خداحافظی با تداخل ۲.۴ گیگاهرتز؛ Renesas با میکروکنترلرهای Wi-Fi 6 دو بانده RA6 وارد میدان شد

بلاگ خبری

4 بازدید

۱۴۰۴-۰۹-۲۲

5 دقیقه

نویسنده: Shadow
درباره نویسنده: سئوکار ساده! 🔗 مهندس الکترونیک⚡

Renesas دو MCU جدید RA6W1 (Wi‑Fi 6) و RA6W2 (Wi‑Fi 6 + BLE) را به خانواده پرقدرت RA6 افزود. هر دو با Arm Cortex‑M33 تا 160MHz، Wi‑Fi 6 دو بانده، امنیت WPA3، استک TCP/IP و ابزار توسعه کامل عرضه می‌شوند. کیت EK‑RA6W1، ماژول‌های RRQ61001/51 و پشتیبانی Matter نیز فراهم است؛ با ابهامی درباره بلوک‌دیاگرام BLE در RRQ61051.

Renesas دو MCU جدید RA6W1 (Wi‑Fi 6) و RA6W2 (Wi‑Fi 6 + BLE) را به خانواده پرتوان RA6 اضافه کرده است تا Wi‑Fi 6 دو بانده، Bluetooth LE و اتصال Matter را به این سری بیاورد. هر دو مدل مبتنی بر هسته Arm Cortex‑M33 با فرکانس تا 160MHz هستند و Wi‑Fi 6 دو بانده با امنیت WPA3، سوئیچ RF/PA/LNA یکپارچه و استک کامل TCP/IP برای اتصال سریع را ارائه می‌کنند. این تراشه‌ها تا 704KB SRAM، 256KB ROM داشته و از eMMC/SD، O‑QSPI و QSPI برای فلش/PSRAM خارجی پشتیبانی می‌کنند. رابط‌های عمومی مانند SPI، I²C، I²S/PDM، SDIO، مبدل‌های ADC 12 بیتی، تایمرهای PWM و تا 28 GPIO نیز در دسترس‌اند. پکیج‌های فشرده QFN/WLCSP، این خانواده را برای کاربردهای خانه هوشمند، پوشیدنی‌ها، صنعتی و IoT مصرفی با تمرکز بر عمر باتری طولانی و اتصال بی‌سیم مناسب می‌سازد.

مشخصات Renesas RA6W1

بخش	ویژگی	جزئیات
MCU Core	Arm Cortex‑M33	تا 160MHz، معماری Armv8‑M با MPU و SysTick
Memory	SRAM	704KB + 64KB Retention RAM
Memory	ROM / OTP	256KB ROM، 2KB OTP
Storage I/F	SD/eMMC	SDIO Host/Slave، eMMC/SD Host
Storage I/F	O‑QSPI / QSPI	O‑QSPI با XIP رمزگذاری‌شده برای فلش خارجی؛ QSPI برای PSRAM
Wireless	Wi‑Fi 6 دو بانده	2.4GHz + 5GHz، 802.11a/b/g/n/ax، پیکربندی 1×1، کانال‌های 20MHz
Wireless	حالت‌ها	Station، Soft‑AP، 802.11s Mesh
RF	یکپارچه	PA، LNA، RF Switch روی چیپ
Provisioning	WPS	WPS PIN/PBC
Security (Wi‑Fi)	WPA/OWE	WPA/WPA2/WPA3 و OWE
Coexistence	اینترفیس	رابط هم‌زیستی برای Bluetooth LE / Zigbee
Networking	استک	استک TCP/IP یکپارچه، Connection Manager برای Wi‑Fi خودمختار
GPIO	تعداد	تا 28 پین چندمنظوره
Interfaces	PI / I²C	PI Master/Slave، I²C Master/Slave
UART	کانال‌ها	3× UART
ADC	دقت/کانال	12‑bit، 4 کاناله
PWM	تایمرها	8× تایمر 32‑bit PWM
Audio	I/O	I²S، PDM/Digital Mic
Clocks	کریستال‌ها	ورودی 40MHz؛ کریستال 32.768kHz برای RTC؛ RC نوسان‌ساز 32kHz داخلی
Security (SoC)	Crypto	Secure Crypto Engine با AES، DES/3DES، ChaCha، SHA1/224/256، RSA، ECC، DH
Security (SoC)	Trusted	TRNG، Secure Boot، Secure Debug، Secure Asset Storage
Acceleration	TLS/DTLS	شتاب‌دهنده سخت‌افزاری
RTC	روی چیپ	RTC داخلی
Power	Sleep	حالت‌های خواب فوق کم‌مصرف با بیدارباش سریع
Supply	ولتاژ	1.8V تا 3.6V (3.3V تیپیک) با تشخیص brownout/blackout
Regulation	PMIC داخلی	مبدل DCDC + LDOهای مجتمع
Temp	کارکرد	–40°C تا +85°C
Packages	QFN	66‑pin FCQFN (5.6 × 6.4 mm، گام 0.4 mm)
Packages	WLCSP	70‑pin WLCSP (3.47 × 4.06 mm، گام 0.424 mm)

برداشت سریع: Wi‑Fi 6 دو بانده در کلاس MCU نادر است و برای تجهیزات همیشه‌متصل به‌ویژه در محیط‌های شلوغ 5GHz مزیت دارد. ادغام PA/LNA و استک TCP/IP، BOM و پیچیدگی فریمور را کاهش می‌دهد. بودجه حافظه داخلی برای کاربردهای IoT متعارف کفایت می‌کند و مسیر توسعه را کوتاه‌تر می‌سازد.

در زمان نگارش، دیتاشیت کامل و مشخصات فقط برای RA6W1 منتشر شده است؛ RA6W2 اساساً همان پلتفرم است با این تفاوت که به‌جای رابط هم‌زیستی خارجی، رادیوی Bluetooth LE داخلی دارد.

بلوک دیاگرام RA6W1

گواهی‌ها و ویژگی‌های Wi‑Fi

Renesas اعلام کرده RA6W1 به‌طور کامل توسط Wi‑Fi Alliance گواهی شده است: Wi‑Fi CERTIFIED b/g/n برای سازگاری با نسل‌های قبل، امکانات Wi‑Fi 6، و پروفایل‌های امنیتی WPA/WPA2/WPA3 در سطوح Enterprise/Personal. پشتیبانی از Wi‑Fi Enhanced Open نیز برای دسترسی امن به شبکه‌های عمومی، WMM و WMM Power Save برای بهینگی چندرسانه‌ای، و Wi‑Fi Protected Setup برای پروویژنینگ ساده دستگاه در دسترس است.

نرم‌افزار و ابزارهای توسعه

همچون سایر MCUهای Renesas، دو خانواده RA6W1/RA6W2 با RAFW Flexible Software Package، محیط توسعه e² studio IDE و Renesas Flash Programmer برای پروگرام و دیباگ پشتیبانی می‌شوند. برای تولید انبوه نیز Connectivity Production Line Tool جهت تست/برنامه‌ریزی دستگاه‌های ارتباطی ارائه شده و ابزارهای استاندارد SmartBond برای استک‌ها و پروفایل‌های بی‌سیم در دسترس‌اند. در بخش کاربردها، «Winning Combinations»هایی هم قرار دارد؛ طراحی‌های سیستمی ازپیش‌آزمایش‌شده که MCU را با سایر قطعات Renesas ترکیب می‌کنند تا توسعه محصول سریع‌تر و کم‌ریسک‌تر شود.

EK-RA6W1 Wi-Fi 6 MCU

کیت ارزیابی EK‑RA6W1

Renesas کیت ارزیابی و SDK موسوم به EK‑RA6W1 را نیز ارائه می‌کند که حول MCU مبتنی بر Arm Cortex‑M33 مدل RA6W1 ساخته شده و سکوی سریعی برای پروتوتایپ اپلیکیشن‌های IoT متصل فراهم می‌آورد. این برد، Wi‑Fi 6 دو بانده، فلش QSPI با ظرفیت 8MB، PSRAM با ظرفیت 8MB و یک پاور پروفایلر داخلی را یکپارچه کرده است. گزینه‌های توسعه با هدرهای Arduino UNO، Pmod و mikroBUS اضافه شده‌اند تا افزودن سنسورها، نمایشگرها یا پیرامونی‌های سفارشی ساده شود.

ماژول‌های RRQ61001 و RRQ61051: شباهت‌ها، تفاوت‌ها و ابهام

Renesas دو ماژول بی‌سیم ازپیش‌گواهی‌شده تازه نیز بر پایه RRQ61001 و RRQ61051 معرفی کرده که هدفشان تسریع توسعه محصول است؛ و اینجا کمی ماجرا گیج‌کننده می‌شود. هر دو ماژول ویژگی‌های مشترکی دارند و در پکیج 20×15mm با 53 پین و دامنه دمایی −40°C تا +85°C عرضه می‌شوند. تنها تفاوت این است که RRQ61051 علاوه بر Wi‑Fi 6، Bluetooth LE (و یک هسته Arm Cortex‑M0+) را هم می‌افزاید. پرسش اینجاست: آیا این بر اساس RA6W2 است؟ اگرنه، باید یک چیپ BLE جدا با هم‌زیستی افزوده باشند—اما دیاگرام بلوکی نشان می‌دهد یک هسته Cortex‑M0 وظایف BLE را مستقیم داخل چیپ مدیریت می‌کند.

Comparision RRQ61051(Left) RRQ61001(Center) and RA6W1(Right)

مقایسه RRQ61051(چپ) RRQ61001(وسط) و RA6W1(راست)

این موضوع با بلوک‌دیاگرام رسمی RA6W1 که هیچ Cortex‑M0+ نشان نمی‌دهد در تضاد است، اما در ماژول RRQ61051 ناگهان برای پشتیبانی BLE دیده می‌شود. بررسی دیتاشیت‌های RRQ61001 و RRQ61051 نشان می‌دهد در RRQ61051 یک چیپ جداگانه (U102) حضور دارد که در RRQ61001 نیست و به‌احتمال قوی همان BLE است. بنابراین محتمل‌ترین سناریو این است که بلوک‌دیاگرام منتشرشده برای RRQ61051 درواقع متعلق به چیپ آینده RA6W2 بوده و به اشتباه منتشر شده است.

Renesas RRQ61001(چپ) RRQ61051(راست)

مقایسه با MCUهای Wi‑Fi 6 دیگر

در بازار IoT، نمونه‌های متعددی را دیده‌ایم: ESP32‑C6 مبتنی بر RISC‑V با Wi‑Fi 6 در باند 2.4GHz، Bluetooth LE و Thread/Zigbee؛ سری SiWx917 از Silicon Labs با تمرکز بر Wi‑Fi 6 کم‌مصرف و Bluetooth LE روی هسته‌های Cortex‑M4؛ و NXP RW612 با Wi‑Fi 6، BLE 5.4 و Thread/Zigbee روی Cortex‑M33 برای خانه هوشمند و صنعت. مزیت تمایز RA6W1 و RA6W2، Wi‑Fi 6 دو بانده (2.4 و 5GHz) به‌همراه بهینگی مصرف است—ترکیبی که شکاف مهمی را برای دستگاه‌های همیشه‌متصل با نیاز به پشتیبانی 5GHz پر می‌کند و ممکن است نسبت به چیپ دو بانده Espressif ESP32‑C5 انتخاب کارآمدتری باشد.

موجودی، قیمت و دسترس‌پذیری

سری RA6W1 در مجموع شامل شش SKU است. از میان آن‌ها تنها R7SA6W1CEDZNR را در DigiKey یافتیم؛ قیمت واحد آن حدود 5.69000 دلار است و در زمان نگارش موجودی ندارد و زمان تأمین 8 هفته ذکر شده است. برد توسعه EK‑RA6W1 از طریق توزیع‌کنندگان مختلف مانند Digikey، Mouser، Fernel و دیگران در دسترس است. درباره ماژول‌ها اطلاعاتی نیافتیم. جزئیات بیشتر در بیانیه مطبوعاتی موجود است.