人机界面（HMI）和物联网之间的界限正在消失
每一年，嵌入式设备所需的功能都在持续增加，而传统上注重显示和操作的 HMI，如今也被期望通过网络连接、云集成和无线（OTA）更新来充当物联网设备。
我们日常依赖的设备，如电动汽车充电器、楼宇管理系统、家用电器和工业 HMI，不仅需要更多的传统 GUI 显示功能，还需要云连接和边缘处理能力。 在许多情况下，需要更高的 CPU 性能才能同时执行多种任务。
然而，并非每种 HMI 产品都需要高性能处理器。 半导体市场覆盖了各类产品需求，从注重成本的入门级产品，到兼顾性能与成本的中端产品，再到性能卓越的高端产品。
尽管如此，降低功耗和满足可持续性发展要求已成为近年来的重要议题。 尤其是在欧洲市场，待机功耗法规日益严格，令降低功耗变成了一项重要的设计挑战。
在考虑此类限制条件时，许多开发人员都面临着一大挑战，那就是硬件和软件资产的复用。 为每一种产品型号更换处理器和重新设计 PCB 与软件，这往往会延长开发周期并增加成本。 因此，市场越来越期盼一个既能实现 HMI 和物联网功能，又能跨多个产品部署的统一平台。
借助通用平台扩展产品线
为了满足这些不断变化的市场要求，瑞萨电子基于具有引脚和软件兼容性的通用架构，成功开发出了 RZ/G3L 和 RZ/G3SE 微处理器（MPU）。 这使得开发人员能为每种产品选择更合适的器件，同时充分利用现有的硬件和软件资产。
例如，电动汽车充电器市场通常会同时提供多种产品型号，如不含显示屏的入门级家用型号、含显示屏的中端型号以及具备高级 HMI 功能的高端型号。
传统上，不同型号都会采用不同的处理器，这需要单独设计 PCB 与开发相关软件。 然而，在这种情况下，通过利用通用 PCB 设计和软件资产，同时根据需求选用 RZ/G3L 与 RZ/G3SE，便可高效地实现产品扩展。 因此，开发时间可得到缩短，产品线扩展也能得以简化。
四核 CPU 带来流畅的多任务处理性能
随着产品变得日益复杂，CPU 必须具备比以往更强的处理能力。 HMI 越来越需要功能丰富的用户界面，比如高分辨率 GUI 和动画效果。 与此同时，物联网边缘设备通常会实时执行多种任务，如云连接、数据收集和边缘处理。 这意味着，如今的嵌入式设备必须同时执行多项功能，包括 GUI 渲染、网络通信和数据收集。
为此，RZ/G3L 和 RZ/G3SE 采用多核架构设计，并集成了多达四个 Arm® Cortex®-A55 内核，可同时执行多种任务，同时维持灵敏的系统性能。
此外，RZ/G3L 和 RZ/G3SE 均支持双核版本，让开发人员能够据产品需求选择合适的 CPU 性能。 例如，双核 RZ/G3SE 适用于注重物联网功能的入门级型号；四核 RZ/G3SE 或双核 RZ/G3L 适用于具备显示功能的中端型号；四核 RZ/G3L 则非常适合用于更先进的 HMI 产品。 这些灵活的选项为可扩展产品开发提供了支持，同时充分复用了现有的设计资产。
如何兼顾强大功能与低功耗的难题
在能效成为全球重要议题的背景下，需要注意的是，随着处理性能的上升，功耗也在随之增加。 此外，许多物联网和工业设备在大多数时间均处于待机状态，而未进行主动处理。
因此，在实现快速系统唤醒的同时，最大限度地降低待机功耗至关重要。 为此，RZ/G3L 和 RZ/G3SE 具有四个独立的电源域，用于根据使用场景选择电源模式。 此外，双倍数据速率（DDR）自刷新可以使器件切换至低功耗状态，同时保留 Linux 镜像。 由此一来，它达成了大约一秒的唤醒时长和 1mW 级别的待机功耗水平，成功实现了不影响用户体验的低功耗系统设计。
适用于从 HMI 到物联网边缘的单一平台
随着 HMI 和物联网边缘的加速融合，产品的易扩展性和性能对开发人员而言十分重要。 RZ/G3L 和 RZ/G3SE 采用基于平台的架构，支持灵活扩展，通过四核 CPU 实现流畅的多任务处理，同时具备低功耗和快速唤醒特性。 与此同时，它们支持利用通用的硬件和软件资产进行产品开发。
从入门级产品到中端型号，这些器件始终支持高效的产品扩展，并助力下一代 HMI 和物联网边缘设备的开发。
