El RA8P1 está optimizado para aplicaciones de IA en el edge y endpoint, utilizando la NPU Ethos-U55 para descargar la CPU de las operaciones de cálculo intensivo en redes neuronales convolucionales y recurrentes (CNN y RNN) para ofrecer hasta 256 MAC por ciclo, lo que da un rendimiento de 256 GOPS a 500 MHz. La nueva NPU es compatible con las redes más utilizadas, como DS-CNN, ResNet, Mobilenet TinyYolo y muchas más. Dependiendo de la red neuronal utilizada, Ethos-U55 proporciona hasta 35 veces más inferencias por segundo que el procesador Cortex-M85 por sí solo.
Los MCU RA8P1 se fabrican con el proceso 22ULL (22 nm de fuga ultrabaja) de TSMC, lo que permite un rendimiento ultraalto con un consumo energético muy bajo. Este proceso también permite el uso de RAM magnetorresistiva (MRAM) integrada en los nuevos MCU.
La MRAM ofrece velocidades de escritura más rápidas, junto con una mayor resistencia y retención en comparación con la memoria Flash.Existe un crecimiento explosivo en la demanda de aplicaciones AIoT de alto rendimiento para dispositivos periféricos.
Renesas ha integrado periféricos dedicados, amplia memoria y seguridad avanzada para dar respuesta a las aplicaciones de IA de voz y visión y análisis en tiempo real. Para la IA de visión, se incluye una interfaz de cámara (CEU) de 16 bits que admite sensores de hasta 5 megapíxeles, lo que permite el uso de cámaras y aplicaciones exigentes de IA de visión. Una interfaz MIPI CSI-2 independiente ofrece una interfaz de bajo número de pines con dos carriles, cada uno de hasta 720 Mbps. Además, múltiples interfaces de audio, incluyendo I2S y PDM, admiten entradas de micrófono para aplicaciones de IA de voz.
El RA8P1 ofrece opciones de memoria integrada y externa para un procesamiento eficiente y de baja latencia de redes neuronales. La MCU incluye 2 MB de SRAM para almacenar activaciones intermedias o búferes de fotogramas gráficos. También hay disponible 1 MB de MRAM integrada para el código de la aplicación y el almacenamiento de pesos de modelos o recursos gráficos. Hay disponibles interfaces de memoria externa de alta velocidad para modelos más grandes. También hay disponibles opciones SIP con 4 u 8 MB de flash externo en un solo paquete para aplicaciones de IA más exigentes.
Renesas ha presentado RUHMI (Renesas Unified Heterogenous Model Integration), un entorno completo para MCU y MPU. RUHMI ofrece una implementación eficiente de IA de los últimos modelos de redes neuronales de forma independiente del entorno. Permite la optimización de modelos, la cuantificación, la compilación y conversión de gráficos, y genera código fuente eficiente. RUHMI proporciona soporte nativo para marcos de IA de aprendizaje automático como TensorFlow Lite, Pytorch y ONNX. También proporciona las herramientas, las API, el generador de código y el tiempo de ejecución necesarios para implementar una red neuronal preentrenada, incluidos ejemplos de aplicaciones listas para usar y modelos optimizados para RA8P1. RUHMI está integrado con el IDE e2 studio de Renesas para permitir un desarrollo de IA sin fisuras. Esta integración facilitará una plataforma de desarrollo común para MCU y MPU.
Los MCU RA8P1 proporcionan una seguridad de vanguardia para aplicaciones críticas. La nueva IP de seguridad de Renesas (RSIP-E50D) incluye numerosos aceleradores criptográficos, entre los que se encuentran CHACHA20, Ed25519, curvas ECC del NIST de hasta 521 bits, RSA mejorado de hasta 4K, SHA2 y SHA3. En combinación con Arm TrustZone®, proporciona una funcionalidad completa y totalmente integrada similar a la de un elemento seguro. Los nuevos MCU también proporcionan una sólida raíz de confianza de hardware y arranque seguro con el cargador de arranque de primera etapa (FSBL) en un almacenamiento inmutable. Las interfaces XSPI con descifrado sobre la marcha (DOTF) permiten almacenar imágenes de código cifrado en una memoria flash externa y descifrarlas sobre la marcha a medida que se transfieren de forma segura al MCU para su ejecución.
Renesas ofrece una amplia gama de herramientas y soluciones fáciles de usar para los MCU RA8P1, entre las que se incluyen el paquete de software flexible (FSP), kits de evaluación y herramientas de desarrollo. Se admiten FreeRTOS y Azure RTOS, al igual que Zephyr. Hay disponibles varios proyectos de ejemplo de software y notas de aplicación de Renesas para acelerar la comercialización. Además, hay numerosas soluciones de socios disponibles para dar soporte al desarrollo con los MCU RA8P1, incluida una solución de supervisión de controladores de Nota.AI y una solución de supervisión del tráfico y los peatones de Irida Labs. Se pueden encontrar otras soluciones en la página de soluciones del ecosistema de socios de Renesas RA.
Características principales de los MCU RA8P1
Procesadores: Arm Cortex-M85 a 1 GHz, Ethos-U55 a 500 MHz, Arm Cortex-M33 a 250 MHz (Opcional)
Memoria: 1 MB/512 KB MRAM en chip, 4 MB/8 MB de flash externo SIP opcional, 2 MB de SRAM con protección ECC completa, 32 KB de caché I/D por núcleo
Periféricos gráficos: Controlador LCD gráfico que admite resoluciones de hasta WXGA (1280 x 800), interfaces de pantalla RGB y MIPI-DSI paralelas, potente motor de dibujo 2D, interfaces de cámara CEU y MIPI CSI-2 paralelas de 16 bits, interfaz de bus de memoria externa de 32 bits (SDRAM y CSC)
Otros periféricos: Gigabit Ethernet y conmutador TSN, XSPI (SPI octal) con XIP y DOTF, SPI, I2C/I3C, SDHI, USBFS/HS, CAN-FD, PDM e interfaces de audio SSI, ADC de 16 bits con circuitos S/H, DAC, comparadores, sensor de temperatura, temporizadores. Seguridad: motor criptográfico RSIP-E50D avanzado, TrustZone, almacenamiento inmutable, arranque seguro, resistencia a la manipulación, protección contra ataques DPA/SPA, depuración segura, programación de fábrica segura, gestión del ciclo de vida del dispositivo.
Encapsulados: 224BGA, 289BGA
Disponibilidad: Los MCU RA8P1 ya están disponibles. Renesas también comercializa un kit de evaluación RA8P1.
Las muestras y los kits se pueden solicitar en el sitio web de Renesas o a través de los distribuidores.
