رونمایی از میکروکنترلرهای ۲۲ نانومتری با حافظه MRAM برای تجهیزات صنعتی

شرکت Renesas Electronics در تاریخ ۲۲ اکتبر ۲۰۲۶ از دو میکروکنترلر جدید ۳۲ بیتی با نام‌های RX74M و RX74N رونمایی کرد. این محصولات نخستین اعضای خانواده RX این شرکت هستند که با فرایند ساخت ۲۲ نانومتری و حافظه داخلی MRAM عرضه می‌شوند.

این میکروکنترلرها برای کاربردهای صنعتی طراحی شده‌اند؛ از جمله اتوماسیون کارخانه، ربات‌های صنعتی، کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC)، تجهیزات اندازه‌گیری هوشمند و سامانه‌های کنترل تهویه. طبق اعلام سازنده، فرکانس کاری هسته پردازشی این محصولات به ۶۰۰ مگاهرتز می‌رسد و عملکرد آن‌ها بیش از دو برابر نسل قبلی با فرکانس ۲۴۰ مگاهرتز است.

۱. ترکیب فناوری ۲۲ نانومتری و حافظه MRAM

یکی از ویژگی‌های مهم این محصولات، استفاده از حافظه MRAM یا Magnetoresistive Random-Access Memory است. برخلاف حافظه‌های فرار مانند SRAM، حافظه MRAM می‌تواند اطلاعات را بدون تغذیه دائمی حفظ کند.

در بسیاری از میکروکنترلرها، حافظه Flash برای ذخیره برنامه و SRAM برای داده‌های موقت استفاده می‌شود. MRAM با برخورداری از ماندگاری داده و امکان نوشتن بدون نیاز به مرحله پاک‌کردن قبلی، می‌تواند برای کاربردهایی که به به‌روزرسانی مکرر داده، ثبت رویدادها یا ذخیره پارامترها نیاز دارند، مزیت ایجاد کند.

بر اساس مشخصات اعلام‌شده، RX74M و RX74N دارای یک مگابایت MRAM، مقدار ۲۵۶ کیلوبایت حافظه TCM و ۱٫۵ مگابایت SRAM هستند.

۲. ارتباطات صنعتی یکپارچه در یک تراشه

میکروکنترلر RX74M از رابط‌ها و فناوری‌های ارتباطی صنعتی مهمی پشتیبانی می‌کند؛ از جمله:

• EtherCAT برای ارتباطات بلادرنگ صنعتی
• اترنت گیگابیتی با قابلیت پشتیبانی از TSN
• CAN FD برای شبکه‌های کنترلی

یکپارچه‌سازی این قابلیت‌ها می‌تواند نیاز به استفاده از چند قطعه مجزا را در برخی طراحی‌ها کاهش دهد و پیچیدگی سخت‌افزار را کمتر کند. بااین‌حال، میزان کاهش قطعات به معماری سامانه و نیازهای ارتباطی پروژه بستگی دارد.

۳. امنیت سخت‌افزاری برای تجهیزات متصل

افزایش اتصال تجهیزات صنعتی به شبکه، اهمیت امنیت سخت‌افزاری را بیشتر کرده است. محصولات جدید Renesas از قابلیت‌های امنیتی داخلی برای جداسازی نواحی امن و غیرامن و پشتیبانی از روش‌های رمزنگاری پیشرفته برخوردارند.

این ویژگی‌ها برای طراحی تجهیزات صنعتی متصل، که باید در برابر دسترسی غیرمجاز و تهدیدهای امنیتی مقاوم باشند، اهمیت دارند.

این خبر چه اهمیتی برای مهندسان الکترونیک و PCB دارد؟

عرضه میکروکنترلرهای جدید تنها به معنای افزایش توان پردازشی نیست؛ بلکه می‌تواند بر معماری سخت‌افزار، طراحی مدار تغذیه، ارتباطات و ساختار PCB نیز تأثیر بگذارد.

در طراحی برد مبتنی بر چنین میکروکنترلرهایی، مهندسان باید به نکات زیر توجه کنند:

• طراحی تغذیه: بررسی محدوده ولتاژ کاری، جریان مصرفی و پایداری ریل‌های تغذیه.
• یکپارچگی سیگنال: رعایت اصول مسیریابی رابط‌های پرسرعت مانند اترنت گیگابیتی.
• طراحی زمین و لایه‌ها: فراهم‌کردن مسیر مناسب جریان برگشتی و کاهش تداخل الکترومغناطیسی.
• مدیریت حرارتی: ارزیابی دمای کاری در شرایط بار پردازشی و محیط صنعتی.
• امنیت و قابلیت اطمینان: پیش‌بینی الزامات امنیتی و شرایط عملکرد بلندمدت تجهیزات.

البته استفاده از این میکروکنترلرها لزوما به برد چندلایه یا طراحی پیچیده نیاز ندارد؛ تعداد لایه‌ها و سطح پیچیدگی PCB باید بر اساس رابط‌های مورد استفاده، محدودیت‌های ابعادی و الزامات الکتریکی تعیین شود.

منبع خبر: Renesas Electronics