你有没有 想 过当下所经历的显示设备的增强之旅？ 近年来，通勤列车上出现了许多广告显示器， 便利店的自助支付设备，餐馆的数字菜单选择以及家里的烹饪设备。 在嵌入式人机界面 （HMI） 应用 领域，小型显示器很常见，但最近 10 英寸或以上的相对大型嵌入式显示设备有所增加。 对于此大小的显示设备，最好使用全高清（1920x1080 像素）分辨率，以便图像看起来不会有颗粒感。 除了分辨率之外，这些显示器也变得更加复杂，并且 通常连接到 Internet。 此外，近年来，对基于 AI 的智能的需求不断增长，使设备能够识别用户并支持数据收集和分析。 尽管功能强大，但由于环境保护和资源价格上涨，人们也需要低功耗的环保产品。 瑞萨电子的新型 RZ/G3E 微处理器 （MPU） 旨在解决其中的许多挑战。
在高分辨率下实现平滑绘图和控制
MPU 的性能对于平滑绘图至关重要，因为它直接影响图形显示的速度和效率。 更快的 MPU 处理允许 实时显示更复杂的图像，从而增强整体用户体验。 RZ/G3E 的四核 Arm® Cortex-A55®CPU 运行频率 为 1.8GHz， 是一款功能极其强大的 CPU，不仅可以执行 HMI 应用程序和各种 Linux 运行，还可以处理 与边缘计算相关的应用程序。 其运算处理性能比目前第二代 RZ/G 系列中级性能产品 RZ/G2E MPU 高 3.4 倍，接近高级性能产品 RZ/G2M MPU。 RZ/G3E MPU 为用户提供了出色的性价比。
除了高性能 CPU，RZ/G3E 还集成了 3D GPU Arm Mali-G52（相当于 30GFlops）和 H.264/265 视频编解码器，加强对 HMI 功能的支持。 此外，RZ/G3E 内置了 LCD 控制器的两个通道， 可同时输出两个全高清尺寸的屏幕，并独立控制两个屏幕。 输出接口还 配备了足够的功能，如双链路 LVDS、 4 通道 MIPI-DSI 和 并行数字 RGB。 这些出色的 HMI 功能即使在大屏幕上也能提供流畅的图形。
边缘设备中不可或缺的高速通信
在当今的物联网时代，许多设备都连接到互联网，即使是显示设备，高速通信功能也是必不可少的。 RZ/G3E 支持 PCIe Gen3 （8Gbps） 和 USB3.2 Gen2 （10Gbps），与现有 RZ/G 产品相比，通信速度显著提高，以满足这些市场需求。 RZ/G3E 内置高速连接接口，如 PCIe Gen3、 USB3.2 Gen2 和千兆以太网， 可实现与云的 5G 通信。
Arm Ethos-U55™ NPU 加速智能
在人工智能 （AI） 盛行的时代，甚至需要嵌入式设备具有智能性并为用户提供高附加值。 这是因为，如果所有 AI 处理都需要在云上完成，数据通信将需要大量的 Internet 网络流量。 RZ/G3E 配备了 Arm Ethos-U55 作为 NPU （神经处理单元）专用处理器，用于 AI 推理，在 1.0 GHz 运行时具有 512 GOPS 性能 ，提供用于对象检测、人脸识别和人数统计的视觉 AI，以及语音 AI 和传感 AI。 Ethos-U55 的另一个优点是它可以从主 CPU 卸载 AI 处理，允许用户构建更节能的系统。
这Ethos-U55 还嵌入在瑞萨电子的 RA8P1 MCU 中，使用户能够从瑞萨电子的可扩展 AI 产品组合中进行选择。 RA8P1 是一款出色的 AI 加速 MCU，可通过 内置 NPU 和 SRAM 轻松高速执行轻量级 AI。 另一方面，RZ/G3E MPU 的优势在于使用外部高速 DRAM 以更高的速度处理更大的 AI 模型。 对于需要更高 AI 性能的用户，请参阅我们的 RZ/V 系列 MPU。 借助瑞萨电子的可扩展 AI 产品组合，您可以根据开发所需的 AI 模型大小或 AI 处理性能选择理想的开发产品。
克服基于 Linux 的产品从深度待机模式快速恢复的挑战
由于HMI产品不会 在 365 天内 24 小时 以全功率连续运行，因此在不使用时降低待机功耗尤为重要。 对于较小的显示设备， 通常使用基于 RTOS 的 MCU，从断电状态开始的启动时间短，允许在不使用时关闭电源。 但是，通常很难使用 RTOS 为具有更高功能的大型显示设备开发应用程序。 因此，这些设备倾向于采用基于 Linux 的应用程序。 Linux的程序 大小基本上比 RTOS 程序大很多，导致 在某些情况下需要 10 秒以上才能从断电状态启动系统。 为了解决这个问题，RZ/G3E 实现了部分断电功能，通过保持将数据保存在 DRAM 内存中所需的最小电源并关闭其他区域的电源，可以显著降低功耗。 在这种称为 DDR 保持模式的深度待机功能中，DRAM 内存中的 Linux 程序 不会消失，因此无需从外部非易失性存储器重新加载 Linux 程序，从而显著缩短了从待机状态返回的时间。 此外，由于功耗降低到最小电源， 因此 MPU 的待机功率可以以 1mW 左右 的极低待机功率实现。
对于我们日常生活中经常使用且越来越复杂的大型显示设备，瑞萨电子全新的 RZ/G3E MPU 旨在通过 提供更好的智能和更低的功耗来满足市场需求;让我们的生活更轻松。
更多信息 ，请访问 www.renesas.com/rzg3e。