瑞萨：领跑未来数据处理与实时应用新纪元

瑞萨电子嵌入式处理器事业部市场总监 沈清

在当下数字化浪潮席卷全球的背景下，边缘智能技术正以其独特的优势，逐渐改变着各行各业的面貌。作为半导体行业的佼佼者，瑞萨电子在边缘智能领域的创新与发展备受瞩目。

1 创新架构助力边缘智能

瑞萨电子在边缘智能领域的芯片设计方面，采用了一系列创新技术，以提高处理能力和能效比。针对不同应用场景和需求，瑞萨提供了不同级别的产品，以满足市场的多样化需求。在中低端产品方面，瑞萨采用了110nm Flash技术，实现了超低功耗待机，并在需要时提供一定的运算能力，特别适合电池供电的传感器类智能产品。而在高端产品方面，瑞萨的MCU 着重在提高整体性能，提供了可以媲美部分SoC 的AI 运算能力。例如，瑞萨近期推出的RA8 系列MCU，集成了ARMCortex-M85 内核，支持Helium 向量运算加速，能够实现简单的视觉AI 应用。

在MPU层面，瑞萨更是开发了可动态重构单元DRP（Dynamically Reconfigurable Processor），这一创新技术的引入，使得瑞萨的产品在性能上有了显著的提升。以瑞萨RZ/V2H 新品为例，DRP-AI 可以在较低的工作电流下实现8TOPS 的稠密AI 算力，实现了各种机器视觉AI应用。这种高效能、低功耗的特性，使得瑞萨的产品在边缘智能领域具有了明显的竞争优势。

2 平衡数据处理与功耗

在边缘智能应用中，高效的数据处理和分析是至关重要的。瑞萨的产品在数据处理流程中发挥着关键作用。例如，RZ/V2H MPU带有多个摄像头接口，可以直接对采集到的数据进行实时处理；RA8 MCU则带有一个摄像头接口及丰富的通信功能和模拟功能，可以连接多种传感器，并提供足够的处理能力来对这些数据进行分析和运算。这些前端处理不仅大大减轻了数据传输和后台运算的压力，提高了实时性，还实现了完全的单系统离线工作，为各种应用场景提供了极大的便利。

在数据安全和隐私保护方面，瑞萨同样展现出了高度的责任感和专业素养。瑞萨在近几年推出的各种芯片上都提供了硬件加密引擎，新推出的几款芯片还加入了硬件安全启动（Secure Boot）的支持，这些都可以帮助客户实现更高等级的信息保护。对于MPU使用的Linux系统，瑞萨配合TEE-OS 实现了各种安全功能。基于MCU 的嵌入式系统，瑞萨使用MCUboot 配合其硬件（RSIP，SCE，TSIP 等）来实现底层的信任根和安全启动，并提供各种上层安全协议，如TLS 协议栈。瑞萨的RX65N 已经获得了FIPS 140-2 Level 3 CMVP认证，这一实例充分证明了瑞萨在提供完整安全解决方案方面的实力。

在半导体设计方面，瑞萨始终致力于平衡集成度、功耗和可靠性。针对不同的边缘应用，瑞萨提供了相应的产品。以视觉处理应用为例，瑞萨的旗舰产品RZ/V2H 并没有通过单纯提高主频来实现高性能的AI 处理，而是通过DRP-AI 硬件加持，实现了每瓦10TOPS 的高能效比。这种设计使得产品无需散热风扇即可全速运行，从而提高了系统的可靠性。

3 助力边缘行业应用落地

在特定应用场景中，边缘智能硬件对实时性要求极高。瑞萨通过优化硬件的延迟和响应时间，为自动驾驶汽车、远程医疗等关键领域提供了可靠的解决方案。以视觉类应用为例，RZ/V2H 的DRP-AI 通过硬件实现各种AI 算法，不仅降低了功耗，还大大提高了处理速度，可以同时处理4 路视频信号。此外，瑞萨还在产品中加入了时间敏感网络TSN（Time Sensitive Network）的支持，以满足工业应用中对低延时高速网络的需求。在系统层面，瑞萨通过增强边缘系统的数据处理能力，有效提高了整个系统的响应速度，为市场的快速发展提供了有力支持。

市场观察显示，边缘智能技术的应用正在逐渐渗透到各个行业。除了传统的视觉类和语言类应用外，需要实时数据处理的行业类应用也开始倾向于使用边缘智能技术。由于系统较为单一且封闭，此类应用更早实现产品落地和大规模实用化。在电力系统保护、电机预测维护等领域，瑞萨已经与多家企业展开了深度合作，并取得了显著的合作成果。这些成功案例不仅证明了瑞萨在边缘智能领域的技术实力和市场影响力，也为其他行业的应用提供了有益的参考和借鉴。

4 结束语

通过不断创新和优化，瑞萨为市场提供了高效、可靠、安全的边缘智能解决方案，推动了整个行业的快速发展。未来，随着边缘智能技术的进一步普及和应用，瑞萨将继续发挥其技术优势和市场影响力，引领行业迈向更加美好的未来。

（本文来源于《EEPW》2024.5）