Avec sa nouvelle famille de microcontrôleurs estampillée RA, Renesas entre de plain-pied dans le cœur de marché des microcontrôleurs fondés sur des cœurs Arm Cortex-M, en offrant la possibilité aux développeurs de bâtir leurs applications en s’appuyant sur les systèmes d’exploitation et middleware de leur choix....Certes, Renesas dispose déjà à son catalogue de microcontrôleurs dotés de cœurs Arm Cortex-M (et même un modèle à cœur Cortex-M23 depuis l'année dernière) mais ils sont proposés systématiquement avec la plate-forme logicielle Synergy de la société japonaise.

En lançant une gamme complète de quelque 32 circuits à cœurs Arm Cortex-M4, M23 et M33 (un peu plus tard dans l’année pour ces derniers), Renesas met aujourd'hui toute sa puissance de frappe sur ce marché, avec pour la première fois une offre totalement ouverte au niveau logiciel. Car, contrairement à la gamme Synergy qui intègre une pile logicielle complète mais fermée, la famille des microcontrôleurs RA ouvre la partie développement via un paquetage logiciel flexible (FSP, Flexible Software Package) pour répondre à toutes les applications possibles.

Avec l'annonce des modèles RA, Renesas va donc désormais conduire en parallèle trois offres distinctes de microcontrôleurs : la gamme RX (lancée il y a dix ans) avec des cœurs propriétaires, la gamme Synergy (lancée il y a quatre ans) avec une offre packagée et optimisée pour des microcontrôleurs à cœurs Cortex-M0 et M4, et aujourd’hui la gamme RA, avec des microcontrôleurs à cœurs Cortex-M4, M23 et M33, ouverte sur le marché au niveau logiciel. Avec en ligne de mire le développement d'applications IoT dotées de fonctionnalités de base telles que la sûreté de fonctionnement, la connectivité, les IHM… et surtout la sécurité.

La sécurité, la sécurité et la sécurité

Car, avec les Cortex-M23 et M33, Renesas va pouvoir tirer parti de l’architecture Armv8-M, une technologie annoncée fin 2015, qui étend la technologie de sécurité TrustZone, présente sur les Cortex-A, aux microcontrôleurs à cœur Cortex-M. Une approche qui autorise la mise en place au sein d’un microcontrôleur d’une zone dite “de confiance” apte à sécuriser les données, le firmware et les périphériques.

En s’appuyant sur cette architecture, les microcontrôleurs RA procurent, selon Renesas, une combinaison de performances optimisées, de sécurité, de connectivité et d’IP périphériques, associée à un paquetage logiciel flexible (FSP, Flexible Software Package) pour répondre à des solutions dotées d’un haut niveau de sécurité.

De fait, la famille RA est conforme à la plate-forme de sécurité PSA d’Arm (introduite fin 2017) et dispose du label PSA Certified Niveau 1 (lire notre article ici) pour les séries RA2 (jusqu'à 60 MHz), RA4 (jusqu'à 100 MHz), RA6 (jusqu'à 200 MHz) et RA8 à double cœur (qui sera lancée ultérieurement cette année). En combinaison avec le bloc d’IP Secure Crypto Engine de Renesas flanqué des certifications CAVP (Cryptographic Algorithm Validation Program) de l’agence américaine NIST (National Institute of Standards and Technology), et en complément de l'architecture Armv8-M TrustZone, la solution offre notamment une résistance accrue aux attaques par canaux auxiliaires.

Dans le même temps, Renesas insiste sur cet aspect sécurité en expliquant que la première vague des circuits RA intègre des fonctionnalités de sécurité matérielle, allant de la simple accélération du chiffrement symétrique AES (Advanced Encryption Standard) jusqu’à des sous-systèmes de cryptage intégrés et isolés au sein du microcontrôleur. Dans ce cadre, Secure Crypto Engine fournit un cryptage et un décryptage symétriques et asymétriques, des fonctions de hachage, un générateur de vrais nombres aléatoires (TRNG) et la gestion avancée des clés, y compris la génération de clés et l'encryptage de clé unique.

En outre, un circuit de gestion des accès arrête le moteur de cryptographie si le protocole d'accès correct n'est pas suivi, tandis que la mémoire vive (RAM) dévolue à cette fonction garantit que les clés en clair ne sont jamais exposées à aucun autre processeur ou bus de périphérique.

32 microcontrôleurs disponibles

Les cinq premiers groupes de microcontrôleurs disponibles aujourd’hui sont composés de 32 circuits dotés de cœurs de processeur Arm Cortex-M4 et Cortex-M23. Ils possèdent de 32 à 176 broches, de 256 Ko à 2 Mo de mémoire flash pour le code, de 32 Ko à 640 Ko de mémoire SRam et la connectivité USB, CAN et Ethernet. Ils intègrent tous la technologie de détection tactile capacitive pour interface utilisateur de Renesas.

Côté logiciels, le paquetage FSP fournit une architecture ouverte qui permet aux développeurs de réutiliser leur code existant et de le combiner avec des exemples de logiciels fournis par Renesas et ses partenaires afin d’accélérer la mise en œuvre de fonctions complexes telles que la connectivité et la sécurité. Le FSP intègre le système d’exploitation FreeRTOS d’Amazon, la prise en charge native du système d'exploitation temps réel ThreadX et, à partir du début 2020, du middleware à destination des microcontrôleurs fondés sur des Cortex-M23 et M33, offrant aux ingénieurs des options logicielles avancées pour leurs développements d’objets connectés au cloud, avec la possibilité d’utiliser aussi d’autres RTOS ou middleware du marché.

L’environnement de développement de la famille RA procure enfin, outre une technologie de débogage sur puce, un IDE (Integrated Development Environment), un compilateur, des outils de support, des kits d’évaluation sur cartes, des fichiers de conception, des schémas de circuits imprimés et des nomenclatures.

Vous pouvez aussi suivre nos actualités sur la vitrine LinkedIN de L'Embarqué consacrée aux microcontrôleurs : Embedded-MCU https://www.linkedin.com/showcase/embedded-mcu/