隨著科技的進展,愈來愈多產品因電子化而被賦與了智慧,為人們的生活帶了更多的便利,然而,進入廿一世紀後,強大的功能不再是產品設計的首要目標,取而代之的則是對環境友好的設計概念,從節能減碳、善用資源及發展無毒材料和製程等面向來為地球的永續發展盡一份心。
整合瑞薩科技與NEC電子豐富資源與經驗的瑞薩電子株式會社(以下簡稱瑞薩電子),於今(2010)年4月1日正式成立後,即提出了“全球化與綠色電子”(“Global & Green”)的經營戰略,在不斷提高全球市場業務的同時,將綠色化設計理念也置於最高的產品發展定位。
「這是我們責無旁貸的工作。為了實現綠能社會,全球各地對產品的節能要求愈來愈嚴苛,身為微控制器的領導廠商,我們致力於提供最低功耗的產品,以滿足廣大客戶迫切的節能訴求。」瑞薩電子MCU事業本部統括部長川下智惠表示,該公司在整併後即以降低功耗、降低物料成本及產品多樣化為三大開發指標,並在日前交出了一張漂亮的成績單。
在11月中的新產品發表會中,合併後第一個採用整合平台的MCU系列 - RL78正式亮相。川下智惠指出,這一系列產品可以說是結合了原NEC電子的78K0R系列及原瑞薩科技的R8C系列MCU本身最佳的DNA,能夠同時滿足高效能與強大週邊功能的開發需求,並有效降低整體系統的耗電量和物料成本,使其適用於多種應用領域,包括以電池供電的裝置及家庭用電產品。
定位在8位元及16位元初階MCU市場的RL78系列,正是以低功耗為首要考量來進行開發。目前率先問世的是針對一般用途的「G」系列(RL78/G12及RL78/G13),其運作模式下的耗電量只有70μA/MHz,在待機模式下的耗電量則僅有0.7uA(Sub HALT Mode下啟用RTC + LVD時),大幅領先業界的其他方案。
《圖一 川上智惠: 滿足廣大客戶迫切的節能訴求,事我們負責旁貸的事。》 |
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不僅如此,RL78 MCU還支援名為「Snooze Mode」的新低功率模式。此模式在MCU為待機模式時支援A/D轉換及序列通訊,因此可大幅延長以電池供電之裝置的使用時間。此外,相較於許多採用3.0V或1.8V供電的元件,RL78的操作電壓為1.6V,能夠延長一至兩倍的電力使用時間。
多樣化承諾 2012年初將有700款產品問世
「降低功耗只是實現綠色電子的一個環節,提升晶片整合度也是不可或缺的發展方向。」川下智惠表示,當一顆晶片中整合更多元件功能,意味著系統開發所需的物料成本隨著降低,物料管理與組裝的成本也跟著下降,而縮小的尺寸也為系統設計提供更充裕的建置空間。
新問世的RL78 MCU即因採用130nm的Flash MCU整合製程,相較於上一代150nm的晶片,其晶片尺寸足足縮小了一半,比一顆米粒還小。採用更先進的製程技術也讓RL78能整合更多的內建元件,包括精度為±1%的晶片振盪器及可改寫100萬次的數據用快閃記憶體等。另外,為了滿足歐洲要求的家電安全規格(IEC60730),還追加了安全電路。
「對於市場來說,RL78或許是一個陌生的新產品系列,但很快地大家會認識到它的優點,並發現很容易找到適合自己設計需求的一款MCU。」川上智惠指出,MCU的應用族群太廣,只有少數幾款產品是無法被滿足的,因此RL78一問世,就承諾提供廣泛的擴充性。其第一批G系列MCU,即涵蓋了從2KB至512KB的程式儲存空間以及從20pin至128pin的封裝選項,共有302種選擇。在封裝技術上則包含了SSOP、QFN、LGA、QFP、BGA等主流作法。
然而,這只是一個開始。未來,RL78還將針對工業、消費市場、PC/OA、車用及LCD等領域推出相關的產品系列,預定到2012年3月時就會有超過700款產品問世。川上智惠表示,面對激烈的市場競爭,多樣化的產品選項讓設計者更能打造出符合規格及成本要求的產品方案。
事實上,瑞薩電子整併計畫的推動重心,即是針對所有週邊IP進行標準化,使其能夠與旗下78K、R8C、RX、SuperH及V850等 CPU 核心相容。目前瑞薩電子更積極將 CPU 核心、週邊功能及內建記憶體裝置加以結合,致力於開發出MCU產品之基礎架構平台,讓產品開發時程能夠大幅縮短。RL78很顯然是一個成功的開始,隨著更多節能、高整合度、高效能產品的陸續問世,對市場的影響力將會更持續而深遠。
建構高彈性之製造系統「fab network」
在合併之前,瑞薩科技與NEC電子各有三種製程技術,並運用於各自的MCU產品中。為了降低生產成本及強化對市場需求的應變能力,瑞薩電子提出了晶圓廠網路(fab network)的建構計畫,將六種製程整合為三種製程,其中40nm及90nm製程用於生產高效能、大容量快閃記憶體之高速MCU,而130nm製程則用於開發中低容量、內建快閃記憶體裝置之低功率MCU。以多座晶圓廠交叉生產的互補方式,讓該公司在各種情況下皆能穩定地供應產品。