华邦电子HyperRAM和SpiStack与瑞萨RZ/A2M微处理器搭配使用

电子发烧友网（文/李弯弯）前不久，华邦电子宣布，正式确认公司HyperRAM和SpiStack产品能够与瑞萨基于Arm内核的RZ/A2M微处理搭配使用。华邦电子是全球知名半导体存储解决方案厂商，长期向瑞萨供应各类外部存储器，包括DRAM、NOR Flash和NAND Flash等嵌入式系统的主流内存产品。
 
瑞萨RZ/A2M微处理器搭载华邦HyperRAM、SpiStack的嵌入式AI系统配置示例： 
 

 
我们来看一下华邦HyperRAM和SpiStack产品有何特色？瑞萨基于Arm内核的RZ/A2M微处理为何需要搭配华邦HyperRAM和SpiStack产品使用？
 
HyperRAM：超低功耗，适用于微控制器与AI结合的新型应用
 
华邦HyperRAM可作为工作内存使用，适合AIoT设备的嵌入式AI和图像处理应用。HyperRAM是华邦新推出的产品线，目前最新的产品是HyperRAM 2.0/2.0e，分別可支持x8 和x16，华邦电子DRAM产品营销部经理曾一峻在上周的媒体交流会上介绍到，HyperRAM 2.0e运行内存低于50微瓦，常温时待机功耗低于70微瓦，如果是超低功号模式，常温时待机功耗低于35微瓦，因此，它在微控制器与AI结合的新型应用上会越来越普遍。
 

 
微控制器中可能会搭载RTOS功能，还外挂一些WiFi/BT或者LTE，现在甚至还添加设备端AI的NPU功能。而在添加AI功能的情况下，使用既有的SRAM存储RTOS之后，SRAM的空间就不够大，因此需要外挂内存，这时候HyperRAM就是一个很好的选择。
 
为什么呢？曾一峻解释到，HyperRAM目前有两种类型（8个和16个 I/O 位宽），HyperRAM的最大频率可达到200MHz以上，在这样的情况下，不仅可以利用HyperRAM存储AI数据，还可用来存储视频流或音频流的数据，也就是说，HyperRAM有很多种用途。
 
目前客户端采用HyperRAM的应用市场很多，包括4G功能手机、LTE物联网模块、人工智能/物联网设备、智能手表、智能音箱、智能家居应用、家用摄像头、智能门铃、智能门锁、工业用人机界面、汽车仪表以及电动自行车主机等，比如，华邦提供64Mb至256Mb容量的HyperRAM产品，可以服务于车用领域，所以汽车仪表有企业在考虑使用HyperRAM。
 
华邦HyperRAM最大的一个亮点就是超低功耗，那么它是如何实现的？据曾一峻介绍，华邦在电路上做了一些特别设计，HyperRAM在进入超低功耗模式的时候，会把所有功耗的电源关掉，保留一些必要性的电路，数据会被存储。当然，这与原本的待机模式相比，超低功耗模式的唤醒时间会稍微长一点，不过目前很多IoT的装置并没有那么多需要急于唤醒的时候，华邦经过与客户沟通发现，目前HyperRAM 超低功耗模式的的唤醒时间没有问题。
 
就如上文所言，HyperRAM其实有较大的应用市场，目前除了与瑞萨合作之外，华邦还与高云半导体、Ambiq等做过一些参考设计和战略合作，与恩智浦意法半导体也有展开一些参考设计的合作，未来也会积极与其他家公司合作。
 
整体而言，HyperRAM在微控制器、芯片组制造商方面的被接受度比较高，目前更新一代的产品HyperRAM2.0 Plus正在研发中，这款在速度上会再次提升，未来，如果市场的响应越来越好，华邦还会推出HyperRAM3.0。
 
SpiStack：NOR和NAND堆叠封装，成本低、兼容性好
 
华邦SpiStack是将NOR芯片和NAND芯片堆叠到一个封装中，根据华邦此前的介绍，NOR 芯片存储RZ/A2M 的启动代码和应用程序代码，NAND芯片可存储嵌入式AI学习数据和相机图像等多个大型数据。
 
目前华邦SpiStack产品线的产品型号W25M161AVEIT、W25M321AVEIT、W25M641AVEIT、W25M121AVEIT，分别是16Mb、32Mb、64Mb、128Mb的NOR Flash搭配上1Gb NAND。此外，客户也可以选择其他种不同容量的NOR搭配不同容量的NAND，也就是可以自由组合。
 

 
现在人们常用到的电子产品对体积和售价都有要求，比如VR眼镜、耳机、手表、手环等，这些戴在身上的产品都需要足够小，才能方便携带，而产品要小就需要PCB占地面积小，这些消费型的电子产品售价也不会太高，因此要求里面零件的成本也不能太高。
 
SpiStack产品可以完美符合这些要求，华邦电子闪存产品营销部经理黄信伟向媒体介绍到，SpiStack把一颗NOR 与NAND堆叠，使原本要用两颗闪存的占地面积变成一颗，这样可以缩减电路板面积，电路板上的拉线也从原本两颗变成一颗的拉线，电路板面积进一步缩减，同时这也使得闪存成本减少，即原来要买两颗闪存，现在只需购买一颗。
 
另外需要重点提到的是，SpiStack有很好的兼容性，通过把两颗不同的NOR与NAND，采用标准型封装为一个闪存产品，原本NOR是八只脚的标准封装，NAND也是八只脚，放在一起之后，还是八只脚的标准封装，所以在硬件设备上或是拉线设计，甚至电路板设计上，不需要做任何的更改，SpiStack的管脚也与原本的标准型封装完全对应，所以采用SpiStack产品，使用者无需重新进行电路板设计。
 
据黄信伟介绍，市面上也有把两颗芯片封装在一起的方法，不过这些方式是用硬件的实体脚位做切换，无法保持8脚位数的标准封装，必须采用另外的封装方法。而华邦是用软件指令做芯片切换，每一个芯片都会有自己的识别码，用软件去指向特定的识别码，就会操作到特定的芯片。而且SpiStack可以实现其中一个芯片做擦除的时候，另外一个芯片做写入或读取，互不干扰，可以节省写入与擦除的时间。
 
RZ/A2M：搭载外置内存，大大提升应用的可能性
 
瑞萨RZ/A2M微处理器使用移动产业处理器接口（MIPI）摄像头和配置动态可配置处理器（DRP）来高速执行嵌入式AI成像应用，适用于人机界面（HMI），尤其是带有摄像头的HMI应用。

 
RZ/A2M的基础是ARM Cortex-A9 528MHz MPU，瑞萨电子中国企业基础设施事业部经理Anson向媒体介绍，RZ/A2M与其他MPU的不同之处在于，RZ/A2M除了设置有两个网口、两个USB, 还配置动态可配置处理器（DRP）。
RZ/A2M配置了瑞萨独有的DRP硬件加速内核，主要用在图像预处理，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（全称是Dynamically Reconfigurable processor，动态可配置处理器）是瑞萨独有的自研加速核，瑞萨同时会免费向客户提供标准的DRP库，客户免去了自己开发库所需的时间。
 
Anson还重点谈到，RZ/A2M基本适用于所有需要图像预处理的应用，但面对现在很多嵌入式系统，数据量以及程序库远远大于以前的普通应用，RZ/A2M内置的4MB RAM在有些情况下不足以支持使用，所以这种时候瑞萨会建议客户采用外挂内存。
 
RZ/A2M搭载外置存储，可以大大提升想象空间和应用的可能性，而对于客户来讲，更喜欢知名度高，供货情况比较好的供应商，因此瑞萨认为和华邦的合作可以更好的帮助产品进行推广。

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