隨著工業物聯網技術的不斷發展，數以億計的嵌入式設備實現了無縫互聯。在這宏大圖景中，網關作為連接設備與網絡的核心樞紐，重要性不言而喻。為滿足市場對高性能、高安全性以及高靈活性的工業網關需求，瑞薩推出基于Arm Cortex-A55（1.1GHz）和雙Cortex-M33（250MHz）MPU的SOM（系統模塊）方案，該方案可加快物聯網應用的開發進程，并降低其設計風險。

系統框圖

方案介紹

本方案由一個多功能OSM載板和一個兼容的OSM模塊組成。核心在于集成的RZ/G3S MPU，該MPU采用一顆最高工作頻率為1.1GHz的Arm Cortex-A55內核作為主CPU，搭配兩個工作頻率為250MHz的Cortex-M33內核作為副CPU。用戶可以將MPU的工作負載分配至副CPU，從而讓設備能夠高效地處理傳感器數據接收、系統功能控制和電源系統管理等任務。不僅如此，RZ/G3S還支持低功耗模式和PCI Express接口，能夠與5G無線模塊實現高速連接。在安全性方面，這一產品還具備篡改檢測等增強型安全功能，可保障數據安全。

在電源方面，載板部分搭載一個ISL81401同步降壓-升壓控制器、兩個SLG59H1341C負載開關、ISL80015降壓穩壓器和一個SLG59M1557V負載開關和RAA210030電源模塊。其中，ISL81401是一款雙向的四開關同步升降壓控制器，支持峰值和平均電流檢測。在芯片內部，ISL81401采用獨特的升降壓控制算法，并內置輸入電壓/電流，輸出電壓/電流四個獨立的控制和多種保護電路，可確保雙向操作的穩定性。

在MPU的供電方面，本方案采用DA9063L多通道電源管理IC搭配SLG59M1557V負載開關，可為系統提供穩定的電源。DA9063L采用可擴展的輸出電流和電源軌方法為整個系統供電，內置六個DC/DC降壓轉換器，可提供高達12A的總電流。并且通過自動選擇脈沖頻率調制（PFM）或脈寬調制（PWM）模式，可在寬負載范圍內實現高效率。

除了高效的電源設計，方案還集成了AT25QL128A閃存和5L35023可編程時鐘為系統模塊提供支持。AT25QL128A是瑞薩專為低壓系統設計的標準代碼和數據存儲芯片。在低壓系統中，程序代碼從閃存映射到嵌入式或外部RAM中執行。5L35023是VersaClock可編程時鐘發生器，專為低功耗和高性能PCI Express應用而設計。該器件采用3 PLL架構，每個PLL均可單獨編程，允許多達5個頻率輸出。不僅如此，5L35023具有可編程VCO和PLL源選擇功能，允許用戶根據應用要求進行功耗性能優化。

隨著物聯網（IoT）應用的廣泛普及，采用開放式標準模塊（OSM）成為了一種高效策略，以應對成本、尺寸、接口以及可靠性方面的挑戰。本次推出的SOM方案具有極高的靈活性和可擴展性，能夠助力客戶快速完成相關產品的設計與開發。

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瑞薩電子(TSE: 6723)

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