TI社の組込み製品群における立ち位置

TI社の組込み製品群を用途と性能の観点で概略的に整理した図が下記です。

下位から「汎用低消費電力MCU」「リアルタイム制御MCU／プロセッサー」「アプリケーション・プロセッサー（MPU）」の3層構造になっています。

具体的には、エントリー向けにはArm® Cortex®-M0＋ベースのMSPM0シリーズや、Arm Cortex-M33ベースでセキュリティ/FPUを強化したMSPM33シリーズがあります。

さらに、C28x DSPコアを持つC2000™シリーズが、モーター制御やデジタル電源の超高速ループ制御を担っています。一方、Arm Cortex-A53やArm Cortex-A72ベースで、Linux®やAndroid™を走らせる高い汎用処理性能が必要な場合には、外部DDRを使用したSitara™ MPUやJacinto™シリーズが該当します。

AM2xシリーズは、Arm Cortex-R5Fをベースとし、これらの中間に位置づけられます。MSPM0/MSPM33やC2000の領域よりも高い処理性能と通信帯域、Sitara MPUよりも高いリアルタイム性と簡潔な電源設計を両立する、「DDRレスで動作する高性能リアルタイムMCU/プロセッサー」です。産業用通信、モーター制御、デジタル電源など、決定論的な応答と高い処理能力の両方が求められる用途で、その強みを発揮します。

AM24x ：産業用通信と高速処理を1チップに（代表品：AM2434）

AM2434は、AM2xシリーズの中でも「産業用通信」と「高速シリアルインターフェイス」に特化したラインナップです。Quad-core Arm Cortex-R5F（最大800MHz）に加え、EtherCAT®、PROFINET®、EtherNet/IP™、TSN、IO-Link®など豊富な産業用プロトコルに対応するPRU-ICSSGを2基備えています。PCIe Gen2、USB 3.1、ギガビットEthernetスイッチ、OSPI/QSPI、MMC/SD、16/32-bit GPMCなどの高速入出力も1チップでカバーできるため、外部FPGAや複数チップを減らした構成が可能です。

メモリーは最大2MBのオンチップRAMがあり、原則として外部DDRなしで動作しますが、必要に応じてLPDDR4/DDR4も接続可能な柔軟性を持ちます。セキュリティ面ではDMSC-Lによる集中制御、ハードウェア暗号化、セキュアブートを備え、機能安全もTÜV SÜD認証のIEC 61508（Systematic SIL3 / Hardware SIL2）に対応しています。電源設計にはTI社純正のLP8733／TPS65219などのPMICが候補とされており、電源立ち上げシーケンスの簡略化も図れます。

他のAM2xラインナップと比べると、通信プロトコルの豊富さと高速シリアルインターフェイス／GPMCの充実度が際立っており、サーボドライブ、リモートI/O、PLC、産業用ゲートウェイ、通信機能付きモーター制御など、産業ネットワークを意識した用途に適しています。

AM2434 ファンクショナル・ブロック図

引用：データシート AM2434    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/am2434.pdf

AM26x ：モーター制御とデジタル電源のリアルタイム性能（代表品：AM2612、AM2634、AM263P4）

AM26xファミリーは、コスト重視のエントリーラインから高性能ラインまで、ピン互換を意識した製品展開が特徴です。同じAM26xファミリー内でも、コア数・周波数・内蔵アナログ／PWMの規模が異なるため、要求性能とコストに応じて選択できます。なお、GPMCはAM2612／AM2634に搭載されていますが、AM263P4には搭載されていません。

AM2612は、AM26xファミリーのエントリーに位置づけられるDual-core Arm Cortex-R5F（最大500MHz）MCUです。ロックステップ動作にも対応し、1.5MBのオンチップRAMを搭載しています。TMU（三角関数演算用アクセラレーター）、内蔵の2x PRU-ICSS、CAN-FD、USB 2.0、16-bit GPMCなどにより、通信と制御を両立できます。

AM2634やAM263P4と比べると、CPUコア数や内蔵アナログリソースはコンパクトですが、500MHzの高速動作とピン互換性を活かし、基板サイズとコストを抑えたい用途に適しています。FreeRTOS、ThreadX、Zephyrなど複数のRTOSに対応し、IEC 61508 SIL-3を目指した機能安全設計にも対応可能です。主に小型インバーター、リモートI/O、コスト重視のサーボ制御、デジタル電源などに向いています。PMICにはTI社純正のTPS650362-Q1などが候補とされています。

AM2612 ファンクショナル・ブロック図

引用：データシート AM2612    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/am2612.pdf

AM2634は、Quad-core Arm Cortex-R5F（最大400MHz）を搭載したAM26xファミリーのスタンダード・ハイパフォーマンスラインです。最大2MBのオンチップRAMを持ち、外部DDRなしでリアルタイム制御を実現します。Enhanced Analog構成時には最大5基の12ビット SAR ADC、最大32基のEPWM、最大10基のECAP、最大3基のEQEP、最大2基のSDFMを備えており、モーター制御やデジタル電源に必要な周辺機能が充実しています。品種によりPRU-ICSSの有無を選択でき、ギガビットEthernetスイッチ、OSPI/QSPI、SD/SDIO、4基のCAN-FD、16-bit GPMCも搭載しています。

AM2612と比べると、より多くのコアとアナログ／PWMリソースを持ち、一方でAM263P4と比べると内蔵Flashやリゾルバインターフェイスはありません。そのため、コストを抑えつつ高いリアルタイム制御性能が必要な、モーター制御、インバーター、デジタル電源などの標準的な用途に適しています。セキュリティはHSM、セキュアブート、暗号化に対応し、IEC 61508 SIL-3／ISO 26262 ASIL-Dを目指した機能安全設計も可能です。PMICにはTI社純正のTPS653850A-Q1などが候補とされています。

AM2634 ファンクショナル・ブロック図

引用：データシート AM2634    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/am2634.pdf

AM263P4は、AM26xファミリーのフラッグシップに位置づけられるQuad-core Arm Cortex-R5F（最大400MHz）MCUです。最大3MBのオンチップRAMを持ち、必要に応じてパッケージ内の8MB OSPI Flash（Flash-in-Package）も選択できます。AM2634をベースに、大容量RAMと内蔵Flash、TMU（三角関数演算用アクセラレーター）、リゾルバ対応、8基のCAN-FDなどを追加しており、高機能なモーター制御システムに適しています。

AM2634と比べると、内蔵メモリー容量が大きく、フラッシュ統合による利便性も高い点が特長です。AM2612と比べると、豊富なADC／PWMリソースとリゾルバインターフェイスを備えています。そのため、産業用モータードライブ、ロボットコントローラー、ACサーボ、デジタル電源など、大容量データ処理と高忠実度な位置検出が求められる高性能用途に向いています。PMICにはTI社純正のTPS653860-Q1が候補とされています。

AM263P4 ファンクショナル・ブロック図

引用：データシート AM263P4    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/am263p4.pdf