高集成度、智能化、系统解决方案——瑞萨电子工博会芯片方案观察

2026工博会期间，瑞萨电子围绕工业、机器人及AI应用展示了多套解决方案。从现场展示和与非网记者在交流中获取的信息看，工业领域芯片演进方向可归纳为三个关键词：高集成度、智能化、系统解决方案。瑞萨电子试图通过单芯片整合更多功能、将AI推理下沉到MCU端，以及提供从硬件到认证的完整方案，回应工业自动化与机器人市场对实时控制、边缘智能和功能安全等方面的需求。

高集成度：单芯片整合更多功能

高集成度是瑞萨此次展示的明显特征。在HMI方向，瑞萨展示了基于RA8D2单芯片和LVGL的显示方案。芯片采用Cortex®-M85内核，主频最高1GHz，带有大容量内存，不需要外部扩展SDRAM，内部集成2D图形加速器，可提升刷新率并降低CPU负载。该方案支持1280×720分辨率，可驱动7英寸MIPI接口TFT-LCD，芯片为工业级，工作温度可达105℃。瑞萨工程师称，单芯片方案可把系统做得更小，外围器件更少，降低BOM成本。

机器人关节和双轴伺服方案基于RA8T2。所述双核配置包含最高1GHz的Cortex®-M85和最高250MHz的Cortex®-M33，带有2MB SRAM，并支持EtherCAT、CAN-FD和OSPI等通信功能；EtherCAT的DC指分布式时钟同步功能，并非独立接口。芯片内置EtherCAT从站控制器和千兆TSN交换机，集成两个ΔΣ调制器接口单元，每个单元具有三个通道，用于连接外部ΔΣ调制器进行电流采样；片上16位ADC与ΔΣ接口属于不同外设，编码器连接也需按具体协议和电路配置实现。

母线电压和温度可通过片上ADC采集。据瑞萨现场介绍，该类方案面向直径约40mm的机器人关节，可由单颗主控芯片承担伺服控制、位置与电流检测及过热过载保护相关处理，有助于降低关节BOM成本；具体封装尺寸和ADC采样率取决于所选型号及工作条件。

面向大型工业机器人和多轴运动控制，瑞萨展示了RZ/T2H方案。该芯片采用多核异构架构，包含4个Cortex®-A55 1.2GHz和2个Cortex®-R52 1.0GHz。A核可运行Linux、OpenPLC或CODESYS等主站软件，R核控制多轴电机。Demo用其中一个R52核实现9轴电机控制。瑞萨称，该方案可替代控制柜中工控机加多块驱动板的组合，单芯片完成工业以太网主站和多轴电机控制。

逆变器方案则基于RA6T2，采用48V输入、1000W额定负载输出，Cortex®-M33内核，主频240MHz。芯片带采样保持电路，可同步采集电信号；高精度PWM最小分辨率可达156ps。据瑞萨工程师介绍，该方案峰值效率可达98%，额定负载效率97.38%。芯片带TrustZone，可用于代码保护和知识产权保护。工业实训平台则采用RZ/G2L与RA6M5组合，RZ/G2L负责边缘计算、数据汇总、组态监控与协议转换，RA6M5负责现场信号采集和电机驱动，各节点独立、模块化设计。

智能化：AI与边缘智能下沉
智能化是瑞萨工业方案的另一个关键词。AI拉弧检测方案利用系统原有电流值，通过神经网络模型检测电弧状态，不需要额外传感器。瑞萨工程师称，相比传统复杂计算，AI方式在部分场景下准确率可达99%，并可提供模型自动生成工具，帮助客户快速建模型并部署到原有系统。单芯片可实现光伏控制加拉弧检测两个功能。该方案可广泛用于电表、光伏、家电断路器等电流较大、可能产生电弧的场合。

在HMI方案中，RA8D2的Cortex®-M85内核支持Helium矢量扩展，可加速机器学习和数字信号处理中的乘加等运算。图层叠加等显示处理则需区分片上2D绘图引擎的图形加速与CPU的矢量运算，不能仅因其涉及数学运算，就将其视为机器学习应用。对于记者“显示芯片为何需要机器学习”的疑问，瑞萨表示，机器学习是该MCU可支持的应用能力之一，并非实现显示功能的必需条件。

瑞萨还谈及适合嵌入式部署的AI推理从云端或MPU向MCU端延伸的趋势。随着MCU算力提升和模型轻量化，部分原先需要在云端或MPU端处理的推理任务可部署到MCU，以满足本地处理和低延迟需求。MCU可以运行RTOS，但实际实时性取决于软硬件设计及任务调度，AI推理能力也并非由是否运行RTOS决定。针对采用NPU的MPU平台，瑞萨表示可提供模型部署、算子适配和优化等开发指导，帮助客户减少部署工作量。

价格方面，瑞萨认为MCU在入门级应用中可替代MPU。对于采用Linux、外接DDR和PMIC的MPU方案，使用集成度较高的MCU有望降低外围器件数量和系统BOM成本，但具体成本取决于器件选型和应用配置。MCU同样可以运行RTOS，因此，两者的选择并不取决于是否需要操作系统；对于需要Linux生态、更大内存或更复杂应用处理能力的场景，MPU仍具有优势。

系统解决方案：软硬件、认证与生态

系统解决方案是瑞萨区别于单一芯片供应商的重要方向。

在工业的功能安全方面，瑞萨展示了基于RZ/T2M和RX72N的安全套件，目标达到IEC 61508 SIL3和FSoE网络通信安全。RZ/T2M为双核Cortex®-R52，主频800MHz，内置EtherCAT控制器；RX72N用于交叉监控，形成HFT=1硬件冗余架构。RZ/T2M的CPU1运行安全、FSoE、MCU test等，CPU0运行电机控制；两颗芯片通过三个通道进行交叉互检、编码器安全数据和Safety数据交互。

瑞萨称，功能安全认证周期可能长达三年以上，系统开发约半年到一年，认证流程占大部分时间。使用其经过验证的套件和资料，可帮助客户缩短认证时间。随着国内法规和出口要求趋严，伺服产品未来可能被要求达到SIL2或SIL3级别。瑞萨表示，已有大客户通过其方案拿到TÜV认证证书。

在机器人方案中，瑞萨介绍可向客户提供开发板的软件和硬件设计资料；第三方合作伙伴基于RA8T2开发的单芯片双轴伺服方案，也可提供BOM、代码、原理图和PCB资料，具体范围及使用条件以相应授权为准。RA8D2 HMI方案提供软硬件整体解决方案，支持LVGL、Segger emWin和Microsoft GUIX图形软件，以及灵活配置软件包（FSP）。RZ/G2L+RA6M5工业实训平台提供显示框架，接口开放，可二次开发。RZ/T2H 9轴电机控制方案中，A核跑Linux和OpenPLC/CODESYS主站，R核控制多轴，通过网线配置组态后可脱机运行，还可连接示教器或组态软件。

结语

整体来看，瑞萨电子此次展示围绕高集成度、智能化和系统解决方案展开：通过单芯片整合显示、电机控制、编码器接口和工业网络，降低系统尺寸和BOM；通过AI推理下沉和模型工具，推动边缘智能在MCU端落地；通过功能安全套件、参考设计和开源资料，降低客户开发和认证门槛。