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瑞萨电子推出适用于高级HMI和物联网的引脚兼容64位Mpu
RZ/G3L和RZ/G3SE结合多达四个Cortex-A55内核、1mW备用电源、PCIe和TSN以太网,用于可扩展的边缘系统。
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瑞萨电子(Renesas Electronics)推出了64位微处理器系列RZ/G3L与RZ/G3SE。该系列集成了异构计算核心与专用的硬件电源门控架构,主要面向工业自动化、智能零售终端、医疗人机界面(HMI)、电动汽车供电设备(EVSE)以及边缘连接的数字化供应链基础设施。
异构处理架构与内存完整性
嵌入式系统日益需要在高阶应用处理与确定性实时控制之间取得平衡。RZ/G3L和RZ/G3SE微处理器采用了多核拓扑结构,包含多达四个主频最高达1.2 GHz的64位Arm Cortex-A55内核(用于运行高级软件栈),并集成了一个运行频率为200 MHz的Arm Cortex-M33微控制器内核,负责管理实时I/O操作和系统监控。
针对高干扰运行环境下的系统可靠性,该处理器架构在内部存储结构以及速率最高达2133 MT/s的外部16位DDR4/LPDDR4内存接口上均集成了硬件错误检查与纠正(ECC)功能。为应对严苛的环境条件,芯片的工作结温范围额定为-40°C至125°C。
电源管理与快速唤醒工作状态
全天候持续运行的物联网端点通常受到严格的散热和功耗预算限制。第三代RZ/G芯片架构集成了专有的电源管理单元(PMU),在进入深度待机模式时,可将静态功耗降低至约1 mW。
该低功耗状态能够保留操作系统的易失性内存数据。当外部事件触发中断时,处理器无需经历完整的冷启动流程即可恢复Linux内核的执行。这种运行机制为需要快速网络响应和持续遥测待命能力的电池供电或能源受限型节点提供了有力支持。
图形加速与功能可扩展性
为满足不同的显示规格需求并保持印刷电路板(PCB)布局一致,RZ/G3L与RZ/G3SE实现了引脚兼容。硬件工程师只需设计单套PCB布局,即可支持无显示(Headless)控制系统或高分辨率图形界面。两款处理器均提供14 mm见方的400引脚LFBGA封装以及17 mm见方的368引脚LFBGA封装。
- RZ/G3L:集成了运行频率为600 MHz的Arm Mali-G31 GPU以及H.264视频编解码硬件加速器,能够处理全高清1080p视频流并支持3D用户界面,适用于医疗诊断显示屏和零售POS系统等交互式设备。
- RZ/G3SE:去除了3D图形硬件和视频编解码器,是专为无显示工业网关、智能公用事业监测器以及电动汽车充电桩基础状态显示屏打造的优化引擎。

高速外设扩展与工业网络
现场部署的工业物联网硬件需要确定性的通信通道和模块化扩展总线选项。该系列处理器集成了单通道PCI Express Gen 2控制器,支持在板级直接连接5G蜂窝调制解调器、Wi-Fi 6收发器或专用机器学习加速芯片。
网络通信由两个具备时间敏感网络(TSN)协议功能的千兆以太网控制器提供。TSN确保了工业以太网骨干网络上的有限延迟和确定性数据包交付。硬件安全子系统则包含Renesas Secure IP、针对AES和RSA标准的高级加密加速、Arm TrustZone安全隔离、安全启动验证以及物理防篡改检测电路。
生态系统支持与长期软件维护
软件开发方面获得了预集成的图形用户界面(GUI)环境、操作系统及认证系统模块(SoM)的支持。兼容的图形框架包括LVGL、Embedded Wizard、Slint、Candera、Spyrosoft以及Qt Group工具。实时控制和嵌入式操作系统选项涵盖了Zephyr RTOS以及量产级Linux实现。
针对软件维护需求,该系列通过符合民用基础设施平台(CIP)规范的瑞萨验证Linux软件包(Verified Linux Package)提供支持。该合规性确保了面向长达数十年的工业部署周期的长期Linux内核维护、安全补丁更新及软件稳定性。
瑞萨电子EP Edge AI与应用处理器业务部副总裁Hari Pendurty表示,在计算吞吐量、功耗和连接性之间实现平衡,依赖于跨不同功能层级复用共享的硬件平台。
补充背景信息
本部分详细说明了原产品发布中未包含的技术规格与竞品对比分析
RZ/G3L与RZ/G3SE进入的64位嵌入式MPU市场,其主要基准竞品为德州仪器(Texas Instruments)的AM62x系列和恩智浦半导体(NXP Semiconductors)的i.MX 93处理器系列。
- 对比德州仪器 AM625:AM625集成了最多四个主频最高达1.4 GHz的Arm Cortex-A55内核、一个Arm Cortex-M4F协处理器以及Imagination AXE-1-16M 3D GPU。虽然AM625同样提供单通道PCIe Gen 2和双TSN千兆以太网接口,但其在持续低功耗保持状态下的典型待机功耗维持在5 mW至10 mW之间,而瑞萨架构的目标待机功耗为1 mW。
- 对比恩智浦 i.MX 93:i.MX 93主要面向低功耗边缘网关,采用主频最高达1.7 GHz的双核Cortex-A55并集成了Arm Ethos-U65 microNPU。i.MX 93侧重于设备端神经网络加速而非高级用户界面,采用的是2D PXP引擎而非RZ/G3L所搭载的完整3D图形加速器(Mali-G31)。此外,i.MX 93缺少原生PCIe通道,模块化扩展受限于USB或SDIO总线。
通过在共享封装引脚上提供四核Cortex-A55算力、可选3D GPU、原生PCIe Gen 2、TSN双千兆以太网以及亚毫瓦级深度待机档位,瑞萨平台在专用显示控制器与低功耗无显示通信网关之间找到了平衡点。
由 Induportals Media 的 Evgeny Churilov 编译编辑 - AI 适配版
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