡管理功能的五端口以太網交換機，可實現通信數據的實時處理和冗余協議的操作。R-IN引擎可提高功耗和吞吐量，減少抖動，并已在現有產品中得到成功實施，并將在未來得到進一步的發展。RZ/N系列單片機支持各種工業網絡協議和網絡冗余協議。
支持高效軟件開發的生態系統
為了幫助系統制造商進行評估，瑞薩電子正在準備安裝新RZ/N系列的CPU模塊，配備各種外設功能的電路板，以及配置的解決方案套件，包括來自瑞薩電子合作伙伴的操作系統和協議棧樣本軟件。
此外，為便于在新設備上實施EtherCAT®、EtherNet/IP™、以太網POWERLINK®、PROFINET®、Sercos®和CANopen®（注2）等工業網絡協議，瑞薩電子正與業界領先的協議供應商合作向系統開發人員提供PORT GmbH、TMG Technologie und Engineering GmbH、CANNON-Automata和Net Module等的協議棧。
瑞薩電子通過提供通用抽象層API，為各種工業網絡協議提供統一支持，而無需進行性能折衷。借助該API，系統開發人員可以根據需要組合支持的協議，最大程度地減小對應用軟件的影響，并將工業網絡設備的開發時間縮短多達50%（注3）。此外，為了支持開發復雜的應用程序，系統開發人員將能夠利用IAR Systems®中的IAR Embedded Workbench®和OS環境，包括Wind River®的Linux®、VxWorks®和Express Logic的ThreadX®（注4）。
系列包括從高端到低端可擴展性的三個產品組
新RZ/N系列通過提供支持多種性能的統一架構來實現可擴展性。系統制造商可以選擇能夠輕松重用現有軟件資源的知識來滿足應用特定需求的處理器。
RZ/N1D組采用雙Arm® Cortex®-A7核，適用于高端應用，如網絡交換機、PLC和網關。RZ/N1S組采用單Arm® Cortex®-A7核，適用于中端應用，如Nano PLC和操作終端。最后，RZ/N1L組主要適用于工業設備通信模塊或遠程I/O單元等從站設備的應用，能夠讓系統開發人員開發出更緊湊、低成本的設備。
瑞薩電子正在將新RZ/N系列作為單芯片解決方案，為工廠網絡中使用的領先工業網絡協議和最新網絡冗余協議提供支持。
供貨
RZ/N1D的樣品和解決方案套件將于2017年11月起開始供貨。RZ/N1S組和RZ/N1L組的樣品和解決方案套件預計將在2018年上半年供貨。樣本軟件和協議棧也將與評估板一起提供。瑞薩電子軟件合作伙伴的協議棧也將于2017年11月起開始供貨。（供貨時間表將因國家或地區而異，如有更改，恕不另行通知。）
規格表
RZ/N系列微處理器產品規格
RZ/N1D組 | RZ/N1S組 | RZ/N1L組 | ||
應用CPU | 雙Arm® Cortex®-A7 核 @ 最高500 MHz | 單Arm Cortex-A7核 @ 最高500 MHz | 不適用 | |
通信CPU | Arm® Cortex®-M3 @ 最高125 MHz | |||
R-IN引擎 | R-IN引擎（HW-RTOS +硬件以太網加速器） | |||
DDR接口 | 16位DDR2和DDR3 | 不適用 | ||
集成SRAM | 帶ECC的2 MB SRAM | 帶ECC的6 MB SRAM | ||
工業實時 | PROFINET®、Ethernet POWERLINK®、EtherCAT®、EtherNet/IP™、Sercos® | |||
冗余協議 | （可選）PRP、HSR | （可選）PRP | 不適用 | |
安全 | （選項）密碼引擎 | 不適用 | ||
封裝 | 400管腳BGA（17mm x 17mm）或324管腳 | 324管腳 BGA (15mm x 15mm) 或者196管腳 BGA | 196 BGA | |
