未来产品阵容包括采用先进小芯片封装（Chiplet）集成技术的R-Car SoC和基于Arm®核的车用MCU

11 月 7 日 - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子（TSE：6723）今日公开了针对汽车领域所有主要应用的下一代片上系统（SoC）和微控制器（MCU）计划。

瑞萨公开下一代车用SoC和MCU处理器产品路线图

瑞萨第五代R-Car产品家族

瑞萨预先公布了第五代R-Car SoC的相关信息，该SoC面向高性能应用，采用先进的Chiplet小芯片封装集成技术，将为车辆工程师在设计时带来更大的灵活度。举例来说，若高级驾驶辅助系统（ADAS）需要兼顾更突出的AI性能时，工程师可将AI加速器集成至单个芯片中。

瑞萨还分享了即将推出的下一代R-Car产品家族两款MCU产品规划：一款为全新跨界MCU系列，旨在为下一代汽车E/E架构中的域和区域电子控制单元（ECU）打造所需的高性能，这款产品将缩小传统MCU与先进R-Car SoC间的性能差距；瑞萨同时还将发布一款为车辆控制应用量身定制的独立MCU平台。这两款MCU都将采用Arm®架构，并将成为卓越的R-Car产品家族重要成员，为车辆工程师提供完善的可扩展选项和软件复用性。

作为产品路线图的一部分，瑞萨计划提供一个虚拟软件开发环境，配合汽车行业广为人知的“左移”模式。这些软件工具将允许客户在开发过程中更早地进行软件设计与测试。

Vivek Bhan, Senior Vice President, Co-General Manager of High Performance Computing, Analog and Power Solutions Group at Renesas表示：“基于与一级供应商和OEM客户多年的合作及讨论，瑞萨制定了这一路线图。我们收到最多的客户反馈是，需要在不影响质量的前提下加快开发速度。这意味着必须在拿到硬件之前启动软件设计和验证。因此，我们将继续投资“左移”模式和软件优先创新，部署新的可扩展嵌入式处理器，并加强瑞萨本已庞大的开发工具网络，助力客户实现目标。”

第五代R-Car SoC平台

直到第四代推出之前，R-Car SoC均针对特定案例而设计，例如需要高阶AI性能的ADAS/自动驾驶，以及具有增强通信功能的网关解决方案等。瑞萨的第五代R-Car SoC将采用Chiplet技术搭建一个灵活的平台，可根据不同案例的不同要求进行定制。新平台将提供从入门级到高端型号的多种处理器集，并可将AI加速器等各种IP，以及合作伙伴和客户的IP集成至单个封装。由此，将为用户带来根据自身需求定制设计的选择。

两款面向车辆控制应用的全新Arm内核MCU平台

随着汽车E/E架构的不断发展，域控制单元（DCU）和区域控制单元的高性能计算与实时处理能力变得愈发重要。瑞萨为应对这一挑战，开发了基于Arm核的32位跨界R-Car MCU平台，这一平台内置NVM（非易失性存储器），可提供比目前传统MCU更高的性能。此外，立足RH850产品家族MCU的卓越成就，瑞萨还推出同样采用Arm技术的全新R-Car MCU系列，以扩展其车辆控制产品阵容。这意味着车辆系统开发人员将首次能够借助Arm的软件和庞大生态系统，使用这些全新MCU来构建动力总成、车身控制、底盘和仪表盘系统。此次扩展将使瑞萨能够在MCU和SoC之间实现IP标准化，从而提升软件的可用性，降低客户开发费用。

瑞萨计划从2024年起，按照这一路线图陆续推出新产品。

软件开发环境

随着车载软件的规模和复杂性不断增加，使用硬件进行软件设计的传统模式因其冗长的生产流程而逐渐过时。瑞萨已率先推出应用软件虚拟开发环境，提供先进的调试与评估工具，用于分析和评估软件性能。从2024年一季度起，瑞萨将为下一代处理器提供这些工具。这样，开发人员甚至可以在下一代设备原型面世之前加速其软件开发工作，从而更快地将产品推向市场。

关于瑞萨电子

如果你一直想要为嵌入式开发需求而构建一套基于 ARM 的工作站，那 Adlink 新推出的只有 200×160 毫米的一块微型 COM-HPC 小板，或许就能够满足你对于高性能服务器计算模块的需求。据悉，一家名为 Ampere Computing 的初创企业，长期致力于为数据中心应用开发基于 ARM 的定制芯片。但截至目前，x86 仍是该领域的首选。

2021年 8月 23日，在一年一度的 Hot Chips 大会上，IBM（纽交所证券代码：IBM）公布了即将推出的全新 IBM Telum 处理器的细节，该处理器旨在将深度学习推理能力引入企业工作负载，帮助实时解决欺诈问题。Telum 是 IBM 首款具有芯片上加速功能的处理器，能够在交易时进行 AI 推理。经过三年的研发，这款新型芯片上硬件加速技术实现了突破，旨在帮助客户从银行、金融、贸易和保险应用以及客户互动中大规模获得业务洞察。基于 Telum 的系统计划于 2022年上半年推出。

根据 IBM 委托 Morning Consult 开展的最近研究，90% 的受访者表示，必须做到无论数据位于何处，都能够构建和运行 AI 项目，这一点非常重要。[1]IBM Telum 旨在让应用能够在数据所在之处高效运行，帮助克服传统企业 AI 方法的限制 — 需要大量的内存和数据移动能力才能处理推理。借助 Telum，加速器在非常靠近任务关键型数据和应用的地方运行，这意味着企业可以对实时敏感交易进行海量推理，而无需在平台外调用 AI 解决方案，从而避免对性能产生影响。客户还可以在平台外构建和训练 AI 模型，在支持 Telum 的 IBM 系统上部署模型并执行推理，以供分析之用。

银行、金融、贸易、保险等领域的创新

如今，企业使用的检测方法通常只能发现已经发生的欺诈活动。由于目前技术的局限性，这一过程还可能非常耗时，并且需要大量计算，尤其是当欺诈分析和检测在远离任务关键型交易和数据的地方执行的情况下。由于延迟，复杂的欺诈检测往往无法实时完成 — 这意味着，在零售商意识到发生欺诈之前，恶意行为实施者可能已经用偷来的信用卡成功购买了商品。

根据 2020年的《消费者“前哨”网络数据手册》，2020年消费者报告的欺诈损失超过 33亿美元，高于 2019年的 18亿美元[2]。Telum 可帮助客户从欺诈检测态势转变为欺诈预防，从目前的捕获多个欺诈案例，转变为在交易完成前大规模预防欺诈的新时代，而且不会影响服务级别协议 (SLA)。

这款新型芯片采用了创新的集中式设计，支持客户充分利用 AI 处理器的全部能力，轻松处理特定于 AI 的工作负载；因此，它成为欺诈检测、贷款处理、贸易清算和结算、反洗钱以及风险分析等金融服务工作负载的理想之选。通过这些新型创新，客户能够增强基于规则的现有欺诈检测能力，或者使用机器学习，加快信贷审批流程，改善客户服务和盈利能力，发现可能失败的贸易或交易，并提出解决方案，以创建更高效的结算流程。

Telum 和 IBM 采用全栈方法进行芯片设计

Telum 遵循 IBM 在创新设计和工程方面的悠久传统，包括硬件和软件的共同创新，以及覆盖对半导体、系统、固件、操作系统和主要软件框架的有效整合。

该芯片包含 8个处理器核心，具有深度超标量乱序指令管道（A deep super-scalar out-of-order instruction pipeline），时钟频率超过 5GHz，并针对异构企业级工作负载的需求进行了优化。彻底重新设计的高速缓存和芯片互连基础架构为每个计算核心提供 32MB 缓存，可以扩展到 32个 Telum 芯片。双芯片模块设计包含 220亿个晶体管，17层金属层上的线路总长度达到 19英里。

半导体领先地位

Telum 是使用 IBM 研究院 AI 硬件中心的技术研发的首款 IBM 芯片。此外，三星是 IBM 在 7纳米 EUV 技术节点上研发的 Telum 处理器的技术研发合作伙伴。

Telum 是 IBM 在硬件技术领域保持领先地位的又一例证。作为世界上最大的工业研究机构之一，IBM 研究院最近宣布进军 2纳米节点，这是 IBM 芯片和半导体创新传统的最新标杆。在纽约州奥尔巴尼市 — IBM AI 硬件中心和奥尔巴尼纳米科技中心的所在地，IBM 研究院与公共/私营领域的行业参与者共同建立了领先的协作式生态系统，旨在推动半导体研究的进展，帮助解决全球制造需求，加速芯片行业的发展。

了解更多信息，请访问：

今天分享一点之前在调试代码过程中遇到的知识点：关于__get_CONTROL的用法，及xQueueSend和xQueueSendFromISR的区别；

1、问题来源

我之前在FreeRTOS系统上移植了部分别人写的代码，移植前仔细看了下源码，确认没问题后，编译，下载，运行，突然“死机了”······

于是，我又再次确认了移植的代码，没有发现Bug所在。此时，我开启了在线调试功能，发现程序死在了“vPortEnterCritical”函数中的断言语句里。如下：

2、解决问题的过程

我解决问题还是按照常规思维，一步一步跟踪，很多问题其实都是类似道理，有规律可循。

1）查看configASSERT断言做了什么事？

跟踪代码：

#define configASSERT( x ) if( ( x ) == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); for( ;; ); }

其中，里面taskDISABLE_ INTERRUPTS();就是关中断的意思。紧跟着后面执行了for( ;; );

看到这里，我明白了一点，就是死在for( ;; );里面了。

2）进一步查找问题

我又开始了思考，为什么会执行到这里来呢？ 为什么会执行：

portDISABLE_INTERRUPTS(); uxCriticalNesting++;   if( uxCriticalNesting == 1 )

这些语句呢？

这就是我们常说的“临界段”，这一点我学习RTOS的时候已经明白了，这一个函数肯定会被调用。于是，我把目标锁定了portNVIC_INT_CTRL_REG这个参数：

#define portNVIC_INT_CTRL_REG     ( * ( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )

0xe000ed04? 这个地址，相信之前了解过NVIC的都知道，就是Interrupt control state register.即中断控制状态寄存器。

3）确定问题点

从上面的分析，其实问题都已经浮现出来了。于是查看了【Cortex-M3权威指南】中相关的内容。（PS:这本手册真的能解决很多问题，翻译成中文，对大部分朋友来说是一件好事）

其实，有这个一个寄存器：控制寄存器（CONTROL），里面讲述的非常清楚：

看上图，大概意思就是：在中断模式下，CONTROL[1]为0。于是，又把思路转向了core_cm3.c文件中的源码：

__ASM uint32_t __get_CONTROL(void)
{
  mrs r0, control
  bx lr
}

懂一点汇编的，相信在这里都已经明白，大概意思就是过去控制寄存器状态，这也是我开篇说的，让大家了解的__get_CONTROL。

4）在线调试，分析结论

上面分析出来控制寄存器CONTROL，那么我们需要验证是否符合我们预期的效果，通过在线调试，断电就可得出，如下面两图：

a.在非中断情况下的值0x02

b.在中断情况下的值0x00

至此，问题已经查明就是CONTROL。

3、get_CONTROL的应用

一般在RTOS实时操作系统中，常常使用队列来处理我们的数据，也就是常说的FIFO（先入先出）。

比如：我们在FreeRTOS系统中，要将UART发送、或者接收的数据加入队列：在中断里加入队列，在非中断里加入队列。这个时候，就需要使用get_CONTROL来判断当前是否处于中断函数里。

当然，类似的情况很多，像CAN、I2C、SPI等一样的道理。

举例，CAN总线发送数据加入队列：

以上就是今天的内容，希望对你有所帮助。

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