瑞薩釋出 64 位 MPU RZ/G3L 與 RZ/G3SE:引腳相容,深待機壓到 1 mW 級

來源:Renesas · 收錄日期 2026-09-10 · 原文連結 ↗
圖:Renesas

一次釋出兩顆,而且引腳相容

9 月 10 日,瑞薩電子(Renesas)宣佈擴充 RZ/G 系列,推出兩顆 64 位通用微處理器:RZ/G3L 與 RZ/G3SE,面向人機介面(HMI)與物聯網邊緣系統。兩家公司都在做的事,瑞薩這次的做法是「成對釋出」——兩顆晶片引腳相容,開發者可以把同一塊 PCB 複用到多條產品線上,簡化開發並縮短上市時間。

具體分工是這樣的:RZ/G3L 集成了一顆用於 3D 圖形渲染的 GPU,同時帶 H.264 影片編解碼器,瑞薩給它的定位是智慧零售終端與醫療 HMI 裝置,這類產品既要圖形介面好看,又要能處理影片。RZ/G3SE 則砍掉這些加速器,面向顯示需求簡單的物聯網裝置,例如只需要狀態指示和配置介面的充電樁與工業閘道器。換句話說,同一個封裝下,一顆管「好看」,一顆管「夠用」。

引腳相容在嵌入式選型裡是一項實際價值很高的特性。整機廠的常見困境是:低配型號和高配型號的硬體設計不同,於是要做兩套原理圖、兩塊板、兩輪認證。如果處理器可以在不改板的情況下上下替換,產品線就能用同一套硬體設計覆蓋不同價位的市場。

1 mW 級深待機:第三代 RZ/G 的功耗架構

本次釋出最突出的差異化點是待機功耗。瑞薩表示,這兩顆晶片屬於第三代 RZ/G 系列,採用了自有的電源管理架構,可以把深待機(deep standby)功耗降到 1 mW 量級。更關鍵的是「保留了記憶體裡的 Linux 系統」——也就是說裝置進入待機時不需要關掉整個系統,被喚醒時可以迅速恢復執行,而不必走一遍完整的啟動流程。

這個特性解決的是常連裝置的真實矛盾。閘道器、充電樁、能源表計這類裝置大部分時間無事可做,但要求隨時能被喚醒並立即響應;如果每次喚醒都要重新引導核心、重新初始化外設,響應延遲和瞬時功耗都會很難看。把系統映象掛在記憶體裡、只把功耗壓到毫瓦級,是這類場景常見的設計思路,瑞薩把它做進了晶片而非板級方案裡。

計算側則是常見的大小核搭配:CPU 集簇最多四顆 Arm Cortex-A55,主頻最高 1.2 GHz,另有一顆主頻 200 MHz 的 Cortex-M33 協處理器。A55 負責跑 Linux 與圖形介面,M33 適合承擔即時性要求更高的控制任務——這種「應用核 + 即時核」的組合在工業與汽車領域已經相當普遍,因為它可以在同一顆晶片上把「作業系統世界」和「即時世界」分開。

連線、安全與工業級的底子

要理解 TSN 為什麼出現在這類晶片上,需要回到工業現場的變化。傳統的工業乙太網路是「盡力而為」的:資料什麼時候到、抖動有多大,取決於網路當時的負載。但當一條產線上同時跑運動控制、視覺檢測與狀態上報時,控制系統需要知道的是最壞情況下的到達時間,而不是平均值。TSN 是一組 IEEE 標準,用時間同步、流量排程與優先順序搶佔把這段「最壞延遲」變得可預測——對整機廠而言,這決定了能否用同一張乙太網路同時承載即時控制與普通資料,而不必為即時流量單獨拉一套現場匯流排。

介面方面,瑞薩強調的是一條 PCIe、兩路支援 TSN 的千兆乙太網路與 USB。PCIe 的用途被點得很明確:可以接 5G 通訊模組、Wi-Fi 6 模組,甚至外接 AI 加速器。TSN(時間敏感網路)支援的千兆乙太網路則用於工業網路,提供低延遲、高可靠的通訊,滿足即時性要求。

安全與可靠性配置是車規/工業級的常見組合:片上記憶體與外部 DDR 介面均帶 ECC(糾錯碼);安全方面包括瑞薩自有的 Secure IP、安全啟動、Arm TrustZone 與防篡改檢測;工作結溫範圍覆蓋 −40℃ 到 +125℃。封裝有兩種:14 毫米見方的 400 引腳 LFBGA,與 17 毫米見方的 368 引腳 LFBGA。軟體側提供符合 Civil Infrastructure Platform(CIP)的 Verified Linux Package,取向是長期支援。

瑞薩邊緣 AI 與應用處理器事業部副總裁 Hari Pendurty 的表述是:隨著工業與物聯網裝置越來越複雜,客戶需要在效能、功耗、連線性與設計可擴充套件性之間取得平衡;RZ/G3L 與 RZ/G3SE 就是為幫助客戶應對這些變化、並藉助統一硬體平臺更高效地擴充套件產品而開發的。

生態、參考方案與可獲得性

瑞薩為這兩顆 MPU 列出了十項生態方案,涵蓋圖形介面開發環境、作業系統、軟體與系統級模組。圖形介面側夥伴包括 LVGL、Embedded Wizard、Slint、Candera、Spyrosoft 與 Qt;作業系統側點名了 Zephyr RTOS 與 Atmark Techno;系統級模組側則是 Embedded Artists(Virtium 旗下)與 Advanet。對使用開源 GUI 框架或 Zephyr 的團隊來說,這是一個省事的訊號:至少在夥伴名單上,工具鏈與即時系統都有人接手。

瑞薩還給出了兩個「組合方案」:基於 RZ/G3L 的 Mode 3 交流充電樁壁掛盒方案,帶高層 PLC 通訊;以及基於 RZ/G3SE 的 AI 智慧家庭安防中樞方案,通過接入攝像頭、麥克風與感測器實現更高階的監控,並具備雲端連線能力。這類參考設計的作用是把「晶片能做什麼」翻譯成「整機大致長什麼樣」,對方案商選型有直接影響。

可獲得性上,兩顆晶片在釋出當天即已供貨,配套的評估板套件由一塊 SMARC v2.1 模組板與一塊載板組成,兩款器件都有對應套件。對已經用 RZ/G 系列的團隊來說,這意味著升級路徑是現成的;對新專案來說,評估成本也在常規範圍內。

需要補充的是,兩顆晶片都沒有內建 NPU。瑞薩在這一定位上把算力問題留給了外接路徑——通過 PCIe 接加速器,或者選擇 RZ 系列裡帶 NPU 的其他型號。這是一個明確的取捨:在低功耗、低成本、長生命週期的工業與閘道器場景裡,把神經網路推理交給外部器件是常見做法,代價是 BOM 與軟體棧都多一層。

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