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瑞萨MCU,首次集成MRAM

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瑞萨电今日推出全新旗舰级32位微控制器(MCU)RX74M和RX74N。两款产品的运行频率最高可达600MHz,是RX家族中首批采用22nm工艺并集成嵌入式MRAM的产品。与240MHz的上一代产品RX72M和RX72N相比,两款新品的性能均提升至两倍以上。RX74M面向工业自动化和工厂自动化设备,例如交流驱动器、工业机器人和可编程逻辑控制器(PLC);RX74N则面向包括智能电表、功率调节器以及暖通空调(HVAC)系统在内的广泛工业设备。


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瑞萨表示,随着工业系统日益复杂,在网络中同步连接众多节点的同时实现稳定、高速运行的需求不断增长。RX74M和RX74N采用22nm工艺,集成600MHz RXv3e内核、1MB(兆字节)MRAM(磁阻随机存取存储器)、256KB(千字节)零等待状态TCM(紧耦合存储器)以及1.5MB SRAM,即使面对频繁中断和分支的工作负载,也能实现快速、低抖动的实时处理。与传统嵌入式闪存不同,MRAM写入数据前无需先执行擦除操作,因此可加快代码和数据更新、缩短编程时间并减少系统停机时间,从而提升需要频繁保存参数和日志或更新数据的应用的响应速度。

除了瑞萨以外,几大MCU巨头也宣布了他们的新型存储策略。

ST选择相变存储器(PCM)


相变存储器(PCM)是一种新兴的非易失性存储技术,其基础原理是通过材料的相变(从非晶态到结晶态)来存储信息。PCM的基本机制是由斯坦福大学的Robert Ovshinsky于20世纪60年代发明的。意法半导体拥有这项原始开发成果的专利授权,ST是第一个将PCM真正落地在汽车级MCU中的厂商。


ST在官网中也对PCM的工作原理进行了介绍,PCM采用锗锑碲 (GST) 合金制造而成,其在制造过程中利用了材料可在非晶态和结晶态之间进行快速热控制变化的物理特性。上述状态分别与逻辑0和逻辑1相对应,可通过非晶态(逻辑0)的高电阻和结晶态(逻辑1)的低电阻进行电气区分。PCM支持在低电压下进行读写操作,且与Flash和其他嵌入式存储器技术相比,具有多项实质性的优势。


NXP,拥抱MRAM


磁阻式RAM(MRAM)则是另一类非易失性存储“黑科技”,MRAM 利用磁性材料的物理特性实现数据存储,具备超高的写入速度、低功耗以及极强的耐用性。MRAM已经被恩智浦、瑞萨等公司广泛采用。


恩智浦是较早推出MRAM MCU的汽车MCU厂商,今年3月份,恩智浦半导体宣布推出其 S32K5系列汽车MCU,这是业界首款基于16nm FinFET 工艺、内置MRAM的 MCU,标志着其发展的重要里程碑。S32K5 系列旨在扩展恩智浦 CoreRide 平台,提供预集成的区域和电气化系统解决方案,支持可扩展软件定义汽车 (SDV) 架构的演进。


英飞凌,选择RRAM


英飞凌声称,台积电提供的带有 RRAM 的 Aurix 微控制器将提供更高的抗扰度,并允许按位写入而无需擦除,从而实现优于嵌入式闪存的性能。英飞凌表示,循环耐力和数据保留与闪存相当。


“台积电和英飞凌有着长期的成功合作记录,包括第一代带有 TC2x 产品的 Aurix。台积电业务发展高级副总裁 Kevin Zhang 在一份声明中表示:“我们还在 RRAM 非易失性存储器技术方面合作了近十年,涉及一系列不同的应用。” “将 TC4x 转移到 RRAM 将在将 MCU 缩小到更小的节点方面开辟新的机会,我们很高兴能与英飞凌这样的领导者合作。”


该公司表示,英飞凌已经开始出货其基于台积电 28 纳米 eFlash 技术的 Aurix TC4x 系列样品。


英飞凌汽车微控制器总经理 Thomas Boehm 表示:“基于台积电 RRAM 技术的 Aurix TC4x 通过提高 ASIL-D 性能、人工智能功能和最新的网络接口(包括 10Base T1S 以太网和 CAN-XL)进一步扩大了这一成功。” “RRAM 技术为性能扩展、功耗降低和成本改善创造了巨大潜力。”


TI,选择RRAM


英飞凌声称,台积电提供的带有 RRAM 的 Aurix 微控制器将提供更高的抗扰度,并允许按位写入而无需擦除,从而实现优于嵌入式闪存的性能。英飞凌表示,循环耐力和数据保留与闪存相当。


“台积电和英飞凌有着长期的成功合作记录,包括第一代带有 TC2x 产品的 Aurix。台积电业务发展高级副总裁 Kevin Zhang 在一份声明中表示:“我们还在 RRAM 非易失性存储器技术方面合作了近十年,涉及一系列不同的应用。” “将 TC4x 转移到 RRAM 将在将 MCU 缩小到更小的节点方面开辟新的机会,我们很高兴能与英飞凌这样的领导者合作。”


该公司表示,英飞凌已经开始出货其基于台积电 28 纳米 eFlash 技术的 Aurix TC4x 系列样品。


英飞凌汽车微控制器总经理 Thomas Boehm 表示:“基于台积电 RRAM 技术的 Aurix TC4x 通过提高 ASIL-D 性能、人工智能功能和最新的网络接口(包括 10Base T1S 以太网和 CAN-XL)进一步扩大了这一成功。” “RRAM 技术为性能扩展、功耗降低和成本改善创造了巨大潜力。”

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