【ルネサス】RZ/Nとは？仕様・機能・評価ボード・開発環境・対応OSを紹介

RZ/Nとは、ルネサスエレクトロニクス(以下、「ルネサス」)のマイクロプロセッサです。RZ/Nは、Cortex-A7とCortex-M3を搭載しており、産業用マルチプロトコルの実装が簡単に可能なデバイスです。

RZ/Nシリーズの製品ライン

RZ/Nシリーズの仕様

項目		RZ/N1D						RZ/N1S				RZ/N1L
型名		R9A06G032NGBG	R9A06G032PGBG	R9A06G032VGBG	R9A06G032EGBG	R9A06G032VGBA	R9A06G032EGBA	R9A06G033NGBG	R9A06G033PGBG	R9A06G033VGBA	R9A06G033EGBA	R9A06G034VGBA
供給電圧		3.3 V for I/O, 1.15V for CPU						3.3 V for I/O, 1.15 V for CPU				3.3 V for I/O, 1.15V for CPU
		1.5 V/1.8 V for DDR3 or DDR2
CPUコア		Dual Arm® Cortex®-A7 + Arm® Cortex®-M3 (R-IN エンジン)						Arm® Cortex®-A7 + Arm® Cortex®-M3 (R-IN エンジン)				Arm® Cortex®-M3 (R-IN エンジン)
最大動作周波数		500 MHz (Cortex®-A7) / 125 MHz (Cortex®-M3)						500 MHz (Cortex®-A7) / 125 MHz (Cortex®-M3)				125 MHz
SRAM（ECC付）		2 MB						6 MB				6 MB
外部メモリ	DDR2/DDR3 コントローラ	あり						なし				なし
	NAND フラッシュ コントローラ	あり						あり				あり
	Quad-I/O SPI	1 チャネル						2 チャネル		1 チャネル		1 チャネル
	SDIO-eMMC	2 チャネル						2 チャネル				2 チャネル
表示機能		LCD コントローラ						LCD コントローラ		–		なし
ネットワーク機能	R-INエンジン	あり						あり				あり
	イーサネットポート	5 ポート（4＋1）				3 ポート（2＋1）		5 ポート（4＋1）		3 ポート（2＋1）		3 ポート（2＋1）
		GMAC、EtherCAT®、Sercos® Ⅲから選択可能						GMAC、EtherCAT®、Sercos® Ⅲから選択可能				GMAC、EtherCAT®、Sercos® Ⅲから選択可能
	Independent GMAC	最大 2 ポート				N/A		最大 2 ポート		最大 1 ポート		最大 1 ポート
						(スイッチ経由で1port使用可能)
	EtherCAT スレーブコントローラ	最大 3 ポート				最大 2 ポート		最大 3 ポート		最大 2 ポート		最大 2 ポート
	SercosIII スレーブコントローラ	最大 2 ポート						最大 2 ポート				最大 2 ポート
	HSR スイッチ(オプション)	あり(オプション)		–				なし				なし
タイマ機能	汎用タイマ	(16 ビット x 6 チャネル + 32 ビット × 2 チャネル) × 2						(16 ビット x 6 チャネル + 32 ビット × 2 チャネル) × 2				(16 ビット x 6 チャネル + 32 ビット × 2 チャネル) × 2
	リアルタイムクロック(RTC)	あり						あり				なし
	ウォッチドッグ	Arm® Cortex®-A7 コア用 + Arm® Cortex®-M3 コア用						Arm® Cortex®-A7 コア用 + Arm® Cortex®-M3 コア用				あり
アナログ機能(12-ビット 分解能 A/D コンバータ)		8 チャネル x 2 ユニット				8 チャネル x 1 ユニット		8 チャネル x 1 ユニット				8 チャネル x 1 ユニット
通信インタフェース	UART	8 チャネル						8 チャネル				8 チャネル
	I2C	2 チャネル						2 チャネル				2 チャネル
	MSEBI	マスタ / スレーブ						マスタ / スレーブ				スレーブ
	(Parallel Bus Interface)
	USB 2.0	2 チャネル ( ホスト + ホスト/ファンクション)						2 チャネル ( ホスト + ホスト/ファンクション)				2 チャネル ( ホスト + ホスト/ファンクション)
	Mailbox	あり						あり				なし
	SPI	マスタ 4 チャネル + スレーブ 2 チャネル						マスタ 4 チャネル + スレーブ 2 チャネル				マスタ 4 チャネル + スレーブ 2 チャネル
	CAN	2 チャネル						2 チャネル				2 チャネル
I/O ポート		最大 170本				最大 132本		最大 160本		最大 95本		最大 95本
パッケージ		400ピン LFBGA				324ピン LFBGA		324ピン LFBGA		196ピン LFBGA		196ピン LFBGA
		(17 x 17 mm, 0.8mmピッチ)				(15 x 15 mm, 0.8 mmピッチ)		(15 x 15 mm, 0.8 mmピッチ)		(12 x 12 mm, 0.8 mmピッチ)		(12 x 12 mm, 0.8 mmピッチ)
動作温度範囲		Tj = -40℃ ～ +110℃						Tj = -40℃ ～ +110℃				Tj = -40℃ ～ +110℃
セキュリティ機能(オプション）：		非対応	対応	非対応	対応	非対応	対応	非対応	対応	非対応	対応	非対応
セキュアブート、JTAGロック、チップID

出典：RZ/N1

RZ/Nシリーズとは

RZファミリの製品ラインアップ

RZファミリは、ルネサス社製の32ビットおよび64ビットマイクロプロセッサー(MPU)です。Cortex-A7、A9、A15、A53、A57、およびR4を搭載しています。

RZファミリは、ネットワーク機能を強化しているほか、高速リアルタイム制御を実現しています。また、カメラ入力や音声入力などのHMIも豊富です。

RZファミリのラインアップは、下記の通りです。

RZ/G1を含むRZ/Gは、高速I/Fを備えた多機能プロセッサシリーズです。

RZ/Nシリーズとは

RZ/N1シリーズは、単一デバイス上で複数の産業用ネットワークプロトコルと冗長ネットワーク技術に対応する、高い拡張性と性能を誇る Arm® を搭載した通信デバイスです。 RZ/N1 にはデュアル/シングル Arm® Cortex®-A7、最大 6MB の SRAM、そして高度なネットワーキング機能、オンチップセキュリティを備えた 5 ポートギガビットスイッチが搭載され、全体的に消費電力を削減しながらネットワーク性能を最大 5 倍まで向上させる、業界実証済みの R-IN エンジンを利用しています。

出典：RZ/N1

RZ/Nは、産業用マルチプロトコルの実装が簡単に可能なデバイスです。

RZ/Nは、コアとして以下を搭載しています。

RZ/Nは、メインのコアとしてCortex-A7を搭載しているほか、Cortex-M3で構成された、産業イーサネット通信用アクセラレータである「R-INエンジン」を搭載しています。

RZ/N1Dシリーズの特長

RZ/N1Dの特長は、以下の通りです。

【特長１】デュアルコアCortex-A7を搭載

RZ/N1Dは、500MHzで動作するデュアルコアなCortex-A7を搭載しています。

マルチコアについては、以下の記事をご覧ください。

組込みにおけるマルチコア、マルチコアプロセッサとは？種類・定義・特徴をわかりやすく解説

【特長２】最大5つのEthernetポートを搭載

RZ/N1Dは、最大5つのEthernetポートを搭載しています。

以上の特長から、RZ/N1Dは、ハイエンドな製品向けです。PLCやネットワークスイッチなどの産業用ネットワーク機器に最適なデバイスです。

RZ/N1Sシリーズの特長

RZ/N1Sの特長は、以下の通りです。

【特長１】シングルコアCortex-A7を搭載

RZ/N1Sは、デュアルコアのRZ/N1Dに対し、シングルコアのCortex-A7を搭載しています。

シングルコアについては、以下のページをご覧ください。

組込みにおけるシングルコア、シングルコアプロセッサとは？意味・定義・特徴をわかりやすく解説

また、マルチコアとシングルコアの違いについては、以下のページをご覧ください。

シングルコアとマルチコアの違いは何ですか？

【特長２】12×12mmの小型LFBGAパッケージ

RZ/N1Sは、12×12mmの小型LFBGAパッケージ設計です。

【特長３】6MBのオンチップSRAM

RZ/N1Sは、6MBのオンチップSRAMを搭載しています。このため、小容量の外付けメモリは必要ありません。

つまり、RZ/N1Sを使用する場合は、外付けメモリを必要とするプロセッサを使用する場合に比べて、コンパクトな製品設計が可能になる、ということです。

以上の特長から、RZ/N1Sは、スペースが限られる産業用機器に最適なデバイスです。小型のPLCやHMI等に活用できます。

RZ/N1Lシリーズの特長

RZ/N1Lの特長は、以下の通りです。

【特長１】EtherCATとSercosⅢのスレーブ専用H/Wを内蔵

RZ/N1Lは、EtherCATとSercosⅢのスレーブ専用H/Wを搭載しています。

以上の特長から、RZ/N1Lは、幅広いプロトコルの対応が可能な、ローエンド製品向けのデバイスです。

RZ/N1D、RZ/N1S、RZ/N1Lの特長を纏めると、以下の通りです。

RZ/Nシリーズの入手方法

RZ/Nシリーズは、下記のルネサスの特約店・取扱店や、オンラインショップなどで購入できます。

RZ/Nシリーズの開発環境

RZ/Nシリーズに対応した代表的な開発環境は、以下の通りです。

RZ/Nシリーズの評価ボード

RZ/Nシリーズの評価ボードは、以下の通りです。

	搭載CPU	特長	対象
RZ/N-YConnect-It	RZ/N1D、RZ/N1S、RZ/N1L	評価ボードだけでなく、JTAGエミュレータや、様々なサンプルソフトウェアを同梱	RZ/N開発が初めての方
IO-Link-Master-Development-Kit	RZ/N1S	RZ/N1Sの評価ボードのほか、ドキュメント類やプロトコルスタックソフトウェアなどを含んだオールインワン開発キット	すぐにRZ/N1Sの開発をスタートしたい方

RZ/N-YConnect-It

RZ/N-YConnect-Itは、ルネサス純正の評価キットです。

RZ/N-YConnect-Itは、評価ボードだけでなく、JTAGエミュレータや、様々なサンプルソフトウェアが同梱されています。

また、RZ/N1 Expansion Boardを使用すると、様々な周辺機能を評価できます。

このためRZ/N-YConnect-Itは、「RZ/N開発が初めて」という方に最適な評価ボードです。

RZ/N-YConnect-Itの価格・購入方法

IO-Link-Master-Development-Kit

IO-Link-Master-Development-Kitは、ルネサス純正の評価キットです。

IO-Link-Master-Development-Kitは、RZ/N1Sの評価ボードのほか、ドキュメント類やプロトコルスタックソフトウェアなどを含んだオールインワン開発キットです。

このためIO-Link-Master-Development-Kitは、「すぐにRZ/N1Sの開発をスタートしたい」という方に最適な評価ボードです。

IO-Link-Master-Development-Kitの価格・購入方法

RZ/Nシリーズの対応OS

RZ/Nシリーズに対応している主なOSは、以下の通りです。

弊社製品「μC3(マイクロ・シー・キューブ)」のご紹介

μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standardは、μITRON4.0のスタンダードプロファイルをベースに、32/64ビットプロセッサが搭載された組込みシステム向けのRTOSです。

μC3/Standardは、高性能プロセッサがより高度なリアルタイム制御に耐えられるよう、割込み禁止時間を極力なくし、割込み応答性を最重要課題として設計したRTOSです。

ARM Cortex-Aシリーズ、ARM Cortex-Rシリーズだけでなく、高性能な ARM Cortex-MやRenesas RXシリーズにも対応しています。

μC3/Standard+Mは、μC3/StandardにAMP型のマルチコア拡張を追加したマルチコアプロセッサ向けのリアルタイムOSです。

μITRON4.0のスタンダード・プロファイルをベースに、AMP型の特徴を活かしたコア毎の処理・リソースの割り当て、コア間連携のためのAPIを追加しています。

ARM Cortex-Aシリーズを中心にマルチコアのMPUをサポートしています。