地表最强M85内核芯片-RA8P1测评 | 技术集结

瑞萨电子宣布推出针对人工智能（AI）、机器学习（ML）应用以及实时分析的RA8P1微控制器（MCU）产品群。该系列MCU通过将1GHz Arm Cortex-M85和250MHz Cortex-M33 CPU核心与Arm EthosTM-U55神经处理单元（NPU）相结合，从而树立MCU性能的新标杆。作为瑞萨电子深度合作伙伴，RT-Thread已率先完成对该芯片的适配支持。本文将详解如何快速移植RT-Thread，带大家一起体验M85！

 

目录

 

 

芯片介绍

 

RT-Thread 移植

 

测试结果

 

总结

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芯片介绍

 

从数据手册上看出 RA8P1 是一颗双核异构的芯片，由大核 Cortex-M85 +小核 Cortex-M33 组成。在此基础上额外集成了 NPU 运算单元，专门用于加速机器学习推论所设计。

 

主频上，M85主核心竟然达到了1GHZ，这个速度是以往系列都没有的主频，一个字“快”，

 

M33 从核心主频是 250MHZ，同时 RA8P1 有 64KB 的数据+指令 Cache，其中我手上这颗 R7KA8P1KFLCAC 芯片： CPU0 和 CPU1对应的 I/D Caches 和 C/S Caches 容量各 32KB。

 

外设接口上，RA8P1最多的支持10路SCI外设接口（可以灵活配置成UART，SPI，I2C），OSPI x 2可以拓展外扩最高8线 的 Hyperam，flash 等存储器件。

 

人机交互接口上，和RA8D1一样支持 MIPI-DSI，GLCDC 可以二选一搭配 MIPI/RGB 接口的屏幕使用。

 

除CEU（数字摄像头接口）外，视频输入接口新增MIPI-CSI外设，显著提升摄像头数据带宽，确保AI处理场景下前置输入带宽的稳定性。

在网络接口上，RA8P1支持L3以太网交换机模块（ESWM），允许连接到网络的各种设备进行数据交换和相互通信。其支持多协议接口，它能够在同一网络或不同网络接口协议之间自主路由帧数据，适用于网关应用。

 

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RT-Thread 移植

 

让我们快速移植 RT-Thread体验下：

参考RT-Thread文档中心针对RA系列的 BSP制作教程 + Vision Board SDK仓库，由于RA8P1的启动方式是大核先启动，那么我们可以先以单核方式快速移植RTT，这里不多加赘述。

 

下载 E2Studio 即可快速体验裸机开发；

将 RT-Thread 源码加入工程，加入设备驱动框架对接层；

运行 RT-Thread 的基本条件是Systick时钟和串口驱动，对于RT-Thread中已经实现的非常完善；

外设上在FSP中只需要配置一个通讯的串口即可

正式开始移植

在移植过程中可以用过E2Studio进行针对多核进行调试仿真，体验下来也是比较流畅的：

如果想要启动从核（M33）可以直接调用FSP封装好的库函数：

至此RT-Thread已经正常的运行起来了：

在BSP根目录下启动env工具：RT-Thread具有完善的软件生态，我们可以快速的针对芯片进行性能测试，那么有请第一个软件包登场：CoreMark

使用 env 配置工具 在软件包仓库中使能 COREMARK 软件包，通过 pkgs --update 拉取到本地项目中参与构建：

设置 corkmark 运算迭代次数为：80000（按需设置，对于性能较强的芯片需要增加次数）

在 hal_entry.c 中，执行 coremark 程序进行跑分测试：

初步使用O0等级优化测试结果：

什么M85内核才区区500分？这和理想中的分数天差地别了，接下来开始进行优化：

1 开启Dcache和Icache：

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qemu-system-riscv32 -machine smartl -nographic -kernel rtthread.elf -cpu e906fd -gdb tcp::23333 -S

2 修改测试区域内存为DTCM段：

 

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测试结果

 

CPU0：Cortex-M85 储存介质：MRAM（磁阻式随机存取内存）

 

编译器版本 : GCC13.2.1

 

编译参数：-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv5-sp-d16 Ofast

 

Coremark分数：4896.132056

CPU1：Cortex-M33

储存介质：MRAM（磁阻式随机存取内存）

 

编译器版本 : GCC13.2.1

 

编译参数：-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv5-sp-d16 Ofast

 

Coremark分数：570.356473

以上的测试结果是使用GCC工具链进行编译，更换成 ARMCLANG/LLVM 工具链跑分可能还会提升一些。

 

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总结

 

RA8P1芯片搭载双核异构M85和M33内核，相较前代RA8系列在主频、带宽及外设接口方面实现显著性能提升，并集成Ethos-U55 NPU的32位AI加速微控制器（MCU）。

 

该芯片在语音、视觉及实时分析AI场景中表现出色，性能强劲。后续计划移植RP-Msglite组件，结合RT-Thread在RA8P1上实现双核间高效数据通信，充分释放双核性能潜力。