RX产品家族介绍手册 [3] RX内核的特性

RX内核的特性

RX内核发展路线

增加附加值和系统复杂性的需求要求单片机具有更高的性能。同时，还要满足节能和延长电池寿命的需求，因此功耗也要降低。RX内核不断改进来满足这些需求。

RX产品家族特性：

https://www.renesas.com/products/microcontrollers-microprocessors/rx-32-bit-performance-efficiency-mcus/rx-features

◆ RX内核比较

特性1：延续前代产品优势的独创CPU

RX内核兼具CISC和RISC的优势

• 将CISC的可变字节长度指令与RISC的通用寄存器机、架构和流水线相结合。RX CPU内核融合了瑞萨多年积累的技术。

特性2：RX CPU内核具有业界领先的性能

* Cortex-M是Arm的标称值

CoreMark/MHz值 = 5.90

卓越的嵌入式系统性能和电源效率

RX内核的特性

• 内部开发的CPU，可实现高效运行。

• 五段超标量架构。

• 针对电源效率和高性能进行了优化。

• 处理能力和代码效率与RISC相当。

• 改进了中断响应和FPU/DSP指令。

特性3：流水线级配置

• 哈佛架构支持并行执行取指令和数据访问。

• 五段流水线配置和乱序完成，执行速度更快。（如果后面的指令与前面的指令之间没有依赖关系，则允许不等待而直接执行后面的指令。）

◆ 流水线级配置

• 5级流水线，处理速度更快。

• 通过对各类应用软件进行基准测试，处理性能较早期产品提高了一倍以上。

存储器访问阶段仅在访问存储器时使用。

乱序完成

• 乱序完成可提高指令执行的效率和速度。

RXv2内核的特性

RXv2内核：CPU框图

进一步增强，同时仍与RXv1内核兼容

• 改进了流水线，可大幅增加每周期指令（IPC）。

• 具有改进的片上闪存接口的高级提取单元，可减少因分支指令产生的惩罚而引发的重新取指令，并可减少闪存访问次数，可在降低功耗的同时提高CPU性能。

• 改进了DSP和FPU功能的指令。

◆ RXv2 CPU配置框图

特性1：流水线改进

◆ RXv2 CPU配置框图

存储器访问阶段仅在访问存储器时使用。

改进了流水线处理和浮点运算的并行执行

• 浮点运算在执行阶段和存取器访问阶段并行进行。

• 整数运算指令和存储器访问或FPU指令可以同时执行。

• 有助于提高FPU执行速度和CPU性能。

特性2：FPU和DSP功能增强

增强了FPU和DSP功能

• 减少了现有指令的执行周期计数并添加了新指令。

• 具有专用缓冲区的累加器数量已从1个增加到2个，提高了DSP运算的效率。

• 过滤操作的性能提高了四倍。

改进以红色字体显示

RXv3内核的特性

作为RXv2内核的后继产品，RXv3内核凭借新功能提高了性能，同时增加了双精度FPU和寄存器组保存功能。借助这些改进，RXv3内核在EEMBC CoreMark基准测试中获得的分数为5.82 CoreMark/MHz，CPU性能水平在业界名列前茅。对于各种需要实时处理的应用程序，RXv3内核有助于实现极其快速和高效的操作。

特性1：寄存器组保存功能

专用存取器可提高中断响应能力

• 提高了在CPU寄存器中保存/恢复数据的速度，改善了中断响应能力。

• “寄存器保存组”作为寄存器保存功能的专用存储器提供。

• 用于访问寄存器保存组的专用指令（SAVE和RSTR）。

• 寄存器保存组数量：16 (RX72T)*¹

注： 1.保存组的数量因产品而异。

与传统产品的比较（将数据保存到所有寄存器）

特性2：支持双精度FPU

• 首款搭载双精度浮点处理器的RX产品家族CPU内核。

• 显著提高了双精度浮点运算的处理性能（最多提高到八倍）。