ルネサスが32ビットマイクロコントローラRA8T2をリリース

ルネサス エレクトロニクス株式会社は、このたび、32ビットマイコンRAファミリを拡充し、ハイエンドモータ制御向けに「RA8T2」を発売し、量産を開始しました。RA8T2は、AI向けRA8P1に引き続き、22nmプロセス採用のMRAM（磁気抵抗メモリ）を内蔵したRAファミリの第二弾製品です。ルネサスのモータ制御用マイコンとして最高性能となる1GHz動作のArm^® Cortex^®-M85コアを搭載したことにより、高いリアルタイム性を実現します。これにより、産業機器やロボットなどのハイエンドモータを、高速かつ高精度に制御できます。さらに、サブコアとして搭載した250MHz動作のCortex-M33コアを使用することにより、モータ制御だけでなく、通信機能や非リアルタイムのアプリケーション処理を1チップで実現できます。

RA8T2は、Cortex-M85コアの高い処理性能と、Arm Helium™テクノロジを活用したデジタルシグナルプロセッサ（DSP）や機械学習（ML）の実装においても大幅な性能向上を実現します。これにより、モータの保守時期を予測するなどのAI機能を搭載でき、計画外のダウンタイム削減し、運用効率の向上に貢献します。さらに、ギガビットイーサネットインタフェースを2チャネルと、EtherCATデバイスインタフェースを搭載したことにより、モータ制御機器に対して、遠隔からの操作、同期動作、機器の故障検知など様々な価値を付加することができます。

RA8T2は、最大1MBのMRAMを搭載しており、従来のフラッシュメモリと同等の速度でアクセス可能です。これにより、ハイエンドMPU（マイクロプロセッサユニット）が外付けのメモリにアクセスしてプログラムを起動するより、高速起動が可能で、部品点数の削減にも寄与します。MRAMは、フラッシュメモリと比較して書き込み速度が速く、耐久性とデータ保持性にも優れています。さらに、Cortex-M85向けに256KB、Cortex-M33向けに128KBのTCM（密結合メモリ）を備えています。TCMはジッタを抑えて高精度なリアルタイム性能を実現し、多数の割り込みや分岐を伴うモータ制御処理においても安定した動作を可能にします。

ルネサスのエンベデッドプロセッシング事業部、事業部長のDaryl Khooは次のように述べています。「RA8T2は、モータ制御分野における当社の長年のリーダーシップをさらに強化する製品であり、卓越した性能と機能を集積しました。お客様がモータ制御に求めるものを的確に理解することで、次世代のFAやロボティクス製品の開発に向けて、当社の多様で高度なモータ制御技術を結集しました。」

モータ制御に最適化された周辺機能
RA8T2は、最大300MHzのPWM機能に対応したタイマ機能を備えており、制御ソフトウェアによる扱いやすさと、インバータ駆動に適した効率的な波形生成を実現します。インバータ駆動向けに最適化されたGPTタイマの相補PWM機能により、複数相（単相・三相を含む）の相補PWM出力、自動デッドタイム挿入、非対称PWM生成、A/Dコンバータやコンパレータとの連動など、制御アルゴリズムの実装を容易にします。さらに、このタイマは位相計数モードを搭載しており、二相パルスエンコーダを用いた軸位置情報が必要なACサーボの制御にも対応できます。RA8T2の16ビットA/Dコンバータは、ユニットごとに専用のサンプル&ホールド（S/H）機能（3チャネル分）を備えているため、三相電流値の高精度な同時サンプリングが可能です。これにより補正処理が不要となり、ソフトウェア負荷を軽減するとともに、制御精度の向上に貢献します。ポート出力イネーブル機能と高速コンパレータを組み合わせ、過電流を検出した際にはPWM出力を即座に遮断することが可能です。遮断後の状態は、インバータ仕様に応じてHi-Z、High、Lowから選択可能です。

RA8T2の主な特長