解讀瑞薩MCU競爭力強(qiáng)的秘密：核心全、品類齊、工具強(qiáng)、方案多

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）MCU（微控制器）是控制系統(tǒng)的核心元件，負(fù)責(zé)管理和控制系統(tǒng)中眾多功能子單元，隨著終端系統(tǒng)迭代升級，MCU用量也在快速提升。根據(jù)Yole Group的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023年全球MCU市場規(guī)模已達(dá)282億美元，預(yù)計到2029年將增長至388億美元，其間年復(fù)合增長率達(dá)5.5％。

目前，全球MCU廠商眾多，而瑞薩電子是其中的佼佼者。根據(jù)瑞薩電子官方給出的數(shù)據(jù)，該公司每年出貨超過35億顆MCU，擁有非常廣泛的8位、16位和32位產(chǎn)品組合，是16位與32位微控制器（MCU）領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商之一，以其卓越的產(chǎn)品和解決方案贏得了廣泛的認(rèn)可。為什么瑞薩電子的MCU產(chǎn)品有如此強(qiáng)的競爭力呢，帶著這個問題，電子發(fā)燒友網(wǎng)記者和瑞薩電子嵌入式處理器事業(yè)發(fā)展部高級經(jīng)理劉濤在第七屆中國國際進(jìn)口博覽會（簡稱：進(jìn)博會）上進(jìn)行了深入的交流。

第七屆進(jìn)博會瑞薩電子展臺

瑞薩電子MCU產(chǎn)品的硬實力

當(dāng)前，MCU廠商發(fā)展基本有三種主要模式：其一是基于授權(quán)內(nèi)核進(jìn)行芯片開發(fā)，最具代表性的是Arm內(nèi)核；其二是基于自研內(nèi)核進(jìn)行芯片開發(fā)；其三是基于開源內(nèi)核進(jìn)行芯片開發(fā)，最具代表性的是RISC-V。

劉濤表示，瑞薩電子是業(yè)內(nèi)少見的擁有全面MCU內(nèi)核布局的公司。在自研內(nèi)核方面，瑞薩電子已經(jīng)打造出兩款極具競爭力的MCU內(nèi)核，其中RL78系列便是基于瑞薩電子自研的16位超低功耗內(nèi)核打造，RX系列則是基于高能效比的32位內(nèi)核打造；在Arm內(nèi)核方面，瑞薩電子擁有豐富的產(chǎn)品，包括推出了當(dāng)前業(yè)內(nèi)最高性能基于Arm Cortex-M85內(nèi)核的高性能MCU；同時，瑞薩電子也成功設(shè)計、測試并推出基于開放標(biāo)準(zhǔn)RISC-V指令集架構(gòu)（ISA）的32位CPU內(nèi)核。

確實，近一段時間以來，瑞薩電子在各個內(nèi)核方向上都進(jìn)行了產(chǎn)品升級迭代，比如劉濤提到的該公司基于 Arm?Cortex?-M85內(nèi)核打造的高性能MCU——RA8系列MCU。對于這個產(chǎn)品系列，電子發(fā)燒友網(wǎng)在去年的進(jìn)博會報道中也有重點提到，提供卓越的6.39 CoreMark/MHz性能，并部署了Arm Helium?技術(shù)，在數(shù)字信號處理器（DSP）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML），相較于基于Arm Cortex-M7內(nèi)核的MCU有大幅提升。今年初，瑞薩電子在RA8系列下最新推出了RA8T1 MCU產(chǎn)品群，可滿足工業(yè)、樓宇自動化，以及智能家居等應(yīng)用中常見的電機(jī)、電源和其他產(chǎn)品的實時控制要求。

對于RA8T1 MCU，劉濤舉例稱，在大功率的交流伺服驅(qū)動器中，RA8T1 MCU得到了廣泛的應(yīng)用，不僅能夠幫助實現(xiàn)高速、精準(zhǔn)的電機(jī)速度和位置控制，同時為電機(jī)應(yīng)用帶來了強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)能力，可以幫助用戶實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)等智能化功能，顯著降低系統(tǒng)的維護(hù)成本。

基于RA8T1的馬達(dá)異常檢測

他在交流中透露：“瑞薩電子正在積極開發(fā)下一代RA8產(chǎn)品線，預(yù)計相關(guān)產(chǎn)品會在2025年推向市場?！?br />
前不久，瑞薩電子也推出了全新RX261/RX260 MCU產(chǎn)品群，這個產(chǎn)品群是基于瑞薩電子自研的RXv3 CPU內(nèi)核，在64MHz運行頻率下可獲得355CoreMark的評分。劉濤指出，得益于RXv3 CPU內(nèi)核的高能效比優(yōu)勢，RX261/RX260 MCU產(chǎn)品群能夠幫助用戶應(yīng)對更嚴(yán)苛的能效法規(guī)——與其他64MHz級MCU相比，RX261/RX260的工作電流降低了25%，待機(jī)電流降低了87%。

當(dāng)然，RX261/RX260 MCU產(chǎn)品群不僅在能效方面表現(xiàn)出色，產(chǎn)品上集成的瑞薩電子第三代電容式觸控IP（CTSU2SL）同樣搶眼。劉濤介紹說，相較于前兩代電容式觸控IP，CTSU2SL顯著改善了抗噪聲性能和防水特性，并大幅降低了功耗。CTSU2SL通過了IEC 61000 4-3 level3和4-6 level4認(rèn)證，即便是在廚房、洗手間等容易附著水漬和油漬的場景，這款I(lǐng)P也能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的觸摸控制。

瑞薩電子對CTSU2SL進(jìn)行了多項專門優(yōu)化，比如CTSU2SL加入了多頻掃描功能，降低了同步干擾噪聲的影響；加入了主動屏蔽功能，內(nèi)部多個觸摸電平共用一個屏蔽電機(jī)，以相對電平或者相位來驅(qū)動觸摸電極或屏蔽電級，能夠抑制油漬和水漬的干擾；加入了自動判斷功能，在MCU待機(jī)狀態(tài)下，不需要MCU參與也可以進(jìn)行觸控檢測，從而可以降低運行或者間歇操作期間的平均功耗；加入了MEC（多電極連接）功能，通過將多個觸摸電極連接作為單個電極進(jìn)行測量，減少觸摸測量時間和電流消耗量。

CTSU2SL展示了瑞薩電子在MCU集成化發(fā)展趨勢上的一些優(yōu)勢，對此劉濤更進(jìn)一步講到，瑞薩電子在MCU集成方面有一個很大的優(yōu)勢——公司擁有豐富的產(chǎn)品線比如功率器件、模擬器件、射頻前端和傳感器等，在未來的規(guī)劃里，瑞薩電子的MCU和MPU里將持續(xù)打造更高集成度的產(chǎn)品，幫助客戶降低系統(tǒng)成本。

作為全球微控制器供應(yīng)商，瑞薩結(jié)合嵌入式處理、模擬、電源和連接方面的專業(yè)知識，提供完整的半導(dǎo)體解決方案。，這一點也非常重要，因為基于MCU打造的豐富方案能夠進(jìn)一步提升MCU產(chǎn)品的競爭力。本屆進(jìn)博會，瑞薩電子展覽了多款先進(jìn)解決方案，包括基于瑞薩電子專用電機(jī)控制微控制器（MCU）RA4T1的大功率、全速率范圍的FOC電機(jī)控制方案，基于RZ/V2H的多分類目標(biāo)檢測方案，基于RZ/G2L高性能MPU的PLC控制方案，基于高性能MCU RA8D1的HMI方案，以及基于R-Car V4系列高性能片上系統(tǒng)（SoC）的輔助駕駛與自動駕駛整體解決方案等。

基于RZ/V2H的多分類目標(biāo)檢測方案

劉濤表示：“進(jìn)博會上的方案展示了瑞薩電子在MCU和MPU系統(tǒng)性方案方面的實力，體現(xiàn)了瑞薩電子“To Make Our Lives Easier（讓生活更輕松）”的愿景。不過，這些只是瑞薩電子豐富方案的冰山一角，未來瑞薩電子將持續(xù)創(chuàng)新，為客戶提供更加可靠的解決方案，賦能他們在終端領(lǐng)域更好地發(fā)展。僅僅在2024年，瑞薩電子結(jié)合客戶最新需求就推出了多款基于MCU或MPU的解決方案，比如針對工業(yè)自動化，瑞薩電子RX72M、RZ/T2M、RZ/N2L等多款芯片都可以支持EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET RT/IRT、CC-Link IE Field Basic、Modbus、TSN、OPC UA等工業(yè)總線，以此為基礎(chǔ)瑞薩電子推出了RX72M Ethercat伺服，RZ/T2M 220V交流伺服解決方案和24V直流伺服解決方案，RZ/T2M Profinet伺服解決方案，RZ/N2L IO-Link主站通信解決方案等?！?br />

瑞薩電子提供的交流伺服解決方案

瑞薩電子MCU產(chǎn)品的軟實力

由于MCU是執(zhí)行控制的核心單元，因此其對軟件算法的支持能力也是性能表現(xiàn)的一部分，同時配套工具和資源也是評估產(chǎn)品非常重要的一環(huán)。劉濤指出，過去一年瑞薩電子從多個方面增強(qiáng)了MCU和MPU產(chǎn)品的軟硬件實力，其中比較有代表性的例子是瑞薩電子在今年推出的Reality AI Tools軟件的免費版本——Reality AI Explorer Tier。

Reality AI Explorer Tier為用戶提供免費的、全面的自助式評估沙盒訪問權(quán)限，幾乎包含了Reality AI Tools的全部功能，包括自動化AI模型構(gòu)建、驗證和部署模塊。Reality AI Explorer Tier包括豐富的教程、應(yīng)用實例和常見問題解答（FAQ），比如加速度器振動抑制分析，音頻分類，以及電機(jī)故障預(yù)測等。

Reality AI Tools的存在讓用戶不需要具備很深的AI應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗，只需要提供相關(guān)的數(shù)據(jù)就能夠構(gòu)建AI應(yīng)用。這款工具可以根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)樣本自動探索識別數(shù)據(jù)的特征，從而建立數(shù)學(xué)模型，最終部署到瑞薩電子的MCU產(chǎn)品上。

瑞薩電子也提供另外一種開發(fā)模式，當(dāng)用戶具有一定的AI應(yīng)用開發(fā)能力時，比如用戶本身就有算法模型，瑞薩電子可以提供e-AI轉(zhuǎn)換工具，將用戶提供的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為可以部署到MCU的代碼，這些代碼能夠充分結(jié)合瑞薩電子MCU或MPU上的計算單元，提供更高的計算效率。

結(jié)語

瑞薩電子是全球領(lǐng)先的MCU供應(yīng)商，每年MCU出貨量高達(dá)數(shù)十億顆，這一數(shù)據(jù)其實已經(jīng)足以說明瑞薩電子的產(chǎn)品力。通過和劉濤的交流可以明顯感受到瑞薩電子持續(xù)引領(lǐng)MCU和MPU市場發(fā)展的決心，給工程師帶來具有競爭力的產(chǎn)品及解決方案，滿足廣泛的終端需求。