Renesas ha presentado los RX74M y RX74N, dos nuevos microcontroladores de 32 bits de la familia RX fabricados con un proceso de 22 nm e integrando MRAM. Ambos incorporan un núcleo RXv3e a 600 MHz y están orientados a aplicaciones de automatización industrial, control de motores, robótica y gestión de energía.
Los MCU ofrecen hasta 1 MB de MRAM para código, 1,5 MB de SRAM y 256 KB de RAM local con acceso sin estados de espera para el procesamiento en tiempo real. El RX74M añade un controlador esclavo EtherCAT integrado, dos MAC Gigabit Ethernet con soporte de TSN y un conmutador Ethernet para redes industriales, mientras que el RX74N se queda en una única interfaz Gigabit Ethernet para aplicaciones industriales generales. Otras características incluyen CAN FD, USB 2.0, I3C, temporizadores PWM de alta resolución y seguridad por hardware con la Protect Zone de Renesas.
Especificaciones de los Renesas RX74M y RX74N:
- MCU: núcleo RXv3e de 32 bits a 300/480/600 MHz
- Hasta 3.604 CoreMark a 600 MHz
- Soporte de coma flotante de precisión simple y doble
- Acelerador de funciones trigonométricas
- Función de guardado del banco de registros para acelerar la respuesta a interrupciones
- Caché de instrucciones de 32 KB y caché de datos de 32 KB con ECC
- Memoria
- Hasta 1 MB de MRAM de código con soporte de doble banco
- 48 KB de MRAM de datos (100.000 ciclos de programación)
- 128 KB de MRAM adicional de usuario (configurable como MTJ-OTP)
- 1,5 MB de SRAM con ECC
- 256 KB de RAM local (2 × 128 KB) con ECC y acceso sin estados de espera
- Soporte de SDRAM externa de hasta 128 MB
- Almacenamiento
- Interfaz host SD/MMC compatible con tarjetas SD y SDIO
- Dos interfaces xSPI para Flash Octal y RAM externas, con ejecución en el lugar (XiP) y descifrado en tiempo real
- Cámara: interfaz paralela de captura de cámara
- Audio
- 2 interfaces de sonido serie (I2S)
- Interfaz de micrófono PDM
- Redes
- RX74M
- 2 MAC Gigabit Ethernet
- Conmutador Ethernet de 2 puertos con soporte de TSN
- Controlador esclavo EtherCAT de 2 puertos en determinadas variantes
- RX74N
- 1 MAC Gigabit Ethernet
- Sin controlador esclavo EtherCAT integrado
- RX74M
- USB
- 1 USB 2.0 High-Speed (480 Mbps) host/dispositivo/OTG
- 1 USB 2.0 Full-Speed (12 Mbps) host/dispositivo/OTG
- Serie: hasta 13 interfaces de comunicación serie (SCI/UART)
- Otras E/S
- Hasta 197 GPIO
- 3 controladores SPI, 2 controladores I2C y 1 controlador I3C
- Hasta 16 temporizadores PWM de 32 bits de propósito general
- PWM de alta resolución con reloj de control de hasta 200 MHz
- Hasta 3 unidades ADC de 16 bits con 36 canales de entrada
- Hasta 2 DAC de 12 bits
- 2 interfaces de conteo de fase
- Hasta 6 canales de interfaz de modulador delta-sigma (RX74M)
- Hasta 3 controladores CAN FD
- Seguridad
- Motor de seguridad Renesas RSIP-E50D
- AES, RSA, ECC, ChaCha20-Poly1305, SHA-512, SHA3-512 y TRNG
- Protect Zone para entornos de ejecución seguros y no seguros
- Arranque seguro, gestión del ciclo de vida del dispositivo, detección de manipulación y borrado de claves
- Descifrado en tiempo real de la memoria externa
- Depuración: JTAG, SWD y FINE
- Varios
- Sensor de temperatura
- RTC y temporizadores watchdog
- 8 controladores DMA, con motores de transferencia adicionales
- Alimentación: de 1,62 V a 3,63 V con soporte de modo de bajo consumo
- Encapsulados
- LFQFP de 100/144/176 pines (480 MHz, Ethernet 10/100 Mbps; tampoco incluye controlador USB de alta velocidad, interfaz paralela de captura de cámara ni controlador de SDRAM externa)
- LFBGA de 176/224/320 pines (600 MHz, hasta Gigabit Ethernet)
- Rango de temperatura: de -40 °C a +125 °C (temperatura de unión)
- Proceso de fabricación: 22 nm
Según las especificaciones, la principal diferencia entre ambos MCU está en el apartado de red: el RX74M incorpora dos MAC Gigabit Ethernet, un conmutador Ethernet compatible con TSN y un controlador esclavo EtherCAT para automatización industrial. El RX74N, en cambio, ofrece una única interfaz Gigabit Ethernet sin EtherCAT ni TSN, pensada para aplicaciones industriales generales. Ambos comparten el mismo núcleo RXv3e, la misma arquitectura de memoria y las mismas funciones de seguridad.
Los MCU incluyen además el motor RSIP-E50D de Renesas, con cifrado por hardware, arranque seguro y la función Protect Zone, que separa las operaciones seguras de las no seguras. Según Renesas, estas funciones ayudan a los desarrolladores a cumplir requisitos de seguridad como el Reglamento Europeo de Ciberresiliencia (CRA) y a prepararse para la criptografía poscuántica (PQC).
El soporte de software incluye el Flexible Software Package (FSP) de Renesas, el IDE e² studio, compiladores de C/C++ y herramientas de socios como IAR, Codewerk y RT-Labs. Renesas también cita Zephyr RTOS y eForce como socios del ecosistema. Para redes industriales, Codewerk ofrece servicios de integración de PROFINET, mientras que RT-Labs aporta su pila de dispositivo P-Net para PROFINET en el RX74M. Renesas también proporciona proyectos de ejemplo para EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus, arranque seguro y control de motores.
Renesas ha presentado asimismo los kits de evaluación EK-RX74M y EK-RX74N, junto con los kits de control de motor MCK-RX74M/MCK-RX74N y las placas CPU de control de motor MCB-RX74M/MCB-RX74N. El EK-RX74M incluye un MCU RX74M a 600 MHz, dos interfaces Ethernet, CAN FD, USB, RS-485, Flash Octal y RAM externas, ranura para tarjeta microSD y conectores de expansión Arduino Uno R3, mikroBUS y Pmod.
Lo realmente interesante de estos MCU es el uso de MRAM —que agiliza la programación y las actualizaciones— en lugar de la memoria flash tradicional para almacenar el programa. Aun así, no son los primeros MCU con MRAM: anteriormente la compañía lanzó los RA8T2 con núcleo Cortex-M85, que ofrecen una CPU a 1 GHz, hasta 1 MB de MRAM y soporte EtherCAT para el control de motores industriales. También hemos visto a Renesas presentar los RA8D2 y RA8M2, con MRAM y funciones adicionales de gráficos y procesamiento. Mientras que esos MCU de la serie RA recurren a núcleos Arm Cortex-M85, los RX74M y RX74N se basan en la arquitectura propia RXv3e de Renesas.
Renesas también ha publicado sus «Winning Combinations», que no son más que diseños de sistema ya probados, entre ellos un sistema transportador maglev para la manipulación de materiales sin contacto, con control de motores en tiempo real y redes industriales, y un control de climatización inteligente con actuador esclavo integrado para gestionar ventiladores, compresores y otros componentes de HVAC.
Los Renesas RX74M y RX74N ya están disponibles en variantes de 300, 480 y 600 MHz; según Renesas, las versiones de 300 MHz consumen más de un 20 % menos de energía que los modelos de mayor rendimiento. Renesas fija el precio del RX74M de 600 MHz en 10,74 dólares y el del RX74N de 480 MHz en 7,62 dólares por volúmenes de 1.000 unidades. Los kits de evaluación EK-RX74M y EK-RX74N también están disponibles en Mouser y Future Electronics, con precios desde 114,84 dólares para el EK-RX74N y 206,88 dólares para el EK-RX74M en Future Electronics. Puede consultar más detalles sobre los RX74M y RX74N en el sitio web de Renesas y en la nota de prensa.
Traducido del artículo en inglés «Renesas RX74M and RX74N – 600MHz industrial MCUs with RXv3e core, embedded MRAM, 22nm process» de Debashis Das.
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