一概要

在工業自動化和樓宇自動化應用方面，使用嵌入式控制器的開發者追求著更高的性能表現、更高的可靠性和長期的軟件支持。為了滿足這些要求，我們提供了一套RZ/G2系列微處理器（MPU）和一個工業Linux軟件包，其內核能夠提供超過10年的長期支持。

不過，客戶在導入時，有必要對GHz頻段的傳輸線進行設計和調試，同時也要定制板級支持包，這在創建定制板時是一個挑戰。為了解決這些問題，我們已經開始提供可以批量生產的合作伙伴板卡。合作伙伴板卡是一種很好的解決方案，它能夠消除采用MPU時的障礙，使客戶能夠立即享受到RZ/G2的優勢。

二更高的性能表現

以內置在RZ/G2微處理器中的64位Armv8-A內核為中心，通過強大的圖形引擎和4K視頻引擎，為客戶提供最佳的性價比。

Arm Cortex-A53和Cortex-A57 CPU內核，采用64位架構，可實現快速且高效的處理

通過多核結構，能夠支持從低端到高端的所有應用類型。整數運算能力方面最高可實現35600 DMIPS

不僅支持DDR3L和LPDDR4，也支持最高3200MT/s的外部存儲器的高速信號協議

通過內置的USB 3.0、SATA、PCI-e、Gbit-Ether、QSPI和eMMC接口，能夠進行高速通信

通過600MHz的PowerVR 3D GFX、4K UHD H.265和H.264編譯器、HDMI、LVDS和MIPI-CSI2相機輸入等配置，擁有強大的視頻和圖形處理功能

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圖1 RZ/G2微處理器功能概述

三更高的可靠性

工業自動化和樓宇自動化應用與消費產品相比，需要更高的可靠性。此外，隨著近年來網絡連接的機會不斷增加，網絡攻擊方面的風險也在增加。

RZ/G2微處理器對內部和外部存儲器有內置的糾錯編碼（ECC），這對于那些關鍵任務、高可靠性的系統來說是必不可少的。它還使用Trustzone（可信執行環境）和安全啟動來保護設備免受網絡攻擊。

用于高可靠性的ECC

糾錯編碼（ECC）功能在保護RAM免受宇宙射線影響而引起的軟錯誤方面起著重要作用，也因此得以實現擁有更高可靠性的系統。

通過在L1、L2高速緩存和SRAM存儲器中內置ECC，來減少/消除軟錯誤

同時通過在DDR3L或LPDDR4接口上內置ECC，來保護外部存儲設備上的數據

程序和數據的安全性

我們提供了一個擁有高可靠性的平臺，具有以下安全特性。

Arm TrustZone分區

高速的加密處理

生成并保存安全密鑰

安全啟動

建立獨特的信任根

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圖2 RZ/G2微處理器安全功能

四提供長期支持與維護

工業自動化和樓宇自動化應用方面的產品在開發、發布和運營的整個生命周期非常長，所以有必要在整個生命周期內做定期的維護。但若是僅由客戶自行維護的話，將耗費巨大的費用和工時成本，這對于客戶的開發而言將會是一大問題。不過，Verified Linux Package能解決這個問題。

Verified Linux Package

（超長期支持Linux軟件包）

Linux軟件包對工業領域所需的基礎軟件進行了打包，由瑞薩電子提供打包軟件，并基于數據手冊進行過相關的操作驗證。客戶可以使用操作穩定的Linux+基礎軟件，立即開始應用的開發。由半導體制造商所提供的軟件，向來都沒有進行系統的維護。我們在提供構成Linux軟件包的軟件前，都會對其操作進行驗證以及維護。Verified Linux Package大大減輕了客戶在嵌入式系統開發過程中的軟件開發負擔。

Verified Linux Package的主要特點

基于民用基礎設施平臺（CIP）實現超長期支持

5年內回傳最新內核的附加功能

支持超過10年的安全補丁

我們同時實施了社內活動，以擴大維護的范圍

支持行業標準的API

為工業/物聯網應用準備了增強的標準軟件組件

增強了可靠性、實時性、安全性和功能安全

在標準化的軟件開發過程中進行操作驗證

許可證基于免費且簡單的點擊協議

免費進行維護

圖3 Verified Linux Package概要

所謂民用基礎設施平臺（CIP）

該平臺提供了一個基于Linux的嵌入式系統所需的基層（base layer），以滿足現代社會基礎設施的要求。由Linux基金會主導，世界領先的基礎設施系統制造商推動。

五與人工智能的親和性

我們準備了一個環境，在RZ/G2微處理器上使用了以下7個具有代表性的開源人工智能框架。這使得客戶可以直接在嵌入式平臺上測試他們的人工智能模型。

圖4 支持框架和版本

六設計和開發的便利性

客戶需自行設計和驗證板卡，并變更板級支持包，才能享受到我們目前為止所展示的RZ/G2微處理器的優點。為了解決這些問題，我們已經開始提供可以批量生產的合作伙伴板卡。合作伙伴板卡是一種很好的解決方案，它能夠消除采用MPU時的障礙，使開發者能夠即時享受到RZ/G2的優點。

RZ/G2板卡合作伙伴解決方案為客戶提供了以下優勢：

1無需設計高速IF（無需設計PCB）

作為GHz頻段的接口，在PCI-express、Serial-ATA、USB3.0、HDMI和LPDDR4/DDR3L的PCB設計方面是非常困難、且需要耗費很多工時和費用的。合作伙伴板卡解決方案作為已預先設計和評估過的板卡，使得客戶不需要再對PCB進行設計。

2專注于應用開發

當客戶對板卡進行自定義時，需要花時間開發驅動程序來對RZ/G的外圍設備進行操作。合作伙伴板卡解決方案允許使用預先準備好的板級支持包，因此客戶可以專注于應用程序開發這一本該專注的任務上。

3選擇符合要求規格的板卡

客戶可以從各種各樣的合作伙伴板卡中選擇滿足自己要求的板卡。當板卡數量較少時，往往會發生找不到符合自己要求的板卡的情況，但由于我們已經開始提供諸多的合作伙伴板卡，故客戶總能找到符合他們需求的那一款。

七結論

RZ/G2微處理器的性能和可靠性能夠滿足工業自動化和樓宇自動化的要求，并提供一個工業Linux軟件包，其內核維護周期在10年以上，使得產品能夠長期運行。

此外，對于那些迄今為止因為工時和成本的問題而放棄了引進板卡開發的客戶而言，能夠通過我們提供的這種可批量生產的合作伙伴板卡，簡單且無負擔地使用RZ/G2微處理器，并體會它的優勢。

審核編輯：湯梓紅