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

Carol Li ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:李彎彎 ? 2021-08-04 07:15 ? 次閱讀

電子發燒友網(文/李彎彎)前不久,華邦電子宣布,正式確認公司HyperRAM和SpiStack產品能夠與瑞薩基于Arm內核的RZ/A2M微處理搭配使用。華邦電子是全球知名半導體存儲解決方案廠商,長期向瑞薩供應各類外部存儲器,包括DRAM、NOR Flash和NAND Flash等嵌入式系統的主流內存產品。

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


我們來看一下華邦HyperRAM和SpiStack產品有何特色?瑞薩基于Arm內核的RZ/A2M微處理為何需要搭配華邦HyperRAM和SpiStack產品使用?

HyperRAM:超低功耗,適用于微控制器與AI結合的新型應用

華邦HyperRAM可作為工作內存使用,適合AIoT設備的嵌入式AI和圖像處理應用。HyperRAM是華邦新推出的產品線,目前最新的產品是HyperRAM 2.0/2.0e,分別可支持x8 和x16,華邦電子DRAM產品營銷部經理曾一峻在上周的媒體交流會上介紹到,HyperRAM 2.0e運行內存低于50微瓦,常溫時待機功耗低于70微瓦,如果是超低功號模式,常溫時待機功耗低于35微瓦,因此,它在微控制器與AI結合的新型應用上會越來越普遍。


微控制器中可能會搭載RTOS功能,還外掛一些WiFi/BT或者LTE,現在甚至還添加設備端AI的NPU功能。而在添加AI功能的情況下,使用既有的SRAM存儲RTOS之后,SRAM的空間就不夠大,因此需要外掛內存,這時候HyperRAM就是一個很好的選擇。

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

目前客戶端采用HyperRAM的應用市場很多,包括4G功能手機、LTE物聯網模塊、人工智能/物聯網設備、智能手表、智能音箱智能家居應用、家用攝像頭、智能門鈴、智能門鎖、工業用人機界面、汽車儀表以及電動自行車主機等,比如,華邦提供64Mb至256Mb容量的HyperRAM產品,可以服務于車用領域,所以汽車儀表有企業在考慮使用HyperRAM。

華邦HyperRAM最大的一個亮點就是超低功耗,那么它是如何實現的?據曾一峻介紹,華邦在電路上做了一些特別設計,HyperRAM在進入超低功耗模式的時候,會把所有功耗的電源關掉,保留一些必要性的電路,數據會被存儲。當然,這與原本的待機模式相比,超低功耗模式的喚醒時間會稍微長一點,不過目前很多IoT的裝置并沒有那么多需要急于喚醒的時候,華邦經過與客戶溝通發現,目前HyperRAM 超低功耗模式的的喚醒時間沒有問題。

就如上文所言,HyperRAM其實有較大的應用市場,目前除了與瑞薩合作之外,華邦還與高云半導體、Ambiq等做過一些參考設計和戰略合作,與恩智浦意法半導體也有展開一些參考設計的合作,未來也會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,目前更新一代的產品HyperRAM2.0 Plus正在研發中,這款在速度上會再次提升,未來,如果市場的響應越來越好,華邦還會推出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芯片堆疊到一個封裝中,根據華邦此前的介紹,NOR 芯片存儲RZ/A2M 的啟動代碼和應用程序代碼,NAND芯片可存儲嵌入式AI學習數據和相機圖像等多個大型數據。

目前華邦SpiStack產品線的產品型號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。


現在人們常用到的電子產品對體積和售價都有要求,比如VR眼鏡、耳機、手表、手環等,這些戴在身上的產品都需要足夠小,才能方便攜帶,而產品要小就需要PCB占地面積小,這些消費型的電子產品售價也不會太高,因此要求里面零件的成本也不能太高。

SpiStack產品可以完美符合這些要求,華邦電子閃存產品營銷部經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,電路板面積進一步縮減,同時這也使得閃存成本減少,即原來要買兩顆閃存,現在只需購買一顆。

另外需要重點提到的是,SpiStack有很好的兼容性,通過把兩顆不同的NOR與NAND,采用標準型封裝為一個閃存產品,原本NOR是八只腳的標準封裝,NAND也是八只腳,放在一起之后,還是八只腳的標準封裝,所以在硬件設備上或是拉線設計,甚至電路板設計上,不需要做任何的更改,SpiStack的管腳也與原本的標準型封裝完全對應,所以采用SpiStack產品,使用者無需重新進行電路板設計。

據黃信偉介紹,市面上也有把兩顆芯片封裝在一起的方法,不過這些方式是用硬件的實體腳位做切換,無法保持8腳位數的標準封裝,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,每一個芯片都會有自己的識別碼,用軟件去指向特定的識別碼,就會操作到特定的芯片。而且SpiStack可以實現其中一個芯片做擦除的時候,另外一個芯片做寫入或讀取,互不干擾,可以節省寫入與擦除的時間。

RZ/A2M:搭載外置內存,大大提升應用的可能性

瑞薩RZ/A2M微處理器使用移動產業處理器接口(MIPI)攝像頭和配置動態可配置處理器(DRP)來高速執行嵌入式AI成像應用,適用于人機界面(HMI),尤其是帶有攝像頭的HMI應用。


RZ/A2M的基礎是ARM Cortex-A9 528MHz MPU,瑞薩電子中國企業基礎設施事業部經理Anson向媒體介紹,RZ/A2M與其他MPU的不同之處在于,RZ/A2M除了設置有兩個網口、兩個USB, 還配置動態可配置處理器(DRP)。
RZ/A2M配置了瑞薩獨有的DRP硬件加速內核,主要用在圖像預處理,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,動態可配置處理器)是瑞薩獨有的自研加速核,瑞薩同時會免費向客戶提供標準的DRP庫,客戶免去了自己開發庫所需的時間。

Anson還重點談到,RZ/A2M基本適用于所有需要圖像預處理的應用,但面對現在很多嵌入式系統,數據量以及程序庫遠遠大于以前的普通應用,RZ/A2M內置的4MB RAM在有些情況下不足以支持使用,所以這種時候瑞薩會建議客戶采用外掛內存。

RZ/A2M搭載外置存儲,可以大大提升想象空間和應用的可能性,而對于客戶來講,更喜歡知名度高,供貨情況比較好的供應商,因此瑞薩認為和華邦的合作可以更好的幫助產品進行推廣。

本文為原創文章,作者李彎彎,微信號Li1015071271,轉載請注明以上來源。如需入群交流,請添加微信elecfans999,投稿發郵件到[email protected]

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