Renesas完成新一代微控制器CPU內核的設計

　　瑞薩宣布該公司已完成了一個創新的新型CISC(復雜指令集計算機)CPU架構設計，它將賦予瑞薩未來一代CISC微控制器(MCU)在代碼效率、處理性能和功耗方面無與倫比的能力。采用了新型架構的產品將以“RX”系列命名。

　　RX是瑞薩第一個eXtreme MCU內核系列，將在未來幾年賦予許多最終系統以出眾的性能和多功能性。隨著建立在新

　　型CPU的16位和32位型號基礎上的RX器件的面市，瑞薩期待這些產品將加速其MCU業務的擴展，并支持公司的無處不在的網絡社會愿景。

　　今天的嵌入式系統需要更高性能、多種功能和采用先進技術的更復雜的設計。因此，隨著系統復雜性和程序規模的增加，MCU必須運行得更快和更有效率，以便實時執行大型應用程序。

　　瑞薩擁有廣泛的MCU產品線，包括M16C、H8S、R32C和H8SX系列，可以滿足16位和32位市場需求。對這些流行器件的全球強勁需求，以及尤其是32位市場持續增長的市場預測，促使瑞薩在使新型架構成為現實所必需的實質性研發資源方面進行了投資。

　　新型RX架構實現了一些重要特性，可以充分滿足以下在2007年5月宣布的目標：

　　1.最高工作頻率：200MHz

　　2.處理性能(MIPS/MHz)：1.25 MIPS/MHz(Dhrystone v2.1基準)

　　3.高代碼效率：與現有產品相比目標代碼量減少了30%

　　4.低功耗：0.03 mA/MHz

　　5.與現有產品的兼容性和可擴展性

　　采用強大的CISC指令的新型RX架構將提供這些增強的性能，同時將瑞薩現有的CISC架構統一成單一平臺。新的平臺將兼容現有的CISC產品，有助于客戶節省其投資。預計第一款增強型MCU將于2009年第二季度面市。主要目標市場包括辦公自動化、數字消費類電子產品和工業系統。

　　•快速、高性能CPU——新型架構可實現200MHz的高速運行，每個時鐘周期可以同時處理更多的指令：Dhrystone v2.1基準測得的結果為1.25MIPS/MHz。

　　該新型CPU采用了哈佛(Harvard)架構，可以提供獨立的地址和數據通道，有助于實現一個周期內的指令執行和數據存取。這種單周期能力已使用經過現場驗證的瑞薩MCU進行了測試和驗證。為了確保盡可能最高的性能，瑞薩對該架構進行了廣泛的設計和測試工作。因此，新型架構通過寄存器、指令和地址模式的有效利用進行了充分的優化。此外，它還有16個32位通用寄存器，有助于CPU處理所有可用寄存器的數據和地址。

　　•片上浮點單元——為了實現高度先進的實時控制和多媒體應用，RX CPU集成了一些關鍵功能，如乘、加、除和乘/加算法。它還采用了一個用來處理多種數據類型的符合IEEE754的32位單精度浮點處理單元(FPU)。該FPU可縮短數據處理任務、循環次數所需的數學計算的計算時間，以及任何發生事件的響應時間，從而提高了實時性能。

　　•非常高效的代碼利用率——RX CPU內核有4GB的地址空間，可支持包括索引寄存器和后增量寄存器間接等十二種類型地址模式。新型CPU內核支持1至9個字節的字節單元可變長度執行指令。它可以將1或2個字節指令分配給最常用的功能。所有這些增強都可以編譯較小程序存儲空間的應用代碼，從而降低了總系統成本。瑞薩預期，與現有瑞薩器件相比，新型內核將提高百分之三十以上的代碼效率。

　　•低功耗——新開發的將用來制造采用RX架構MCU的90 nm工藝是一種低功耗、低漏電技術。當CPU處于全速運行狀態時，邏輯和電路設計的改進有助于新型架構在激活模式下實現0.03mA/MHz或更低的功耗。

　　•兼容性和可擴展性——為了向客戶提供更高性能的MCU或其他可兼容器件的無縫升級路徑，瑞薩計劃為所有采用RX架構的器件提供一整套開發工具。新的工具鏈有望簡化系統設計和應用代碼的移植，因此客戶可以用更少的時間完成新產品的開發。新的工具鏈包括一個可保證代碼復用的C編譯器，可以保護客戶在H8和M16C系列上的投資。