La arquitectura integrada del microprocesador unifica las redes industriales y el control de ejes

Renesas Electronics Corporation lanza el RZ/T2N, un microprocesador de 64 bits que combina el control de motores en tiempo real de alta precisión, las redes Ethernet industriales y el procesamiento de aplicaciones en un solo chip. Esta consolidación de hardware simplifica la complejidad del sistema para la automatización de fábricas, sirviendo como un controlador de red unificado y un dispositivo periférico para controladores lógicos programables (PLC), servomotores multieje y robots industriales.

Arquitectura de Microprocesador y Ejecución en Tiempo Real
El microprocesador RZ/T2N integra dos núcleos Arm Cortex-A55 que operan hasta a 1,2 GHz para el procesamiento de aplicaciones basadas en Linux, junto con dos núcleos Cortex-R52 que operan hasta a 800 MHz para la ejecución de tareas en tiempo real. Para soportar operaciones deterministas, cada núcleo Cortex-R52 está equipado con 576 KB de memoria estrechamente acoplada (TCM). Esta arquitectura utiliza el Código de Corrección de Errores (ECC) en la TCM, la memoria caché de la CPU, la SRAM integrada y la memoria DDR para minimizar las variaciones en el tiempo de ejecución. El sistema también admite memoria LPDDR4-1600 de 16 bits que cuenta con cifrado y descifrado sobre la marcha para asegurar el procesamiento de datos.

Control de Motores Multieje para Robótica Industrial
Al consolidar funciones previamente dispersas en múltiples chips, el microprocesador soporta el control de motores de hasta cuatro ejes en un solo chip, lo que lo hace adecuado para accionar sistemas robóticos complejos como los robots SCARA y delta. El hardware incorpora interfaces de codificador de doble canal por eje para medir parámetros que incluyen los ángulos de rotación del motor. El procesador es compatible de forma nativa con los principales protocolos de retroalimentación, incluidos Tamagawa T-Format, HIPERFACE DSL, A-Format, EnDat 2.2 y 3, así como BiSS C y BiSS Line.

Ethernet Industrial y Redundancia de Red
El RZ/T2N elimina la necesidad de circuitos integrados de comunicación externos al incorporar tres Gigabit Ethernet MACs (GMACs), un conmutador Ethernet y un Controlador de Subdispositivo EtherCAT (ESC) dedicado. El chip soporta una gama de protocolos Ethernet industriales, incluyendo EtherCAT, PROFINET RT/IRT y EtherNet/IP, junto con la tecnología Time-Sensitive Networking (TSN) para la comunicación industrial sincronizada. Para mantener la continuidad operativa en entornos automatizados, el dispositivo utiliza protocolos de redundancia como la Redundancia Sin Fisuras de Alta Disponibilidad (HSR), el Protocolo de Redundancia Paralela (PRP) y la Replicación y Eliminación de Tramas para Confiabilidad (FRER). La seguridad de la red se mantiene a través de la tecnología Arm TrustZone, arranque seguro, actualizaciones de software seguras y una biblioteca criptográfica dedicada.




Consolidación de Hardware y Calendario de Implementación
Según Hari Pendurty, Vicepresidente de la división EP Edge AI and Application Processors en Renesas, la combinación de estas funciones esenciales en un solo chip permite a los ingenieros de hardware equilibrar los requisitos de alto rendimiento con estrictas limitaciones de tamaño y costo en la automatización industrial de próxima generación.

El RZ/T2N se demostrará en electronica 2026, del 10 al 13 de noviembre en Múnich, Alemania, en el Pabellón C5, Stand 479. Renesas proporciona un Paquete de Software Flexible (FSP) y ejemplos de programas verificados para el control de motores multieje, y el lanzamiento de soluciones de software de seguridad funcional certificadas está programado para la segunda mitad de 2027.

Contexto Adicional
Esta sección detalla especificaciones técnicas y evaluaciones comparativas competitivas no incluidas en el comunicado de prensa original.

En el mercado de microprocesadores industriales, el RZ/T2N compite directamente con plataformas multinúcleo diseñadas para la automatización en el borde (edge automation), como la serie Texas Instruments Sitara AM64x y el NXP i.MX 8M Plus. El TI AM6442 utiliza núcleos Arm Cortex-A53 y núcleos Cortex-R5F más antiguos para el procesamiento en tiempo real, basándose en su Unidad en Tiempo Real Programable (PRU-ICSSG) para el procesamiento Ethernet industrial. El NXP i.MX 8M Plus utiliza núcleos Cortex-A53 junto con un solo núcleo Cortex-M7 para tareas en tiempo real.

Al implementar las arquitecturas Armv8 más nuevas (Cortex-A55 y Cortex-R52), el Renesas RZ/T2N ofrece un conjunto de instrucciones actualizado y características de virtualización basadas en hardware diseñadas para un estricto control determinista. Además, mientras que los procesadores de la competencia a menudo requieren componentes FPGA o CPLD separados para administrar la retroalimentación del codificador multieje, el RZ/T2N integra interfaces de codificador de 4 ejes de forma nativa junto con su EtherCAT ESC. Esta integración produce una reducción medible en el espacio de la placa de circuito impreso (PCB) y los costos de la lista de materiales (BOM) para servoaccionamientos compactos y controladores robóticos.

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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