OSAKA NDS EMBEDDED LINUX CROSS FORUM #15

RZ/Five (RISC-V)
ソリューションのご紹介- 地政学リスクを回避するソリューション SOFTWARE BUSINESS DEVELOPMENT DEPARTMENT
ENTERPRISE INFRASTRUCTURE BUSINESS DIVISION
IOT & INFRASTRUCTURE BUSINESS UNIT
RENESAS ELECTRONICS CORPORATIONJULY 2022
VERSION 1.0© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

EPBZ-IMB-22-0052-1

講師紹介© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

ページ 2

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZ/Five製品コンセプト
 特定IPベンダー1社がサポートするCPU IP技術のリスクと課題
Geopolitics Risk

地政学的なリスク

RZ/Five(RISC-V)製品コンセプト
 オープンソースアーキテクチャRISC-Vを採用• だれでも自由に使用できるCPU IP技術
• 複数IPベンダーによるサポート(Andes, SiFive, IMG, T-HEAD, etc)

課題の例）米国産技術が中国市場で使用できなくなる

Monopoly Risk

 ArmとRISC-Vの相互移行ソリューションを提供• SMARCモジュールベースの開発環境• パッケージピンの互換性をサポート

独占的なIP技術のリスク

課題の例）代替できるIP技術がない

Non-neutral Risk

非中立的なIP技術のリスク

課題の例）敵対的な企業買収等でIP技術が使用できない© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 3

RZ/Five(RISC-V)は
これらリスクと課題の解決に貢献

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZファミリコンセプト & RZ/Five(RISC-V)

Arm CPUコア加えて、RISC-V CPUコアを搭載した「RZ/Five」をラインナップ
General Purpose MPU
 HMI/ディスプレイシステム
産業/ビルオートメーションセキュリティパネル、POS
ドアホン等

 IoT

Networkゲートウェイ
EdgeサーバNew
ProductRZ/G Series

LinuxRZ/A Series

RTOS

RZ/Five

Embedded AI MPU (AI Accelerator)
RZ/V Series 産業用ビジョンシステム
 監視カメラ セキュリティーゲート

© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Linux

Page 4

EPBZ-IMB-22-0052-1

Projector Only

© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 5

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZ FAMILY FEATURES FOR IOT EDGE
1 core2 cores

8 to 2 cores

Pin Compatible with Type1

Pin Compatible

G2H

G2M

G2N

G2E

G2L

G2LC

G2UL
Type1Type2Five

NewProduct

Pin Compatible with Type24xCortex-A57
4xCortex-A53
1xCortex-R72xCortex-A57 2xCortex-A57
4xCortex-A53
1xCortex-R7 1xCortex-R72xCortex-A53
1xCortex-R72xCortex-A55
1xCortex-M33

1xCortex-A55 1xAX45MP(RISC-V)
1xCortex-M33

LPDDR4x64

LPDDR4x64

LPDDR4x32

DDR3Lx32

DDR3L/4x16

DDR3L/4x16 DDR3L/4x16

PCIe
Gbit Ether
USB3, USB2
CAN
Security

PCIe
Gbit Ether
USB3, USB2
CAN
Security

PCIe
Gbit Ether
USB3, USB2
CAN
Security

PCIe
Gbit Ether
USB3, USB2
CAN
Security

Gbit Ether
USB2
CAN
Security

Gbit Ether
USB2
CAN
Security

CIP Linux© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 6

EPBZ-IMB-22-0052-1

Gbit Ether
USB2CANSecurity

RZ/Five (RISC-V) の特⾧
RZ/Fiveは64ビットRISC-Vアーキテクチャを備えたエントリークラス汎用Linux MPUです。(プレス発表)
特⾧１:オープンソースのRISC-V ISA*は特定IPベンダーの制約が無く、⾧期利用のリスクを軽減します。
特⾧２:CPUアーキテクチャ選択肢を広げるパッケージのピン互換(RZ/FiveRZ/G2UL)
特⾧３:RISC-V CPU搭載のRZ/FiveとArm CPU搭載のRZ/G2ULの相互移行をサポートする開発環境(RZ
Evaluation Board Kit)を提供します。
RZ/Fiveの各種機能は各種センサーのデータを収集し、サーバやクラウドとネットワーク経由で通信する
ソーラーインバータやホームセキュリティ向けゲートウェイなど、IoTエッジデバイスに最適です。
[RZ/Five機能概要] (RZ/Five Product Website )• 1GHz CPU, Gigabit Ethernet 2ch, CAN-FD, ADC 2ch, ECC, Security, CIP Linux*ISA: Instruction Set Architecture© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 7

EPBZ-IMB-22-0052-1

特⾧１:RISC-V CPU

RISC-Vアーキテクチャ（ISA）準拠のANDESコアを採用

 Andes*1製AX45MPの採用により、RISC-V ISAに準拠した汎用MPUを素早くお客様に提供できます 周波数当たりの高い処理性能を持つCPUは、多くのアプリケーションに最適です
RZ/Five(RISC-V CPU) Overview

Key feature•

AndesCore™ AX45MP Single core 1.0 GHz•

64-bit in-order dual-issue 8-stage pipeline CPU architecture•L1 I-cache 32 Kbytes (Parity) / D-cache 32 Kbytes (ECC)•L2 cache 256 KBytes (ECC)•

Floating point extension DSP/SIMD ISA•Andes Star™ V5 Instruction Set Architecture (ISA).
Compliant to RISC-V ISA IMACFDN*2, with Andes
performance/functionality extensions

Superior performance-efficiency,
while allowing for high speeds
Information source: Andes Technology*1: Andes Technogym is a founding premium member of the RISC-V
International Association.
*2: IMACFDN- I:
Integer instruction- M:
Integer Multiplication and Division- A:
Extension for Atomic instructions- C:
Extension for Compressed Instructions- F:
Single precision floating point instruction- D:
Double precision floating point instruction- N:
User-level interrupts and Memory Management Unit

RISC-V: AX45MP - Andes Technology© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

8-stage in-ordersuperscalar pipeline

BenefitPage 8EPBZ-IMB-22-0052-1

[More information]
Press Release Link
Product link

RZ/Five 製品仕様概要
SystemCPU

Peripheral I/F

Debugger

AX45MP Single (1GHz)
With SIMD / FPU
I-L1$ : 32KB(Parity) , D-L1$ : 32KB(ECC)

1 x USB2.0 (Host)
1 x USB2.0(Host / Function)

Interrupt Controller

TCM (ILM/DLM) : Total 128KB (1GHz) w/ECC

2 x 100/1000Mbps
Ether MAC *4 x I2C

PLL/SSCG

L2$:256KB w/ECC

2 x SCI 8/9bit (incl. IrDA)

16ch DMAC[Here][Here]

Package✔ PBGA 13mm x 13mm
Pitch: 0.5mm
361pins✔ PBGA 11mm x 11mm
Pitch: 0.5mm
266pins

5 x SCIF (UART)GPIOTimers
1 x 32bit MTU3Internal Memory

3 x RSPI
2 x CAN-FD

RAM 128KB w/ECC

8 x 16bit MTU3
1 x WDT

External memory I/FSecurity(Option)

1 x DDR3L/DDR4-1600 16bit(In line ECC)

Secure BootAnalog
2 input 12bit ADC (1 unit)
Thermal Sensor© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Crypto Engine
1 x SPI Multi I/O(4bit DDR)

Secure JTAG
TRNG

1 x SDHI(UHS-I)/MMC
1 x SDHI(UHS-I)

OTP 1Kbit

Page 9EPBZ-IMB-22-0052-1*: The 266pin package has one channelof Gigabit Ethernet.

特⾧２:CPUアーキテクチャ選択肢を広げるピン互換性
同じPCB設計でCPUアーキテクチャの相互移行が可能

 RZ/G2ULとのピン互換性と共通のペリフェラルIPの採用により、1つのPCBで2つのアーキテクチャ（RISC-VまたはArm）の製品開発が可能になります

Arm CPU Product

RISC-V CPU Product
RZ/Five

RZ/G2UL

AX45MP Single Core
USB2.0Gbit EtherSDHI

CAN

361pin,13mm□LFBGA

Package Compatibles Products

Cortex-A55

Cortex-M33

USB2.0Gbit EtherSDHI

CAN

Video inMIPIVideo outParallel

361pin,13mm□LFBGA

361pin LFBGA© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

361pin LFBGA (Type-1)
Page 10

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZ/FiveとRZ/G2ULの仕様比較
 RZ/FiveとRZ/G2ULで同じ周辺機能を使用するアプリケーションでピン互換が活用できます RZ/FiveとRZ/G2ULの13mm,361pin パッケージ品はピン互換の為、同じPCBを活用でき、コスト低減に貢献

IP Spec

RZ/Five

RZ/G2UL (Type1)

CPU

AX45MP Single Core
RISC-V 64bit @1.0GHz

1x Cortex-A55@1.0GHz+Cortex-M33

Internal RAM

128KB w/ECC

128KB w/ECC

DRAM I/F

16bit x1ch DDR3L/DDR4 w/ECC

16bit x1ch DDR3L/DDR4 w/ECC

Camera inー

MIPI CSI-2

Display outーDigital RGBUSB

USB2.0 Host 1ch, USB2.0 Host/Function 1ch

USB2.0 Host 1ch, USB2.0 Host/Function 1ch

Ether

Gbit 2ch(361pin package), Gbit 1ch(266pin package)

Gbit 2ch

SDHI

2 x SDHI(UHS-I)/MMC

2 x SDHI(UHS-I)/MMC

SPI

1 x SPI Multi I/O (4bit DDR)

1 x SPI Multi I/O (4bit DDR)CAN

2x CAN

2x CANSerial

4x I2C, 2x SCI, 5x UART, 3x RSPI

4x I2C, 2x SCI, 5x UART, 3x RSPI

Timer

8x 16bit MTU, 1x WDT

8x 16bit MTU, 2x WDT

ADC

2x 12bit ADC

2x 12bit ADC

Package

361pin, 13x13mm PBGA (0.5mmPitch)
266pin, 11x11mm PBGA (0.5mmPitch)

361pin 13x13mm PBGA(0.5mmPitch)© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 11

EPBZ-IMB-22-0052-1

特⾧３:互換性のある開発環境で開発期間を短縮(1/2)

SMARC準拠モジュールボードの差し替えで評価を容易に 評価ボードキットは、モジュールボード（SOM）+ キャリアボードで構成されています SMARCV2.1標準によって作成されたSOM ルネサスは製品ごとにSOMを用意しており、キャリアボードは同じでRZ/FiveおよびRZ/G2UL製品を評価可能
 ボード設計参照データはお客様に提供可能

Arm CPU Product

RISC-V CPU Product
RZ/Five SOM
SMARC V2.1

RZ/G2UL SOM
SMARC V2.1

RZFiveRZ
G2UL

Carrier Board

Carrier Board

SOM：System on Module© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 12EPBZ-IMB-22-0052-1

特⾧３:互換性のある開発環境で開発期間を短縮(2/2)

RZ/FiveとRZ/G2ULは、同じビルドマシン開発環境と同じ開発手順
 ルネサスは各BSP（ボードサポートパッケージ）を提供しています RZ/FiveとRZ/G2ULは、同じビルドマシン開発環境と開発手順ですLinuxBSPFor
RZ/Five

RISC-V CPU Product

Arm CPU ProductCustomer’s Application

Customer’s Application

Libraries

CIP Kernel

Driver / Loader

RZ/Five(RISC-V) Evaluation Board Kit© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Provide each BSP
From Renesas

Libraries

CIP Kernel
Reuse of PCB design(Same PCB Design)Page 13

Driver / Loader

RZ/G2UL(Arm) Evaluation Board Kit

EPBZ-IMB-22-0052-1

LinuxBSP
for
RZ/G2ULRZ/Five Evaluation Board Kit (EVK)RZ/Five SMARC v2.1 Module board + Carrier BoardCarrier board (Dimension: 160mm x 100mm )• Gigabit Ethernet x2• USB2.0x 2ch (OTG x1ch, Host x1ch)• CAN-FD x2• External Storage : micro SD x1• Audio Line in x1• Audio Line out x1• PMOD x2• USB-Type C for Power Input

SMARC v2.1 Module BoardCarrier Board© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Module board (Dimension: 82 mm x 50mm )• Processor: RZ/Five• Main Memory: 1GB DDR4 (1GB x1)• QSPI NOR FLASH: 16MB
• eMMC Memory: 64GB
• External Storage: micro SD x1• A/D Converter Interface x2• JTAG connectorPage 14

EPBZ-IMB-22-0052-1

IoTエッジ機器に最適化された各種機能と各種サポート
64ビットCPU、周辺機能、ECC機能、セキュリティ、及び、産業用グレードのCIP Linuxをサポート
 RZ/Fiveの各種機能は各種センサーのデータを収集し、サーバやクラウドとネットワーク経由で通信するソーラーイン
バータやホームセキュリティ向けゲートウェイなど、IoTエッジデバイスに最適です

RZ/Five
I2C-IFI2C-IF

AX45MP Single
RISC-V 64bit Core
I-L1$ : 32KB(Parity)
D-L1$ : 32KB(ECC)

TCM 128KB (1GHz) w/ECC
L2$:256KB w/ECC
RAM 128KB w/ECC

DDR-IF(Inline ECC)

USB2.0
WiFi Module(Dialog)

SDHI

Gbit Ether

Gbit Ether PHY

Gbit Ether

Gbit Ether PHY

SecurityCANBus

CAN-IF

QSPI

Field Network

Legacybus

16bit BusDRAM

Serial Flash
AT25QL128A

PMICDA9062

Clock IC
5P35023

DDR4 or DDR3L© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Reset function
By PLD*SLG46538V*Programable Logic Device

Page 15

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZ/Five DEMO IMAGE

RZ/Five IoT Edge Demo with Multiple Sensors and LED・Acquire sensor data・Control LED
・Build http server

Plug-in SensorsBrowsing
Browser App

PMOD1
Ethernet

LEDSensor data
LED control
HTTP

PMOD0
RZ/Five EVK

WebSocket Server

WebSocket Client Demo application
 RZ/Five receives data packets from the sensors and modified them for PC browsing, then send toPC and display acquired data by sensors in real time.
 Control the LED board by browser Application on PC.

© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 16

EPBZ-IMB-22-0052-1

RENESAS RZ ECOSYSTEM PARTNER SOLUTION

Aries embedded MSRZFive
RZ/Five System In Package
The MSRZFive is the Open Standard Module compliant
System-In-Package based on Renesas RZ Familyarchitecture offering high-performance 64-bit RISC-V
core. The MSRZFive combines compact design and awide range of services, bringing low power consumption,
thermal efficiency and low-cost to embedded systems.

Key Features• Single core RISC-V, up to 1GHz
• 512MB – 4GB DDR4 RAM• 4GB eMMC NAND Flash• dual 10/100/1000MBit Ethernet• USB2.0 Host/OTG• 2x CAN• compliant to the SGET OSM standard• size S, 30x30mm²,30mm• UART, I2C, SPI, ADC• pin count: 332
30mm

Target Markets and Applications• IoT Edge device

MSRZFive - RISC-V Single Core SiP | ARIES
Embedded GmbH (aries-embedded.com)• Solar invertor• Secure Home Gateway
Learn more at RZ Partner Ecosystem Solutions© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 17

EPBZ-IMB-22-0052-1

RZ/Five Deliverables Plan
Category

Item

Schedule/Status

WS

Available

MPJul/2022 (Acceptance of orders)

Evaluation
Board Kit(EVK)

Prototype(Limited quantity)

Available

MP Shipment

Aug/2022

Software

BSP(Linux)

BSPv0.8: Available,

Pin Function

Ver0.1: Available
Ver0.5: Available
Ver1.0: Jun/2022

User’s manual

Overview Ver0.1 Available
Ver0.5 Available
Ver1.0 Jun/2022

Design Guide

Thermal guide : Available
Power guide : Available
DDR design guide : Available

DeviceDocument

BSPv1.0: Jun/2022

https://www.renesas.com/jp/ja/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzfive-risc-v-general-purpose-microprocessors-risc-v-cpu-core-andesax45mp-single-10-ghz-2ch-gigabit-ethernet© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

Page 18

EPBZ-IMB-22-0052-1

Renesas.com© 2022 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.

EPBZ-IMB-22-0052-1