ルネサステクノロジ、ＳｕｐｅｒＨマルチコア・マイクロコントローラなどサンプル出荷を開始
ＳｕｐｅｒＨ（ＴＭ）マルチコア・マイクロコントローラ「ＳＨ２Ａ－ＤＵＡＬ」を製品化
－リアルタイム制御機器向けの高性能ＣＰＵコア「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」を２個、
および豊富な周辺機能を搭載した、汎用マイクロコントローラ－
株式会社ルネサス テクノロジ（本社：東京都千代田区、会長＆ＣＥＯ 伊藤 達）は、このたび、ＳｕｐｅｒＨ（ＴＭ）（注１）ファミリの制御機器向けＣＰＵコア「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」を使用するマルチコア技術を開発しました。本技術によるマルチコア・マイクロコントローラ製品の第一弾として、「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」ＣＰＵコアの搭載個数が２個の製品を「ＳＨ２Ａ－ＤＵＡＬ」とし、最大動作周波数が２００ＭＨｚの「ＳＨ７２０５」「ＳＨ７２６５」の合計５品種を製品化しました。２００７年７月よりサンプル出荷を開始します。
「ＳＨ７２０５」は民生機器や産業機器向け、「ＳＨ７２６５」はカーオーディオやカーナビゲーション機器（以下、カーナビ）の普及モデル、マルチメディア機器向けの製品です。
特長は、以下のとおりです。
（１）リアルタイム処理性能を重視し、柔軟な使い方が可能なマルチコア・アーキテクチャ
「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」は高度なリアルタイム制御処理が可能なＣＰＵコアで、２００ＭＨｚ動作時に、処理性能が４８０ＭＩＰＳ（ｍｉｌｌｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）（Ｄｈｒｙｓｔｏｎｅ １．１）、浮動小数点演算性能が４００ＭＦＬＯＰＳ（ｍｅｇａ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｎｕｍｂｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の高処理性能を実現します。本ＣＰＵコアの特徴を活かし、以下のコンセプトによりマルチコア・アーキテクチャを開発しました。
・特定用途向けではなく、幅広い汎用用途に使用可能なアーキテクチャ。
・リアルタイム処理性能は、より複雑化、高度化する処理に対しても低下しない。
本コンセプトに従い開発した主な技術は以下のとおりです。
１）マルチレイヤバス構造
内部バスを、ＣＰＵ別にしたマルチレイヤバス構造を採用しています。ＣＰＵコアを２個搭載時で、各ＣＰＵ用に２層、ＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）用に２層の全４層構成としており、これにより、各ＣＰＵは、バスを他のＣＰＵに使用されて発生する無駄な時間を低減できるため、高速なリアルタイム処理を実現できます。
２）各ＣＰＵコアが、異なるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）でも動作可能
各ＣＰＵコアが、同一のＯＳで動作可能なことに加え、各ＣＰＵコアを異なるＯＳによる動作が可能な方式としました。例えば、２個のＣＰＵコアを、それぞれμＩＴＲＯＮ（注２）、μＣＬｉｎｕｘで動作させ、各ＣＰＵコアで全く異なるプログラムを実行することができます。
これにより、使用用途や目的に応じてシステムを柔軟に構築することができます。
３）ＣＰＵ間の処理を連携させるＣＰＵ間直接通信機能
ＣＰＵ間を直接通信する機能を構築しました。本機能により、各ＣＰＵが、別のＣＰＵの状態を確認することができます。加えて、互いのＣＰＵ間でデータを送受できるメモリを備えており、これにより、各ＣＰＵで処理している状態やデータを互いに送受することで、処理の連携が可能です。
（２）ＵＳＢ、ＡＴＡＰＩ、画像処理エンジンなど豊富な周辺機能を内蔵した「ＳＨ７２０５」「ＳＨ７２６５」
「ＳＨ７２０５」と「ＳＨ７２６５」は、（１）のアーキテクチャにより、「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」ＣＰＵコアを２個搭載し、豊富な周辺機能を内蔵した製品です。
ＵＳＢ規格ｖ２．０のハイスピード（４８０Ｍｂｐｓ）対応インタフェースやＡＴＡＰＩインタフェース、ＮＡＮＤフラッシュメモリインタフェース、さらに、ビデオ入力が可能な２Ｄエンジン、動画出力用アナログＲＧＢ出力を備えています。これにより、表示システムを備え、ＵＳＢフラッシュメモリやＨＤＤなどを接続して高速なデータ転送を行う機器を低価格で実現できます。
さらに、「ＳＨ７２６５」は、上記の周辺機能に加え、オーディオデータの圧縮形式であるＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）に対応したエンコードアクセラレータを内蔵しており、音楽データなどのＡＡＣファイル作成をハードウェアで高速に実現できます。
＜製品化の背景＞
近年、各種機器の高機能化、高性能化の進歩は目覚しく、今後さらに加速されることが予想されます。そして、これにともない、機器の機能の中枢であるマイコンやＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）に対しては、高機能化、高性能化への要求がますます高まることは必須です。
従来、高性能化を実現する方法は、プロセスを微細化して、集積度向上や動作速度の高速化を図ることが一般的でした。しかし、プロセスの微細化を進める上では、リーク電流の増大など様々な課題を解決しなければならず、長期間を要します。
このため、業界では、プロセス微細化以外の性能向上への取組みが図られており、その手段の１つとして、マルチコア化の流れがあります。マイコンやＳｏＣの心臓部は、演算処理を行うＣＰＵコアであり、通常は、１つのチップに１つのＣＰＵコアを搭載しています。マルチコアは、１チップに複数のＣＰＵコアを搭載したものです。これにより、例えば、処理を各ＣＰＵコアで並行して行う等で性能を向上することができ、主に処理負荷が高い画像処理などマルチメディア機器向けの製品が登場しています。
一方、機器の高性能化は、高速なリアルタイム制御が必要な組込み機器に対しても強い要求があり、当社は、今回、このようなニーズに向けて、リアルタイム制御性に優れ、かつＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）相当の処理を可能にするＣＰＵコア「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」を用いたマルチコア技術を開発し、第一弾製品として、本ＣＰＵコアを２個搭載したデュアルコア製品「ＳＨ７２０５」を１品種、「ＳＨ７２６５」を４品種、合計５品種を製品化しました。
＜製品について＞
「ＳＨ７２０５」「ＳＨ７２６５」は、「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」を２個搭載し、最大動作周波数は２００ＭＨｚです。
「ＳＨ２Ａ－ＦＰＵ」の命令セットは、「ＳＨ－２Ａ」および「ＳＨ－２」のＣＰＵコアと上位互換であり、既存の機器で開発したプログラムを流用できます。また、ＦＰＵの浮動小数点演算性能は、４００ＭＦＬＯＰＳで、産業機器や音楽データを扱う機器等におけるデータ処理を、本製品だけで実現することが可能です。
また、豊富なインタフェースや周辺機能を搭載しています。ＵＳＢ規格ｖ２．０のハイスピード（４８０Ｍｂｐｓ）に対応したホストおよびファンクションのインタフェースを２ポート、ＨＤＤなどと接続可能なＡＴＡＰＩインタフェース、ＮＡＮＤフラッシュメモリインタフェース、さらに、デジタルオーディオデータ入出力用のシリアルサウンドインタフェースや１６段ＦＩＦＯ付シリアルコミュニケーションインタフェース、Ｉ２Ｃバスインタフェース等豊富なインタフェースを搭載しています。
また、グラフィックス処理用に、簡易型２Ｄエンジンとデジタル動画入力端子を搭載しています。本機能により、図形の回転や拡大、アルファブレンディング処理、さらにデジタル入力された動画との画像重ね合わせなどが可能です。さらに、画像および動画出力用にＷＱＶＧＡサイズ（４８０×２３４画素）およびＱＶＧＡサイズ（３２０×２４０画素）のアナログＲＧＢ出力端子を備えています。これらの機能により、表示システムを備え、ＵＳＢフラッシュメモリやＨＤＤ、ＮＡＮＤフラッシュメモリなどを接続して高速なデータ転送を行うマルチメディア機器などを低価格で構成できます。
加えて、３２ビットまで拡張可能な外部データバスを内蔵しており、フラッシュＲＯＭやＳＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどと、外付け部品を使用せずに直接接続することが可能です。
その他、ＡＣモータ制御用の３相ＰＷＭ波等を出力可能なモータ制御に適した多機能タイマユニットを５チャネル、１０ビットＡ／Ｄ変換器を８チャネル、８ビットＤ／Ａ変換器を２チャネル、ビデオ・アプリケーションの大幅な高速化を実現する２次元アドレッシングが可能なＤＭＡＣを１４チャネル、ＣＡＮコントローラ（注３）を内蔵しています。これらの豊富な周辺機能により、外付け部品数の低減ができ、高機能な機器の実現とともに低価格化を図ることが可能です。
「ＳＨ７２６５」は、上記のインタフェースや周辺機能に加え、ＳＤメモリカード（注４）インタフェースと制御通信用のＩＥＢｕｓ（注５）コントローラを組み合わせて搭載した製品をラインアップしています。これにより、ユーザは機器の仕様に合わせて、適切な製品を選択することが可能です。
システム開発環境としては、コンパイラやアセンブラ、リンカは従来製品を使用可能です。加えて、以下の製品を開発中です。
１）エミュレータとして、マルチコア対応のＥ１０Ａ－ＵＳＢ。
２）デュアルコア用ＯＳとして、μＩＴＲＯＮ ＨＩ７２００／ＭＰ。
補足：本ＯＳはＣＰＵ間通信機能を備え、アプリケーション・ソフトウェアの実装容易性を高めます。本ＯＳにより、従来のソフトウェア資産をデュアルＯＳ動作に流用することが可能です。
パッケージは、小型の２７２ピンＢＧＡを採用しており、小面積での実装が可能です。
今後、本製品をベースに、各種分野向けの周辺機能搭載製品やＣＰＵコア数を拡大した製品、異種ＣＰＵコアを複数個搭載した製品等の開発を進めてラインアップを拡大し、市場やユーザニーズに対応する製品を提供していきます。
■注記
（注１）ＳｕｐｅｒＨ（ＴＭ）は、（株）ルネサステクノロジの商標です。
（注２）ＴＲＯＮは、"Ｔｈｅ Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｎｕｃｌｅｕｓ" の略称です。ＩＴＲＯＮは、"Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＴＲＯＮ"の略称です。μＩＴＲＯＮは、"Ｍｉｃｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＴＲＯＮ" の略称です。
ＴＲＯＮ、ＩＴＲＯＮ、およびμＩＴＲＯＮは、コンピュータの仕様に対する名称であり、特定の商品ないし商品群を指すものではありません。μＩＴＲＯＮ仕様は、（社）トロン協会が策定したオープンなリアルタイムカーネル仕様です。
（注３） ＣＡＮ： Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略で、独Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ ＧｍｂＨが提唱している車載用のネットワーク仕様です。
（注４） ＳＤメモリカードは、３Ｃ（松下電器産業株式会社、株式会社東芝、ＳａｎＤｉｓｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）で原型規格化、ＳＤＡ（ＳＤ Ｃａｒｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）にて発展的に拡張規格化されている小型メモリカードです。
（注５） ＩＥＢｕｓ（ＴＭ）（Ｉｎｔｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｂｕｓ）は、ＮＥＣエレクトロニクス株式会社の商標です。
＊その他記載の製品名、会社名、ブランドは、それぞれの所有者に帰属します。
■応用機器例
・カーオーディオ： カーＣＤ／ＤＶＤプレーヤ、ＨＤＤ内蔵カーオーディオ等
・車載情報端末： 普及モデルのカーナビゲーション等
・ホームオーディオ： ネットワークオーディオ、ＨＤＤ内蔵オーディオ等
・産業機器： シーケンサ、ロボット等
■価格
※添付資料を参照
■お客様からの問い合わせ先
株式会社ルネサス テクノロジ マイコン統括本部 マイコン製品技術統括部
マイコン製品技術第二部
〒１００－０００４ 東京都千代田区大手町二丁目６番２号（日本ビル）
電話 ０３（５２０１）５２１４ （ダイヤルイン）
［Ｗｅｂでの問合せ］
http://update.renesas.com/registration/inquiry1.do?language=jp&action=inquiry1®ion=jp&country=jp
以 上
【補足資料】
※添付資料を参照