HMI市場は、自動化やユーザーエクスペリエンスの向上により、HMIの用途が広がることに伴って成長し続けています。そこで、リアルタイムプロット、スムーズなアニメーション、USBカメラ画像キャプチャなど、より高いパフォーマンスをリーズナブルなシステムで構築できることが求められるようになってきました。これらのアプリケーションに最適なソリューションとして、高速・大容量メモリを内蔵し、MCUのように使うことができるMPU が注目されています。ルネサスのRZ/A3M MPUは、128MBのDDR3L SDRAM内蔵かつPCBの２層基板デザインにも対応できるパッケージの工夫がされていることで、これらスムーズなアニメーションや高画質のHMIをリーズナブルなシステムで実現するのに最適なソリューションとなっています。
業界をリードする MPU により高性能 HMI およびリアルタイムグラフィックスを提供
高速・大容量メモリをMPUのパッケージ内に内蔵することで、PCB上の高速信号ノイズの懸念を軽減し、ユーザーのPCB設計を容易にするいくつかの利点があります。高性能のHMIを実現するために必要となる大容量のメモリは、通常MPUに外付けで接続されることが多いです。さらに、高速信号インターフェースを持つDDRメモリを搭載するPCBには、信号ノイズに気を付けた多層基板での設計が必要であり、PCBのコスト低減が難しいという課題がありました。また、通常オンチップで搭載されるSRAMの容量は1MBから10MB程度のものが多く、今後より複雑な処理が求められるような高性能HMIとしては十分ではありません。これらの課題を改善するために、高性能HMIをリーズナブルに実現するシステムにはさらに大きな容量のメモリが求められるようになります。ルネサスは業界をリードする MPU として、大容量128MBのDDR3Lメモリを内蔵した高性能 HMI やリアルタイム グラフィックス性能を実現する RZ/A3M をリリースし、より優れたユーザーエクスペリエンスの向上に貢献します。何よりも重要なこととして、高速信号インターフェースを必要としないボード設計、2層基板設計への対応、基板ノイズの低減等のベネフィットによりユーザーのシステム開発を容易にすることができます。
システムコストがリーズナブルな高性能PCBデザイン
PCBの層数や設計の容易性は、ユーザーアプリケーションにおけるシステム導入とメンテナンスコストに大きく影響します。図2のように0.8mmの広いピンピッチを用いることで、ボール間における信号線のレイアウトやVIAの配置を可能にします。また図3のように244 ピン 17mm x 17mm LFBGA パッケージの外側の列にメイン信号を扱うボールを配置し、GNDと電源のピンを内側のボールとして配置することで、システムに必要な信号ラインを効率よく引き出すことができます。RZ/A3M MPUは、これらのパッケージとピン割り当ての工夫により2層基板にも対応可能なシステムのリーズナブルな設計に貢献します。
スムーズなGUI表示を可能にするユーザーフレンドリーなインターフェース
RZ/A3Mに搭載の高解像度グラフィックスLCD コントローラーは、パラレルRGBと4レーンMIPI-DSIインターフェースの両方を備え、最大1280x800のディスプレイをサポートします。さらに、2D グラフィックスエンジンや高速 16 ビット 1.6Gbps DDR3L メモリと1GHz 動作Arm® Cortex®-A55 CPUの搭載 により、スムーズなアニメーションやリアルタイムプロットなどの高性能なGUI表示を実現します。また、USBカメラを USB2.0インターフェースに接続することでカメラ映像をスムーズに表示することが可能になるため、機器内部の確認も容易になります。例えば、オーブンでの食品の焼き加減や冷蔵庫内の状態を表示することなどが候補として挙げられます。EK-RZ/A3Mは、MIPI-DSIインターフェースのLCDパネルが標準で付属されたRZ/A3Mの評価キットになります。このキットを使用することで、ユーザーはすぐにHMIの評価を開始できます。ルネサスはEK-RZ/A3Mを活用したGUIソリューションとしてLVGL、SquareLine Studio、Envox、Crank、RTOSX といった複数のグラフィックス・エコシステム・パートナーをご紹介でき、EK-RZ/A3Mを活用したGUIソリューションを提供することで開発サイクルの加速をお手伝いします。
RZ/A3M MPUは、高速128MBのDDR3Lメモリと1GHz動作 Arm Cortex®-A55を搭載し、リアルタイムプロットUI、スムーズなアニメーション、USBカメラキャプチャなど、コストパフォーマンスに優れたHMIアプリケーション開発に適しています。これらのベネフィットにより、家電製品やスマートホーム、ビルディングオートメーション、ヘルスケア、産業用アプリケーション、オフィスオートメーション向けのHMIアプリケーション開発に活用いただけます。 詳しい情報は、 www.renesas.com/rza3mで参照ください。