瑞萨电子宣布开发新款高效能32位RX CPU核心RXv2，适用于消费性产品、工业及办公室设备领域的嵌入式装置。

新款RXv2核心具备从3.2至4.0 CoremarkMHz或2.0 DMIPS/MHz的更高效能，40nm制程产品的最高频率为300MHz。本产品亦将具备先进的DSP与FPU功能。此全新的核心架构将有助于客户寻求在整合单一MCU平台上具备高效能运算、DSP与FPU功能的产品应用，例如工厂自动化、马达控制、讯号分析、音频过滤、图像处理以及通讯联机等应用。

RXv2核心向下兼容于配备在现有RX系列32位CISC (复杂指令集计算机)微控制器(MCU)的瑞萨RXv1 CPU核心。RXv2包含RXv1核心的所有指令集，因此针对RXv1开发的应用程序代码将可兼容于此新核心。

RXv1核心结合CISC MCU执行复杂指令的能力所带来的高处理特性，以及针对其他瑞萨MCU系列而开发的RISC (精简指令集计算机)精简技术。特别是CISC的功能(例如可变字节指令)结合RISC的功能(例如通用缓存器机器、哈佛(Harvard)架构及五级深度管线)。RXv2核心充分运用此架构并透过双重发送管线结构与先进撷取单元(AFU)，提供更强大的运算效能、电源效率及高程序代码效率。

目前市场对于以单芯片MCU提供更高处理效能的需求持续增加，这些MCU将用于嵌入式装置，以提供更高的附加价值并因应日趋复杂的系统。特别是工业与办公室设备领域中的马达控制与机械控制应用，需要更高的CPU处理效能，以达到更优异的实时效能并提高稳定性。同时，降低耗电量一向是重要的议题。提高运作频率是提升效能的常见方法，但只是提高频率也会增加操作电流并带来多项负面效果，例如必须重新设计供电电路以及随之而来的系统电路板上的噪声干扰问题。结果将导致整体系统成本增加，并使开发所需的时间延长。瑞萨已开发新款RXv2核心可避免面对上述问题，并保留与RXv1核心的向下兼容性，同时提供更强大的CPU效能并降低耗电量。

RXv2核心的主要功能：

(1)优异的运算效能

所有RX系列CPU(包括新款RXv2核心)的共同功能为具备浮点单元(FPU)，这对于需要实时进行数值分析的工作而言非常重要，例如多媒体处理与马达控制。虽然大多数CPU皆整合协同处理器类型的FPU，但是RX系列CPU利用的是采用通用缓存器的指令集以执行FPU运算。此FPU同时具备强化的管线处理结构并可缩短运行时间。RXv2藉由增加DSP指令并加速单精度浮点指令的运算时间，因此可获得更高的运算效能。RXv2具备两个专属的72位累加器(RXv1具备单一64位累加器)及一个单周期MAC指令，可提升DSP功能并使DSP能够弹性处理32位整数乘法累加运算。另外，RXv2可同时执行DSP/FPU运算与内存存取，大幅提升讯号处理能力。

搭配使用IAR Systems的C编译程序时，RXv2核心可提供超过4.0 Coremark/MHz的效能。以相同频率运作时，相较于现有的RXv1，这相当于提升25%的效能(目标值)。

(2)提升电源效率

在MCU运作时，大多数的耗电量耗用在CPU与内存之间的通路。因此，在尝试提升处理器效能时，优化内存接口是极为重要的项目。此外，如果内存的运作速度提升，将因为需要插入等待状态，故很难从CPU取得最大的处理效能。RXv2核心的架构允许最高300 MHz的运作频率并包含新的AFU，可为芯片内建闪存优化等待状态并提供快速的分支处理。为芯片内建闪存优化RXv2核心的AFU可确实减少快取运作时的内存存取次数，不仅将大幅减少耗电量，并可减少等待状态与分支处理产生的无效计时。透过上述方式，可同时减少耗电量并提升内存存取效能。相较于采用90 nm制程的瑞萨RXv1核心，采用先进40 nm制程的新款RXv2核心可减少40%的耗电量。

(3)高程序代码效率

在嵌入式领域中，减少使用的内存区域以降低成本是很重要的，因此瑞萨RX系列CPU使用小型CISC架构以及指令代码大小与RISC处理器相当的选择性指令集。为了以RXv2核心达到更高的效率，瑞萨分析实际的应用程序最常使用哪些指令与寻址模式，然后将短指令程序代码指派至最常使用的指令中，并采用高效率的三操作数格式。相较于典型的RISC架构，如此最高可提升30%的程序代码效率。

RX开发生态系统

开发环境是彻底发挥CPU处理效能的关键要素，而且高效能的C编译程序也非常重要。针对上述要素，瑞萨与IAR Systems从RXv2核心的开发阶段起密切合作，协助IAR Systems同时发布其IAR Embedded Workbench for RX并且支持新款RXv2 CPU核心，使系统设计师可从早期阶段开始开发作业。IAR Embedded Workbench for RX是IAR Systems推出的整合开发环境，可实现超过4.0 Coremark/MHz的效能，让系统设计师能够彻底发挥RXv2核心的效能潜力。

瑞萨同时提供DSP链接库并透过以Eclipse为基础的整合开发环境(IDE) e² studio ，为C编译程序、操作系统及中间件提供支持。如此可协助系统设计师大幅降低在开发初始阶段的投资。瑞萨目前也准备提供RX软件套件，其中包括评估板与操作系统、中间件与周边驱动程序，搭配采用RXv2的MCU。瑞萨同时持续强化与供应操作系统及中间件的合作伙伴之间的合作关系。上述所有努力皆有助于提升客户的开发效率。