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Des fonctionnalités avancées liées à la sécurité et une large capacité mémoire de 4 Mo

Renesas Electronics a annoncé la disponibilité du groupe RX71M, le nouveau produit phare de sa famille RX de microcontrôleurs (MCU) 32 bits. Développé à destination des équipements industriels, ce nouveau groupe RX71M est le premier produit de la famille RX700 à doubler la fréquence opérationnelle du CPU avec 240 mégahertz (MHz) par rapport aux 120 MHz des composants précédents. De plus, le RX71M embarque jusqu’à 4 Mo de mémoire flash.

Les systèmes deviennent de plus en plus complexes et de grande taille comparés aux précédents, aussi les fabricants sont impatients d’adopter des plateformes de conception qui leur permettent de faire face à l’augmentation des temps et des coûts de développement. Les microcontrôleurs embarquant de la mémoire flash sont largement utilisés dans les équipements industriels milieu de gamme à prix raisonnable, de façon à offrir un bon compromis entre la performance et le coût. En parallèle, la tendance vers la communication M2M des équipements industriels a créé un besoin en microcontrôleurs optimisés pour répondre à toute une gamme de performance, des systèmes de capteurs opérant autour de 30 MHz à des contrôleurs pouvant fonctionner à plus de 200 MHz, ainsi qu’un besoin de plateforme microcontrôleur de façon à réduire les ressources homme-heure requises pour le développement matériel et logiciel.

En outre, les utilisateurs du secteur industriel ont de plus en plus tendance à répartir leurs efforts sur de multiples centres de production et à conclure des accords de développements communs avec des partenaires aux compétences plus pointues dans des technologies spécifiques. L’objectif est de réduire les coûts de développement liés aux nouvelles fonctionnalités avancées liées à ce mouvement vers l’Internet des objets en diminuant le temps de développement tout en augmentant le rendement. Une telle dispersion du travail ainsi que les stratégies de développement conjoint pourraient induire le risque que les propres technologies des utilisateurs (tels que des algorithmes importants) puissent être piratées ou copiées sans autorisation. Il a donc été nécessaire de trouver un moyen de poursuivre ces développements tout garantissant la confidentialité des ressources logicielles.

Un équipement industriel exige une excellente performance temps-réel puisque le séquencement des étapes du traitement (depuis l’entrée des données, les traitements arithmétiques, puis la sortie des résultats) doit toujours s’accomplir dans une durée déterminée. Quand la fréquence de fonctionnement du CPU d’un microcontrôleur est plus élevée que celle des accès à la mémoire flash, une solution consiste à embarquer de la mémoire SRAM à haute vitesse dédiée pour assurer le traitement des algorithmes en temps réel. Par contre, l’ajout de cette mémoire SRAM a forcément un coût. De plus, si la capacité mémoire des précédents microcontrôleurs flash n’était pas adaptée, il était nécessaire de rajouter de la coûteuse mémoire SRAM à haute vitesse ou de la mémoire flash en externe, ce qui augmentait le coût de la liste de composants et la surface occupée sur la carte.

Renesas a développé son nouveau groupe RX71M pour précisément satisfaire au mieux l’ensemble de ces exigences.

Au total, 112 versions du produit sont disponibles avec des boîtiers disposant de 100 à 177 broches ainsi que des capacités de mémoire flash intégrées à la puce allant de 2 à 4 Mo.

Principales caractéristiques du nouveau groupe RX71M :

1) La fréquence opérationnelle maximale des composants de la famille RX a été augmentée à 240 MHz pour une gamme extensible de produits contribuant à réduire les coûts et les temps de développement.

 Avec l’avènement du RX71M, la famille RX inclut, en plus de la série RX100 opérant à 32 MHz, de la série RX200 opérant à 50 MHz et de la série RX600 opérant à 120 MHz, la nouvelle série RX700 opérant à 240 MHz, ce qui est le double de la précédente fréquence opérationnelle maximale. Cela se traduit par une performance en CoreMark/MHz de 4,4 @ 240 MHz, soit parmi les meilleures scores de l’industrie des microcontrôleurs flash.

 Afin de faciliter les migrations au sein de cette large gamme de produits, le RX71M maintient la rétrocompatibilité avec les précédents produits de la famille RX, concernant aussi bien les fonctions périphériques, les outils de développement que l’affectation des broches.

 Le cœur RXv2 fournit environ 1,3 fois plus de performances que le cœur précédent RXv1. Il garantit une compatibilité totale du code (rétrocompatibilité) avec le RXv1, facilitant la migration du logiciel.

 Les pilotes qui supportent la Firmware Integration Technology (FIT) rendent le portage logiciel entre les microcontrôleurs RX encore plus facile. Les temps et les coûts de développement peuvent être réduits de plus de 50 % lors de la migration du code entre les produits de la famille RX. Cela aide les utilisateurs dans leurs efforts pour développer des produits sur la base d’une plateforme commune.

2) Une fonctionnalité étendue pour garantir la confidentialité des données et prévenir la copie non autorisée dès le début de développement, une mesure qui devient de plus en plus nécessaire alors que les équipements industriels s’orientent de plus en plus vers l’IoT et se dotent de diverses interfaces de communication. De plus, leur développement devient souvent international.

 Afin de faire face à l’augmentation des divers standards de communication qui accompagne la tendance vers l’Internet des objets, le RX71M étend la liste des interfaces de communication supportées, au-delà des précédentes interfaces CAN et SPI, afin d’inclure l’interface SD Host, l’USB High Speed (incorporé au PHY) et l’Ethernet dual-channel avec le support de l’IEEE 1588. Ainsi, la connectivité est assurée sur une large variété de produits pour répondre une exigence des équipements industriels actuels.

 Pour faire face aux risques de sécurité accrus qui accompagnent la prolifération des standards de communication, des fonctions de cryptage à grande vitesse (AES, DES, SHA, et RNG) sont mises en œuvre dans le matériel de la puce. Cela apporte une protection robuste contre le piratage des données importantes et des données de communication.

 Les modèles précédents des microcontrôleurs Renesas possédaient la fonctionnalité de se protéger contre le piratage du code de post-développement en empêchant le code stocké dans la mémoire flash intégrée à la puce d’être lu par des composants externes. Le RX71M étend cette couverture à l’étape de développement avec une fonction de sécurisation de la mémoire qui empêche les algorithmes importants d’être piratés ou copiés sans autorisation. La fonction de sécurisation de la mémoire consiste en une portion spéciale de cette mémoire dont le code ne peut pas être lu (ou copié) même à partir de modules internes du microcontrôleur, comme la mémoire flash embarquée sur la puce. Cette fonctionnalité protège la technologie logicielle au cœur du composant contre toute divulgation, même quand le développement à lieu à l’étranger ou quand il est accompli conjointement avec d’autres compagnies.

3) Jusqu’à 45% de réduction sur le coût en composants (BOM) et une performance doublée par rapport aux précédents produits grâce à la technologie de mémoire flash à grande vitesse exclusive à Renesas et une plus grande capacité mémoire intégrée sur la puce.

 La mémoire flash à haute vitesse utilisant un procédé flash de pointe à 40 nm capable de fonctionner jusqu’à 120 MHz, et une unité de recherche avancée (AFU : advanced fetch unit) incorporant une technologie exclusive de contrôle de la mémoire (basée sur le cache), permettent d’atteindre une performance équivalente à un accès sans délai d’attente tout en fonctionnant à 240 MHz. Même en présence d’une erreur de cache, la pénalisation sur la performance n’excède pas un seul cycle, ce qui fait qu’un traitement temps-réel peut être assuré même quand on utilise uniquement la mémoire flash.

 Les configurations disponibles de mémoire embarquée atteignent un maximum de 4 Mo de mémoire flash, capacité maximale disponible pour cette classe de produit ; une RAM utilisateur de 512 Ko avec contrôle de la parité ; et 32 Ko de correction d’erreur simple / détection d’erreur double sur la RAM ECC. Cela permet de s’affranchir de mémoire SRAM haute vitesse externe. Le RX71M donne aux utilisateurs l’opportunité d’utiliser pleinement la mémoire intégrée, permettant de réduire jusqu’à 45% les coûts en composants.

Renesas a fermement l’intention de continuer à développer et commercialiser des microcontrôleurs assurant des fonctionnalités avancées et d’excellentes performances, destinés aux équipements industriels et aux réseaux embarqués qui sont les fondements d’une « société intelligente » en pleine expansion.

Un robuste écosystème de développement

Pour faciliter la conception, le microcontrôleur RX71M est supporté par un robuste environnement d’outils de développement, proposés aussi bien par Renesas que par des vendeurs tierce partie, ce qui constitue l’écosystème RX. Renesas fournit un écosystème complet de développement pour la famille RX, incluant e2studio, un puissant environnement de développement (IDE) basé sur Eclipse, ainsi que des compilateurs, des débogueurs, des outils de génération de cade et des programmeurs de flash. De plus, le composant RX71M est supporté par le compilateur IAR Embedded Workbench pour RX et l’environnement de développement intégré (IDE) associé. Les RTOS et middleware sont disponibles auprès des compagnies leaders tierce partie comme Micrium, Segger, CMX, Express Logic, RoweBots, port GmbH et FreeRTOS.

De nombreux exemples logiciels et pilotes sont proposés par Renesas, y compris le les pilotes Firmware Integration Technology (« FIT »). FIT repose sur un tout nouveau concept qui accentue la simplification des modules périphériques pilotes embarqués et améliore la portabilité entre les microcontrôleurs RX. Les exemples logiciels et les pilotes FIT peuvent être téléchargés à partir du site Renesas.

Disponibilité

Des échantillons des microcontrôleurs RX71M sont disponibles dès maintenant. La production de masse commencera en juin 2015. (La disponibilité est susceptible de changements sans préavis.)

http://www.renesas.eu