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/N1D
  • RZ/N1S
  • RZ/N1L

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。

HMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)とは

人間と機械が情報をやりとりするための手段や道具の総称。コンピュータにおけるHMIは「ユーザーインターフェース(UI)」と呼ばれることが多い。

RZファミリのラインアップは、下記の通りです。

  • RZ/A:機器制御・デジタルオーディオ信号処理等の高速化に特化
  • RZ/G:高速I/Fを備えた多機能プロセッサ
  • RZ/V:低消費電力で高速なAI処理が可能
  • RZ/T:密結合メモリによる高速・高応答性を実現
  • RZ/N:産業用イーサネットプロトコルをサポート

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。

マルチプロトコルとは

マルチプロトコルとは、複数の無線プロトコルに対応しており、それらを切り替えながら使用できる方式のこと。

RZ/Nは、コアとして以下を搭載しています。

  • Cortex-A7
  • Cortex-M3(R-INエンジン)

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。

R-INエンジンとは

R-INエンジンとは、ルネサス製の産業イーサネット通信用アクセラレータ。リアルタイムOSアクセラレータ、イーサネットアクセラレータを統合している。これにより、産業用イーサネット通信で必要とされるリアルタイム性や、高精度の通信制御が可能となる。

RZ/N1Dシリーズの特長

RZ/N1Dの特長は、以下の通りです。

  1. デュアルコアCortex-A7を搭載
  2. 最大5つのEthernetポートを搭載
【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。

デュアルコアとは

デュアルコアとは、マルチコアの種類の一つ。マルチコアとは、1つのプロセッサの中に複数のCPUコアを内蔵する技術のこと。デュアルコアは、コアを2つ内蔵したマルチコアを指す。

マルチコアについては、以下の記事をご覧ください。

組み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。

Ethernet(読み方:イーサネット)とは

Ethernetは、同期式のシリアルインターフェースの1つ。LAN(Local Area Network)の標準規格であり、企業のオフィス内ネットワークや家庭内のネットワーク接続に広く用いられています。

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。

  1. シングルコアCortex-A7を搭載
  2. 12×12mmの小型LFBGAパッケージ
  3. 6MBのオンチップSRAM
【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。

シングルコアとは

シングルコアとは、コアを1つだけ内蔵したプロセッサのこと。シングルコアは、通常マルチコアと対比する文脈において使われる言葉。

シングルコアについては、以下のページをご覧ください。

組み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。

HMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)とは

人間と機械が情報をやりとりするための手段や道具の総称。コンピュータにおけるHMIは「ユーザーインターフェース(UI)」と呼ばれることが多い。

【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。

  • EtherCATとSercosⅢのスレーブ専用H/Wを内蔵
【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。

ポイント
  • RZ/N1D:ハイエンドな産業用機器向け
  • RZ/N1S:スペースが限られる産業用機器向け
  • RZ/N1L:ローエンドな産業用機器向け

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。

  • IAR Embedded Workbench

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。

  • Linux
  • ThreadX
  • HW-RTOS
  • eT-Kernel
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standard(弊社製品)
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standard+M(弊社製品)(RZ/N1Sのみ)

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。

32/64bitの高性能プロセッサに最適化
割り込み応答性を高め、32/64bitの高性能プロセッサ向けに最適化されたμITRON4.0仕様のカーネル。
豊富なプロセッサ・サポート
業界随一のプロセッササポート実績があり、技術サポートも充実しています。CPUの選択肢を広げ、機会費用を抑える事ができます。業界随一のCPUサポート実績があり、技術サポートも充実しています。ご使用予定のデバイスで直ぐに開発着手が可能で、ご質問に対して24時間以内の1次回答を徹底しています。
マルチコア対応
組込み機器向けに最適なAMP型カーネル。マルチコアによって、リアルタイム性能を強化します。
豊富なデバイスドライバを用意
I2C, SPI, GPIO, SDなどのデバイスドライバをオプションで用意。(UART, Timer, INTCはμC3に、EthernetドライバはμNet3に付属しています。)

詳しい資料をご希望の方は、下記より製品ガイドをダウンロードしてください。

資料ダウンロード(無料)

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。

リアルタイム処理に最適なAMP型カーネル
自由にタスクや資源を各CPUに割り当てることで、システムの負荷分散が容易に実現できます。
  
μITRON APIによるCPU間通信機能
タスク間通信などの機能をCPU間通信でも実現ができ、シングルコアと同様にプログラミングができます。
  
一括リンクによるコード効率の向上
コア別のプログラムを一括リンクすることで、より効率の良いプラグラミングができます。
  
多彩なミドルウェアや豊富なデバイスドライバを用意
μC3/Standard対応のミドルウェアやデバイスドライバを利用できます。

μC3のライセンスの種類・詳細

ライセンスの種類

ライセンスの種類は3つあります。

  • 研究開発用プロジェクトライセンス
  • 開発量産用プロジェクトライセンス
  • プラットフォームライセンス

研究開発用プロジェクトライセンス

研究開発用プロジェクトライセンスは、研究開発のみ可能なライセンスです。ライセンス購入時の段階で、製品化まで見えていない場合や、フィジビリティスタディの場合にお勧めです。

研究開発用プロジェクトライセンスのライセンス費用は、このあとご紹介する開発量産用プロジェクトライセンスの60%の価格です。

有償の保守契約に加入中の場合、開発量産用プロジェクトライセンスのライセンス費用の40%オフの価格でアップグレードが可能です。

開発量産用プロジェクトライセンス

開発量産用プロジェクトライセンスは、研究開発から量産販売までが可能な標準的なライセンスとなります。開発量産用プロジェクトライセンスの対象製品の範囲には、1種類の製品型番だけでなく、その製品ファミリ(派生機種)が含まれます。

有償の保守契約に加入中の場合、プラットフォームライセンスのライセンス費用との差額でアップグレードが可能です。

プラットフォームライセンス

プラットフォームライセンスは、プロジェクトライセンスの対象範囲を広げたライセンスです。プラットフォームライセンスの対象製品は、1種類の製品ファミリだけでなく、複数の製品ファミリが範囲となります。サイトライセンスではございません。

※弊社のライセンスはプロジェクトライセンスの形式を採っております。ご購入時に該当プロジェクトの名称をご登録頂く必要があり、その際、「計測機器」などの抽象的な名称ではなく、具体的な名称を頂戴しております。

お客様のご要望をお聞きした上で適切な範囲を設定させて頂きますので、先ずは、担当営業にご相談下さい。

ポイント
  • 研究開発用プロジェクトライセンス:製品化まで見えていない場合や、フィジビリティスタディの場合にお勧めなライセンス
  • 開発量産用プロジェクトライセンス:研究開発から量産販売までが可能な標準的なライセンス
  • プラットフォームライセンス   :1種類の製品ファミリだけでなく、複数の製品ファミリを範囲とするライセンス

ライセンスの詳細

  • ライセンス費用の金額・計算方法:ライセンス購入時の固定の一括払いのみでご使用いただけます
  • 開発人数制限 :無(ただし同プロジェクト内)
  • 提供形態 :ソースコード
  • 使用範囲 :定義されたプロジェクト内
  • 使用CPU :型番固定ではなくCPUシリーズ(例:STM32F4シリーズ)
  • μC3/ConfiguratorはCPUシリーズ毎に用意されています

ライセンスの価格などの詳細については、下記よりプロダクトガイドをダウンロードしてご覧ください。

資料ダウンロード(無料)

保守について

製品定価には契約日の翌月1日から6ヶ月分の無償保守が含まれています。その後、有償で保守を継続することが可能です。

また、年間保守費用は製品定価の40%になります。

無償保守期間終了後、継続して有償保守サービスにご加入いただいた場合は、製品定価の20%になります。(ただし、初年度分の保守とライセンスをセットで購入された場合は、初年度分に限り製品定価の15%になります。)

*研究開発用プロジェクトライセンスの保守費用は開発量産用プロジェクトライセンスの定価の20%になります。

保守サービスには以下が含まれています。

  • メールによる技術サポート(1営業日以内に1次回答)
  • 製品の無償バージョンアップ