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媒体聚焦丨让嵌入式系统更智能,瑞萨电子这两大“黑科技”够不够看?

2019-10-15
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随着科技的进步,信息技术以及智能技术等正在加速应用于工业领域,工业控制、工业自动化、智能工厂运作等无一不涉及智能。作为全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社(以下简称瑞萨电子)携多款面向智能工厂及工业自动化的先进嵌入式终端智能解决方案亮相第二十一届中国国际工业博览会,会上还展示了瑞萨电子如何将智能嵌入各个应用领域,助力智能工厂和工业自动化的实现。


瑞萨电子媒体见面会活动现场

瑞萨新动向

根据瑞萨电子2018财报显示,2018年汽车电子市场的营收占比超过了50%,产业电子占比约30%,通用电子占比则约为20%。在汽车电子市场的营收占比如此大的情况下,一旦汽车市场出现大幅下滑,那么瑞萨电子的业绩也将会受到很大的影响。


一个成功的商人不会把鸡蛋放在一个篮子里,瑞萨也正是如此。拓展新方向的方法不少,但收购无疑是最简单的一条路径。2017年2月,瑞萨电子完成对电源管理及精密模拟解决方案供应商Intersil的收购。随后在2019年3月,又宣布完成对包括传感器、互联和无线电源在内的模拟混合信号产品供应商IDT的收购。


至此,瑞萨电子也成为了日本最大的半导体厂商,得以成功进军物联网。对此,瑞萨电子中国董事长真冈朋光表示,成功收购IDT,将可帮助瑞萨电子提供更为丰富的嵌入式解决方案,扩大包括物联网、5G及工业领域等在内的快速增长市场中的业务增长机遇。


瑞萨电子中国董事长真冈朋光


随着物联网以及人工智能技术的飞速发展,我们所处的世界正在从物质世界转变为智能化数字化世界,设备端、云端、大数据、物联网相辅相成,支持着智能化世界的快速发展。而瑞萨电子也为智能化世界及物联网领域发展带来两项前沿新科技,它们是基于DRP(动态可配置处理器)技术的e-AI(嵌入式人工智能)解决方案、超低功耗技术SOTB。

两大黑科技

瑞萨电子中国工业自动化事业部高级总监徐征表示,MCU是嵌入式系统的核心,而拥有高MCU市场份额的瑞萨在这方面也储备了丰富的技术知识与经验。他提到,瑞萨电子e-AI解决方案是利用嵌入式人工智能单元使现有设备有望通过终端实现智能化,包括在终端上使用人工智能进行AI推理执行,包括数据收集、存储、分析及控制。通过该解决方案制造商们能够了解到如何将e-AI技术直接集成到现有工厂设备中,从而显著提高生产率。e-AI支持异常状态的准确故障预判,并在提高产品质量的同时实现预测性维护。


瑞萨电子中国工业自动化事业部高级总监徐征


DRP技术释放e-AI能力。在实时人工智能(AI)物体识别解决方案中,瑞萨电子的一款动态可配置处理器——人工智能(DRP-AI)测试芯片,可通过DRP进行AI推理,实现低功耗实时物体识别。系统从CMOS相机镜头获取图像,然后通过DRP-AI测试芯片执行图像数据预处理(YUV到RGB转换)和尺寸重新调整,最终通过AI加速器进行识别并输出结果。


据资料显示,DRP是基于大规模并行有线逻辑架构,在每个处理器周期内都能在不同数据集上执行不同操作。瑞萨电子已经发布的配置DRP的芯片RZ/A2M能够以高度灵活性实现低功耗实时图像处理,其性能是前身产品RZ/A1的10倍。RZ/A2M的创新还包括4MB片上SRAM、MIPI摄像头接口、双通道以太网接口和用于加密提速和建立信任根的硬件安全功能。


关于SOTB技术,据瑞萨电子官方资料显示,SOTB工艺是瑞萨电子基于SOI(绝缘体上硅)晶圆的专有晶体管技术。它可以实现无掺杂的晶体管。无掺杂结构可以降低晶体管淤积特性变化。对比传统的平面式晶体管的淤积特性变化,这种无掺杂通道和结构可以将特性变化减低三分之二,减小晶体管的淤积特性变化,就可以在超低的电压下,比如0.5伏左右,进行比较稳定的操作。同时也可以大大降低工作电流和待机电流。


需要指出的是,目前有很多低功耗技术,其特点是运行或待机中只有一种模式下可保持低功耗。而瑞萨电子推出的SOTB技术的独特性在于,其在两种模式下都能保持超低功耗。对此,真冈朋光表示:“这两种技术(DRP、SOTB)为AI和物联网的未来应用提供重要的附加价值。”

多协议工业以太网解决方案

不仅如此,在此次工博会上,瑞萨电子还推出了多协议工业以太网解决方案。徐征表示,工业以太网、互联互通、实时控制、安全以及节能是智能工厂的核心技术。瑞萨电子面向这些技术应用领域提供了超低功耗MCU产品线、面向工业以太网的产品线。


负责该解决方案的瑞萨电子中国工业自动化事业部经理戴其宏介绍到,瑞萨电子采用DRP技术的新微处理器运用于工业应用领域,其多协议工业以太网方案展示了一套工业网络系统。包含基于RZ/N1的一个主站设备和两个网关,以及分别基于TPS-1、R-IN32、RZ/N1和RX72M的从站设备。主站设备和两个网关通过Ethernet/IP连接,两个网关和各个从站设备通过PROFINET或EtherCAT连接。网关可以作Ethernet/IP和PROFINET,或者Ethernet/IP和EtherCAT之间的协议转换。RZ/N1能通过单芯片实现多种工业以太网系统。该方案主要应用于主站设备,如PLC、传感集线器、网关;以及从站设备,如通信模块、远程I/O、电机控制等。


安全、可靠、低成本是瑞萨电子在工业领域主打要点。如在其基于RX的功能安全解决方案中,RX功能安全解决方案使用故障插入开关在PC上执行各种功能安全任务。该方案支持基于RXv2 CPU内核的所有瑞萨电子MCU,并已获得完整的SIL认证,可减少70%认证工作量,大大降低开发和系统成本,适用于各种类型的工业设备安全应用。方案包含CPU自测软件套件,面向冗余系统的SIL3系统软件套件、认证需要的参考文档以及经过认证的C语言编译器。其他如旋转变压器电机控制、基于RX的功能安全方案、空气质量监测(PM2.5)等解决方案也在此次的展会上展出。

瑞萨在中国的布局

关于中国市场,真冈朋光表示,中国是目前世界上最大的制造业市场,其工厂也正在迅速转变为全自动化和互联化的智能工厂以推动工业4.0的发展,瑞萨的微处理器和微控制器(MCU)解决方案提供终端智能,可协助中国制造商满足智能工厂应用不断变化所需的实时性,安全性和连接性需求。


如今瑞萨电子在中国已有10个驻点,包括3个销售处、3个分公司、两大制造厂和两大设计公司。北京网点集销售、设计和制造功能于一体,代表了瑞萨中国事业战略发展方向,也表明了瑞萨想要在中国长久良好发展的决心。


瑞萨电子正在通过提供可靠的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。


* 本文由作者原创,转自半导体行业观察。


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瑞萨电子株式会社 (TSE: 6723) ,提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球领先的微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品的领导者,瑞萨电子为汽车、工业、家居、办公自动化、信息通信技术等各种应用提供综合解决方案,期待与您携手共创无限未来。更多信息,敬请访问 renesas.com。

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