Renesas RZ/V2N : ชิป MPU AI ประหยัดพลังงาน พร้อมหน่วยประมวลผล AI สูงสุด 15 TOPS, Mali-C55 ISP และรองรับกล้อง MIPI คู่

Renesas เปิดตัว RZ/V2N เป็นชิปไมโครโปรเซสเซอร์แบบประหยัดพลังงาน ที่ใช้ Arm Cortex-A55/M33 ออกแบบมาสำหรับใช้งานด้าน machine learning (ML) และ computer vision โดยมาพร้อมกับโคโปรเซสเซอร์ DRP-AI3 ของบริษัท ซึ่งให้ประสิทธิภาพการประมวลผล INT8 แบบ “pruned” สูงสุด 15 TOPS ที่ประสิทธิภาพ 10 TOPS/W ทำให้เป็นทางเลือกที่ใช้พลังงานต่ำกว่ารุ่น RZ/V2H

ชิปนี้ออกแบบมาสำหรับงานประมวลผล AI ระดับกลาง RZ/V2N มาพร้อมกับซีพียู Arm Cortex-A55 จำนวน 4 คอร์ (1.8GHz) และซีพียูย่อย Cortex-M33 (200MHz) รองรับตัวเลือกตัวประมวลผลสัญญาณภาพ (ISP) ความละเอียด 4K, ตัวถอดรหัสและเข้ารหัสวิดีโอ H.264/H.265 ในฮาร์ดแวร์, ตัวเลือก GPU Mali-G31 และอินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2 แบบสองช่องสัญญาณ (4 เลน) ชิปตัวนี้มีขนาดเล็กกว่ารุ่น MPU RZ/V2H ประมาณ 38% และสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟ RZ/V2N เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน เช่น AI วิชั่นที่ปลายทาง (Endpoint Vision AI), หุ่นยนต์ และระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม

สเปคของ Renesas RZ/V2N

• CPU
  • Application Processor – Quad-core Arm Cortex-A55 @ 1.8 GHz (0.9V) / 1.1 GHz (0.8V)
    • L1 Cache – 32KB I-cache (พร้อม parity) + 32KB D-cache (พร้อม ECC) ต่อคอร์
    • L3 Cache – 1MB (พร้อม ECC, ความถี่สูงสุด 1.26 GHz)
    • รองรับ Neon, FPU, MMU และส่วนขยายการเข้ารหัสลับ (สำหรับรุ่นที่มีความปลอดภัย)
    • สถาปัตยกรรม Armv8-A
  • System Manager – Arm Cortex-M33 @ 200 MHz
    • FPU, DSP extension และ Security extension
    • สถาปัตยกรรม Armv8-M
• AI accelerator – DRP-AI ประมวลผลสูงสุด 4 TOPS แบบหนาแน่น (dense) / 15 TOPS แบบ sparse
• GE3D (3D Graphics Engine) ตัวเลือก
  • คอร์ shader แบบ single-pixel
  • L2 cache ขนาด 8KB
  • รองรับ OpenGL ES 1.1/2.0/3.2, OpenCL 2.0 Full Profile
• Arm Mali-C55 Image signal processor (ISP) ตัวเลือก
  • รองรับ การประมวลผล 4K, HDR (2-exposure) และการปรับแต่งภาพขั้นสูง
  • อัตราพิกเซลสูงสุด – 630 ล้านพิกเซลต่อวินาที
  • อินพุต – RAW8/10/12/14/16/20
  • เอาต์พุต – YUV422, YUV420, RGB
• หน่วยปรับขนาดภาพ (ISU)
  • รองรับ การลดขนาดแบบ Bilinear
  • ความละเอียดอินพุต/เอาต์พุตสูงสุด 4096×4096
  • รองรับ RGB/ARGB, YCbCr/YUV, RAW (Grayscale)
• หน่วยตัวแปลงสัญญาณวิดีโอ (VCD)
  • รองรับการเข้ารหัสและถอดรหัส H.264 / H.265
  • ความละเอียดสูงสุด
    • H.264: 1920×1080 @ 60 fps
    • H.265: 3840×2160 @ 30 fps
  • รองรับ I-/P-slice สำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัส
• หน่วยความจำ
  • RAM – 1.5MB (พร้อม ECC)
  • หน่วยความจำภายนอก – LPDDR4 / LPDDR4X-3200 (บัส 32 บิต สูงสุด 8GB, รองรับ ECC ในตัว)
• ที่เก็บข้อมูล
  • อินเทอร์เฟซ SDHI รองรับ eMMC/SD (ความกว้างบัส 1, 4, 8 บิต)
  • xSPI controller – รองรับ แฟลชภายนอก (1 ช่อง, 2 ชิปเลือก)
• จอแสดงผล – 1x อินเทอร์เฟซจอแสดงผล MIPI DSI (1, 2 หรือ 4 เลน)
• กล้อง – 2x อินเทอร์เฟซกล้อง MIPI CSI-2 (1, 2 หรือ 4 เลน)
• เสียง
  • อินเทอร์เฟซ I2S (TDM) อินพุต/เอาต์พุต
  • 3x SPDIF อินพุต/เอาต์พุต
  • 6x PDM (Pulse Density Modulation) อินพุต
• Ethernet – 2x GbE LAN (10/100/1000BASE)
• USB – 1x USB 3.2 Gen2 host
• PCIe – 1x PCIe Gen3 (1 เลน)
• วงจรภายใน (Peripheral)
  • 3x SPI, 9x I2C, 1x I3C, 10x UART, 5x SCIF
  • 6x CAN/CAN FD (รองรับมาตรฐาน ISO11898-1)
  • 12-bit ADC (24 ช่องสัญญาณ) รองรับอัตราการสุ่มตัวอย่างสูงสุด 2.5 Msps
  • 2x เซนเซอร์อุณหภูมิภายใน
• ดีบัก – JTAG / SWD Debug Interface
• ความปลอดภัย
  • Arm TrustZone
  • Secure Boot พร้อมรองรับ RSA/ECC
  • Crypto Engine
  • รองรับ TRNG และ Unique ID
•  อื่นๆ
  • บูตจาก Cortex-M33 หรือ Cortex-A55 ได้
  • 4x Watchdog Timer (WDT)
  • หน่วยความจำ OTP (One-Time Programmable)
  • RTC (Real-Time Clock)
  • Direct Memory Access Controller (DMAC) – 80 ช่องสัญญาณ
  • Event Link Controller (ELC) – 461 สัญญาณอีเวนต์
  • Interrupt Controller (GIC-600) สำหรับ Cortex-A55
• แรงดันไฟฟ้าในการใช้งาน – 3.3VI/O, แรงดันไฟฟ้าแกน 0.8V
• แพ็คเกจ – FCBGA 840 พิน ขนาด 15 มม. × 15 มม. ระยะพิตซ์ 0.50 มม.
• อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ – -40°C ถึง 125°C (ระดับอุตสาหกรรม)

RZ/V2N : MPU AI ประหยัดพลังงาน รองรับซอฟต์แวร์และเครื่องมือต่าง ๆ สำหรับการพัฒนา AI, กราฟิก และระบบฝังตัว โดยมีเครื่องมือที่สำคัญ ได้แก่ DRP-AI Translator สำหรับการแปลงโมเดล AI,  AI SDKs เพื่อการพัฒนาแอปพลิเคชัน AI อย่างรวดเร็ว, ชุดสนับสนุน ISP และตัวแปลงสัญญาณวิดีโอ สำหรับการประมวลผลภาพและวิดีโอ, Verified Linux Package เพื่อความเสถียรของระบบปฏิบัติการ, RZ MPU Graphics และ Video Codec libraries เพื่อการเรนเดอร์ GPU แบบเร่งความเร็ว, Smart Configurator ที่ช่วยให้การผสานรวมซอฟต์แวร์ง่ายขึ้น, e² studio IDE สำหรับการพัฒนาและดีบักโปรแกรม นอกจากนี้ยังมี OpenCV acceleration, OpenCV acceleration, แพ็กเกจด้านความปลอดภัย สำหรับระบบที่ใช้ Linux และ โค้ดตัวอย่าง ที่สามารถดาวน์โหลดได้จากหน้าผลิตภัณฑ์

RZ/V2N Evaluation Kit (RTK0EF0186C03000BJ) ออกแบบมาเพื่อทดลองใช้งานและพัฒนาด้วย RZ/V2N Quad-core Vision AI MPU ประกอบด้วยบอร์ดประมวลผล (CPU board), บอร์ดขยาย (EXP board) และบอร์ดย่อยสองตัวสำหรับ microSD และ eMMC storage รองรับอินเทอร์เฟซความเร็วสูง เช่น Gigabit Ethernet, USB 3.2, PCIe Gen3 และ MIPI CSI-2/DSI

ก่อนหน้านี้เราได้เขียนเกี่ยวกับ RZ/V2MA เป็น MPU แบบดูอัลคอร์ Arm Cortex-A53 และบอร์ดพัฒนาที่ใช้ MPU RZ/V2L สำหรับใช้งาน ML ระดับล่าง นอกจากนี้ยังมี MPU AI ประหยัดพลังงานรุ่นอื่น ๆ เช่น Microchip PIC64HX1000 เป็น MPU AI สถาปัตยกรรม RISC-V 64 บิตและ Microchip SAMA7G54 ซึ่งรองรับ OpenCV สำหรับการประมวลผลภาพ

Renesas ระบุว่า RZ/V2N จะวางจำหน่ายตั้งแต่ 19 มีนาคม 2025 และได้จัดแสดงในงาน Embedded World 2025 ประเทศเยอรมนีที่ผ่านมา สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้จากหน้าผลิตภัณฑ์และข่าวประชาสัมพันธ์

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Renesas RZ/V2N low-power AI MPU integrates up to 15 TOPS AI power, Mali-C55 ISP, dual MIPI camera support

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT