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華邦電子HyperRAM和SpiStack與瑞薩RZ/A2M微處理器搭配使用

已有24235次閱讀2021-08-04標(biāo)簽:
 
前不久，華邦電子宣布，正式確認(rèn)公司HyperRAM和SpiStack產(chǎn)品能夠與瑞薩基于Arm內(nèi)核的RZ/A2M微處理搭配使用。華邦電子是全球知名半導(dǎo)體存儲(chǔ)解決方案廠商，長(zhǎng)期向瑞薩供應(yīng)各類外部存儲(chǔ)器，包括DRAM、NOR Flash和NAND Flash等嵌入式系統(tǒng)的主流內(nèi)存產(chǎn)品。

瑞薩RZ/A2M微處理器搭載華邦HyperRAM、SpiStack的嵌入式AI系統(tǒng)配置示例： 

 

我們來(lái)看一下華邦HyperRAM和SpiStack產(chǎn)品有何特色？瑞薩基于Arm內(nèi)核的RZ/A2M微處理為何需要搭配華邦HyperRAM和SpiStack產(chǎn)品使用？

HyperRAM：超低功耗，適用于微控制器與AI結(jié)合的新型應(yīng)用

 

華邦HyperRAM可作為工作內(nèi)存使用，適合AIoT設(shè)備的嵌入式AI和圖像處理應(yīng)用。HyperRAM是華邦新推出的產(chǎn)品線，目前最新的產(chǎn)品是HyperRAM 2.0/2.0e，分別可支持x8 和x16，華邦電子DRAM產(chǎn)品營(yíng)銷部經(jīng)理曾一峻在上周的媒體交流會(huì)上介紹到，HyperRAM 2.0e運(yùn)行內(nèi)存低于50微瓦，常溫時(shí)待機(jī)功耗低于70微瓦，如果是超低功號(hào)模式，常溫時(shí)待機(jī)功耗低于35微瓦，因此，它在微控制器與AI結(jié)合的新型應(yīng)用上會(huì)越來(lái)越普遍。

 


微控制器中可能會(huì)搭載RTOS功能，還外掛一些WiFi/BT或者LTE，現(xiàn)在甚至還添加設(shè)備端AI的NPU功能。而在添加AI功能的情況下，使用既有的SRAM存儲(chǔ)RTOS之后，SRAM的空間就不夠大，因此需要外掛內(nèi)存，這時(shí)候HyperRAM就是一個(gè)很好的選擇。

為什么呢？曾一峻解釋到，HyperRAM目前有兩種類型（8個(gè)和16個(gè) I/O 位寬），HyperRAM的最大頻率可達(dá)到200MHz以上，在這樣的情況下，不僅可以利用HyperRAM存儲(chǔ)AI數(shù)據(jù)，還可用來(lái)存儲(chǔ)視頻流或音頻流的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)，HyperRAM有很多種用途。

目前客戶端采用HyperRAM的應(yīng)用市場(chǎng)很多，包括4G功能手機(jī)、LTE物聯(lián)網(wǎng)模塊、人工智能/物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能手表、智能音箱、智能家居應(yīng)用、家用攝像頭、智能門鈴、智能門鎖、工業(yè)用人機(jī)界面、汽車儀表以及電動(dòng)自行車主機(jī)等，比如，華邦提供64Mb至256Mb容量的HyperRAM產(chǎn)品，可以服務(wù)于車用領(lǐng)域，所以汽車儀表有企業(yè)在考慮使用HyperRAM。

華邦HyperRAM最大的一個(gè)亮點(diǎn)就是超低功耗，那么它是如何實(shí)現(xiàn)的？據(jù)曾一峻介紹，華邦在電路上做了一些特別設(shè)計(jì)，HyperRAM在進(jìn)入超低功耗模式的時(shí)候，會(huì)把所有功耗的電源關(guān)掉，保留一些必要性的電路，數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)。當(dāng)然，這與原本的待機(jī)模式相比，超低功耗模式的喚醒時(shí)間會(huì)稍微長(zhǎng)一點(diǎn)，不過(guò)目前很多IoT的裝置并沒(méi)有那么多需要急于喚醒的時(shí)候，華邦經(jīng)過(guò)與客戶溝通發(fā)現(xiàn)，目前HyperRAM 超低功耗模式的的喚醒時(shí)間沒(méi)有問(wèn)題。

就如上文所言，HyperRAM其實(shí)有較大的應(yīng)用市場(chǎng)，目前除了與瑞薩合作之外，華邦還與高云半導(dǎo)體、Ambiq等做過(guò)一些參考設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略合作，與恩智浦意法半導(dǎo)體也有展開(kāi)一些參考設(shè)計(jì)的合作，未來(lái)也會(huì)積極與其他家公司合作。

整體而言，HyperRAM在微控制器、芯片組制造商方面的被接受度比較高，目前更新一代的產(chǎn)品HyperRAM2.0 Plus正在研發(fā)中，這款在速度上會(huì)再次提升，未來(lái)，如果市場(chǎng)的響應(yīng)越來(lái)越好，華邦還會(huì)推出HyperRAM3.0。

SpiStack：NOR和NAND堆疊封裝，成本低、兼容性好

 

華邦SpiStack是將NOR芯片和NAND芯片堆疊到一個(gè)封裝中，根據(jù)華邦此前的介紹，NOR 芯片存儲(chǔ)RZ/A2M 的啟動(dòng)代碼和應(yīng)用程序代碼，NAND芯片可存儲(chǔ)嵌入式AI學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和相機(jī)圖像等多個(gè)大型數(shù)據(jù)。

目前華邦SpiStack產(chǎn)品線的產(chǎn)品型號(hào)W25M161AVEIT、W25M321AVEIT、W25M641AVEIT、W25M121AVEIT，分別是16Mb、32Mb、64Mb、128Mb的NOR Flash搭配上1Gb NAND。此外，客戶也可以選擇其他種不同容量的NOR搭配不同容量的NAND，也就是可以自由組合。


現(xiàn)在人們常用到的電子產(chǎn)品對(duì)體積和售價(jià)都有要求，比如VR眼鏡、耳機(jī)、手表、手環(huán)等，這些戴在身上的產(chǎn)品都需要足夠小，才能方便攜帶，而產(chǎn)品要小就需要PCB占地面積小，這些消費(fèi)型的電子產(chǎn)品售價(jià)也不會(huì)太高，因此要求里面零件的成本也不能太高。

SpiStack產(chǎn)品可以完美符合這些要求，華邦電子閃存產(chǎn)品營(yíng)銷部經(jīng)理黃信偉向媒體介紹到，SpiStack把一顆NOR 與NAND堆疊，使原本要用兩顆閃存的占地面積變成一顆，這樣可以縮減電路板面積，電路板上的拉線也從原本兩顆變成一顆的拉線，電路板面積進(jìn)一步縮減，同時(shí)這也使得閃存成本減少，即原來(lái)要買兩顆閃存，現(xiàn)在只需購(gòu)買一顆。

另外需要重點(diǎn)提到的是，SpiStack有很好的兼容性，通過(guò)把兩顆不同的NOR與NAND，采用標(biāo)準(zhǔn)型封裝為一個(gè)閃存產(chǎn)品，原本NOR是八只腳的標(biāo)準(zhǔn)封裝，NAND也是八只腳，放在一起之后，還是八只腳的標(biāo)準(zhǔn)封裝，所以在硬件設(shè)備上或是拉線設(shè)計(jì)，甚至電路板設(shè)計(jì)上，不需要做任何的更改，SpiStack的管腳也與原本的標(biāo)準(zhǔn)型封裝完全對(duì)應(yīng)，所以采用SpiStack產(chǎn)品，使用者無(wú)需重新進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。

據(jù)黃信偉介紹，市面上也有把兩顆芯片封裝在一起的方法，不過(guò)這些方式是用硬件的實(shí)體腳位做切換，無(wú)法保持8腳位數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)封裝，必須采用另外的封裝方法。而華邦是用軟件指令做芯片切換，每一個(gè)芯片都會(huì)有自己的識(shí)別碼，用軟件去指向特定的識(shí)別碼，就會(huì)操作到特定的芯片。而且SpiStack可以實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)芯片做擦除的時(shí)候，另外一個(gè)芯片做寫入或讀取，互不干擾，可以節(jié)省寫入與擦除的時(shí)間。

RZ/A2M：搭載外置內(nèi)存，大大提升應(yīng)用的可能性

 

瑞薩RZ/A2M微處理器使用移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口（MIPI）攝像頭和配置動(dòng)態(tài)可配置處理器（DRP）來(lái)高速執(zhí)行嵌入式AI成像應(yīng)用，適用于人機(jī)界面（HMI），尤其是帶有攝像頭的HMI應(yīng)用。


RZ/A2M的基礎(chǔ)是ARM Cortex-A9 528MHz MPU，瑞薩電子中國(guó)企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部經(jīng)理Anson向媒體介紹，RZ/A2M與其他MPU的不同之處在于，RZ/A2M除了設(shè)置有兩個(gè)網(wǎng)口、兩個(gè)USB, 還配置動(dòng)態(tài)可配置處理器（DRP）。

RZ/A2M配置了瑞薩獨(dú)有的DRP硬件加速內(nèi)核，主要用在圖像預(yù)處理，速度非常快，可以比一般CPU快大概10倍左右, 而且功耗更低。另外，DRP（全稱是Dynamically Reconfigurable processor，動(dòng)態(tài)可配置處理器）是瑞薩獨(dú)有的自研加速核，瑞薩同時(shí)會(huì)免費(fèi)向客戶提供標(biāo)準(zhǔn)的DRP庫(kù)，客戶免去了自己開(kāi)發(fā)庫(kù)所需的時(shí)間。

Anson還重點(diǎn)談到，RZ/A2M基本適用于所有需要圖像預(yù)處理的應(yīng)用，但面對(duì)現(xiàn)在很多嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量以及程序庫(kù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前的普通應(yīng)用，RZ/A2M內(nèi)置的4MB RAM在有些情況下不足以支持使用，所以這種時(shí)候瑞薩會(huì)建議客戶采用外掛內(nèi)存。

RZ/A2M搭載外置存儲(chǔ)，可以大大提升想象空間和應(yīng)用的可能性，而對(duì)于客戶來(lái)講，更喜歡知名度高，供貨情況比較好的供應(yīng)商，因此瑞薩認(rèn)為和華邦的合作可以更好的幫助產(chǎn)品進(jìn)行推廣。
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