SuperH

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/02/05 06:33 UTC 版)

シリーズ展開

シリーズ番号は初期の番号を記す。

コントローラタイプ

SH-1 （SH7032/7034 - 動作周波数20MHz）: 1992年に最初に出たSHシリーズで、他社の組み込み系マイコンチップが16ビットCISCに留まる中、いち早く32ビットRISCマイコンとして製品化された。
SH-2 （SH7604 - 動作周波数28.7MHz） 104MIPS/80MHz: 1994年にSH-1の後継品種として、当初から家庭用ゲーム機のメガドライブの拡張機器であるスーパー32Xやセガサターンに搭載することを想定して製品化された（セガサターン搭載品番はHD6417095）。そのため32ビット乗算回路の搭載や当時出たばかりのシンクロナスDRAMインタフェースなどを新規搭載した。セガサターン用ではない一般用の型番は,HD6417604。
SH-DSP （SH7410 - 動作周波数60MHz）: SH-2をベースに独立したDSPデータパスを追加し、乗算命令など信号処理性能を強化したシリーズ。1996年開発、翌年6月出荷。
SH2-DSP
SH-2A （SH7206 (No Fpu)- Dhrystone 480MIPS/200MHz）(SH7262 (with fpu) 345MIPS/144MHz): SH-2をベースに最大2命令/1クロックにスーパースカラ方式を導入して高速化。命令長が32ビットのものが追加されている。割り込み時のレジスタ退避をHW化することによってリアルタイム性向上。
SH-2A DUAL (SH7205 - 動作周波数200MHz、SH7265 - 動作周波数200MHz): SH-2Aをデュアルコア化したもので、2007年7月よりサンプル出荷開始。AMP (Asymmetric Multiprocessing) を採用し、コアごとに別のOSを動かせる。SH7205は民生・産業向け、SH7265は車載・マルチメディア機器向け。

プロセッサタイプ

SH-3 （SH7702/7708 - 動作周波数60MHz）: マイクロソフト社のWindows CEに対応したシリーズ。高速化と共にMMUなどのマルチタスクOSに必要な機能を追加し、カシオのPDA（カシオペアシリーズ）への搭載を前提として、カシオ計算機と共同開発された。またWindows CEに向け割込み機構を変更した。リトルエンディアンにも変更可能（SH-1、SH-2はビッグエンディアン）。1995年3月出荷。マイクロソフト社が当時開発中であったPDA向けOS（Windows CE）を動かすのに適したマイコンであると、カシオがマイクロソフト社に直々に推奨するなどした結果、カシオのカシオペアシリーズや日立製作所のPERSONAシリーズ以外にも、OSとしてWindows CE を採用したPDA製品にかなり幅広く使用された。そのほか、独自OSの「ザウルスOS」を搭載したシャープのZaurus（MIシリーズ）など、1990年代後半のさまざまなPDA製品にも使用された。
SH-3E （SH7718 - 動作周波数100MHz）: SH7708に浮動小数点演算ユニットを追加したもの
SH-3 （SH7709 - 動作周波数80MHz）: 8KBキャッシュ内蔵,電源電圧3.3V,MMU,シリアル×3ch,タイマー×3ch,RTC,DMAC,A/Dコンバータ,D/Aコンバータ,I/Oポート,オンチップデバッグ機能,メモリインターフェイス
SH-3 （SH7709A - 動作周波数100MHz/133MHz）: 16KBキャッシュ内蔵,CPU部電源電圧1.8V,I/O部電源電圧3.3V,MMU,シリアル×3ch,タイマー×3ch,RTC,DMAC,A/Dコンバータ,D/Aコンバータ,I/Oポート,オンチップデバッグ機能,メモリインターフェイス
SH-4 （SH7750 - 動作周波数200MHz）: 360MIPSの性能とベクトル型浮動小数点演算ユニットを搭載することで、マルチメディア機能を充実させた。SH-2と同様、当初から家庭用ゲーム機のドリームキャストに搭載することを想定して開発され、RTCをも内蔵した。SuperH Inc.からIPコアとしても提供された（現在はルネサスエレクトロニクスに移管）。1998年12月出荷。一部のWindows CE機にも使用された。
SH3-DSP （SH7729R - 最大動作周波数200MHz）: SH-3コアにDSP機能を追加したマイコン。その他USBホスト機能などを内蔵する。2000年12月出荷。
SH-5 （SH5-101 - 動作周波数340MHz～500MHz）: 1999年10月発表。日立（当時）とSTマイクロエレクトロニクスが共同で開発した64ビットマイコン。新しい命令セットとして64ビット拡張命令モード（SHmedia、従来互換モードはSHcompact）を持ち、SIMD系命令が拡充されている。FPUファミリでは128ビットのベクトル型浮動小数点演算ユニットを搭載する。日立製作所のIP戦略に伴い、2001年に設立されたIPライセンシング専業会社「SuperH Inc.」からIPコアとしてのみ提供されており、これを採用する顧客を待っていたが、ついに現れなかったため、実際のプロセッサの製造を行うところまでは行かなかった。2004年にはSHアーキテクチャのIP戦略の失敗と車載・産業向けへの戦略転換に伴い、SuperH Inc.を撤収し、ルネサステクノロジ本体にSH-5のIPを移管。現在はルネサスエレクトロニクスに移管されている。
SH-4A （SH7780 - 最大動作周波数400MHz / SH7785 - 最大動作周波数600MHz / SH7786 - SH-4Aデュアル最大動作周波数533MHz): 2004年2月発表。コードネーム「SH-X」（「SH-X」の第1世代である「SH-X1」）。SH-4のパイプラインを7段にし、高速化。キャッシュ命令の強化・拡張モード（32ビット物理アドレス空間）を追加。これをベースとした携帯電話機用マイコン「SH-Mobile3」、カーナビ用マイコン「SH-Navi1」などの応用がある。
SH-X2: 「SH-X」の第2世代である。90nmプロセスで製造され、パイプラインが8段に延び、800MHzで動作。携帯電話機用マイコン「SH-Mobile G1」、カーナビ用マイコン「SH-Navi2」などの応用がある。
SH-X3（SH7786）: 2006年10月に発表された、「SH-X」の第3世代である。通称「SH4A-MULTI」。CPUコア自体はSH-X2を流用しているが、これをマルチコア化した。開発はかなり難航し、2008年8月に「SH4A-MULTI」の第1弾製品であるデュアルコアSH「SH7786」をようやく製品化。2009年12月より量産開始。その応用であるカーナビ用プロセッサ「SH-Navi3」の量産開始が2011年から2012年頃と想定されたため、グラフィック処理回路を持たない汎用品のSH7786がカーナビ向けとしてとりあえずで出荷されていたが、SH7776の量産にたどり着く前にSuperHの展開が終了した。

SH-Mobileシリーズ

SH-Mobileは、SuperHアーキテクチャのCPUコアに加え、マルチメディア処理回路や基地局とのデジタル信号を処理するベースバンド回路を加えた携帯電話向けのシステムLSI製品である。2002年に初代のSH-Mobile(SH7290)がリリースされた後、ハイエンド向けの「SH-Mobile V」シリーズ・ミドルレンジ向けの「SH-Mobile J」シリーズ・ローエンド向けの「SH-Mobile L」シリーズとセグメント別のシリーズ展開を行っていた。

SH-Mobile(SH7290 - 動作周波数200MHz): SH3-DSPをコアに持ち、外部ベースバンド回路とのインタフェースやデジタルカメラ用機能、LCD表示機能などを搭載する携帯電話用コアの初版。2002年4月出荷。

SH-Mobile J(SH7294): SH-Mobile のミドルレンジ向け版。

SH-Mobile V(SH7300): SH7290の機能に加え、MPEG4のハードウェアアクセラレータを搭載し、さらにSXGAカメラ対応のインタフェースを内蔵しているため、TV電話機能や高精細カメラを備える次世代携帯電話に適したコア。ハイエンド向けコアの初版に位置する。

SH-Mobile V2: 従来のSH-Mobile Vから、画像処理機能を大幅に強化。TFTカラー液晶に対応したLCDコントローラを内蔵、カメラインタフェースをUXGA対応に強化。またMPEG-4のフル・ハードウェアアクセラレータを搭載したことにより、CPU負荷を低減すると共に低消費電力化を図っている。

SH-Mobile3 (SH73180): 2004年5月発表。この製品より、新コアのSH-4Aコア(コードネーム「SH-X」、SH4AL-DSP)を採用。7段パイプラインとハイパースケーラの採用で、アプリケーションの並列処理を余裕を持って可能にし、従来のハイエンド向けの製品から約2.3倍の性能向上を図っている。300万画素のカメラモジュールにも対応。ドリームキャスト向けに開発されたスプリットトランザクションバスを搭載する。

SH-Mobile3A (SH73230): 2005年2月発表。H.264およびMPEG-4に対応し、ワンセグの送受信に最適化するなどの機能強化が図られている。

2006年よりベースバンドを統合した「SH-Mobile G」シリーズが展開されたが、それと並行して、SH-MobileシリーズにおいてもSH-Mobile 3AS/SH-Mobile 4/SH-Mobile 5、SH-Mobile J3/SH-Mobile J4、SH-Mobile L2/SH-Mobile L3V/SH-Mobile L4などの展開が行われる予定ではあった^[14]。

SH-Mobile Gシリーズ

SH-MobileをベースにW-CDMAおよびGSM対応のベースバンド回路を統合した製品で、NTTドコモおよび複数の携帯電話メーカーと共同で開発された。ベースバンドプロセッサおよびOSが動作するアプリケーションプロセッサにはARMアーキテクチャを採用し、SH-4およびPowerVR等の各種IPはマルチメディア等の高負荷処理を担当する^[15]。

SH-Mobile G1: 2006年5月に量産出荷が開始。富士通、三菱電機、シャープの3社が2006年のドコモの夏モデルから採用し、1年2カ月で1000万個を出荷した。

SH-Mobile G2: 第二世代。下り最大3.6MbpsのHSDPA、GPRS、EDGEの対応に加え、OSやミドルウェア、ドライバなどの一体化を行った。このバージョンのものから、富士通、三菱電機、シャープの3社が開発に加わった。2006年9月にサンプル出荷を開始し、2007年第3四半期から量産出荷を行っている。

SH-Mobile G3: 第三世代。下り最大7.2MbpsのHSDPA（カテゴリー8）に対応し、このバージョンのものからソニーエリクソンが開発に参加した。2007年10月にサンプル出荷を開始している^[16]。

SH-Mobile G4: 第四世代。2008年に開発を表明。ドコモ、ルネサス、富士通、シャープの4社共同開発となった^[17]。45nmプロセスを採用し、新たにHSUPA、HD画像処理に対応した。

SH-Mobile AG5: 第五世代。2010年に発表され、2011年に量産出荷が開始された。ドコモ、ルネサス、富士通、NEC、パナソニックモバイルコミュニケーションズ、シャープの6社共同開発となった。最大動作周波数1.2GHzと、iモードケータイとしては最高クラスである「スマホ並み」の性能を標榜していたが、既にガラケー市場の終焉期であり、コンシューマ向けSuperHシリーズとしては最後の製品となった。ドコモ等が開発したLTE通信プラットフォーム「LTE-PF」に対応したチップセットをベースバンドプロセッサとして組み合わせることが前提となったため、SH-Mobileシリーズで初めてベースバンドプロセッサ機能を排除しており、ドコモからLTE-PFのライセンス供与を受けたMediaTek製のベースバンドLSIなどを別個に搭載する必要がある。この仕様は、ドコモが海外チップメーカー各社へのライセンスを主導し、そのチップを各携帯電話メーカー各社が採用すること国内の携帯電話メーカーにとっては海外市場へ、海外メーカーにとっては日本市場へ進出しやすい環境を整えるためであった^[18]。

SH-Naviシリーズ

車載情報機器向けのSoC。

SH-Navi（SH7770 400MHz）: SH4Aコアを採用、カーナビ用のグラフィックエンジンとしてPowerVR MBXコアを内蔵している。
SH-Navi2（SH7774/SH7775）: 画像認識処理回路を搭載した「SH-Navi2V」(SH7774)が2006年7月に、独自の2次元/3次元地図描画回路を搭載した「SH-Navi2G」(SH7775)が2007年5月に製品化された。
SH-Navi3（SH7776 最大周波数533MHz）: 65 nm プロセスとなった、デュアルコア（SH-4A × 2）マイコン。車載用では世界で初めてDDR3 SDRAMに対応した。2009年1月に発表され、同年中にサンプル出荷開始。NECエレクトロニクスの「NaviEngine」（EMMA Car）への対抗製品と言う面が強かった。画像処理エンジンとして自社開発のコアの他、次世代のPowerVRグラフィックコア「PowerVR SGX」などを搭載し、高度な画像処理能力を持っているため、もしルネサスがNECエレと統合されず、もし「SH7776」が量産出荷されていれば「EMMA Car」と十分対抗できるはずだった。SH7776の量産は2011年から2012年にかけてと想定されたため、車載マルチコアマイコンのデファクトスタンダードとなりつつある「NaviEngine」への対抗上、グラフィックス処理回路などを持たない汎用品の「SH7786」が2009年からカーナビ向けに出荷されていたが、SH7776は結局量産されず、SH-Naviはこれが最後の製品となった。

SH-Naviのローコスト版である「SH-NaviJ」も存在する。

SH-NaviJ（SH77721）: 2008年9月発表。SH-Naviのローコスト版。SH7770と比較すると、パッケージが520ピンBGA（33mm×33mm）から440ピンBGA（23mm×23mm）に小型化されている。メモリインタフェースが64ビットバスのDDR SDRAMから16ビットバスのDDR2 SDRAMへと変更されており、DDR2を1個接続するだけで3Dグラフィックス描画が可能なので、カーナビをローコストに製造できる。
SH-NaviJ2（SH7772）: 2009年5月発表。SH-Navi1のローコスト版。DDR2 SDRAMメモリインタフェースのバス幅を従来の16ビット幅から32ビット幅に増強し、2画面表示に対応。
SH-NaviJ3（SH7777）: 2009年10月発表。2006年発表のハイエンドSoC「SH-Navi2V/G」のローコスト版。

SH-MobileRシリーズ

携帯電話以外での使用を前提としたSH-Mobileで、ローエンドのカーナビやポータブルナビ (PND)、ポータブルメディアプレーヤなどで使用されていた。なおルネサスは、携帯電話と車載情報機器を「同じアーキテクチャ」という点で同じ「Mobile」というカテゴリの製品だと考えており、2011年に車載と携帯電話部門を合わせて「ルネサスモバイル」として分離したのもその流れであった^[19]（ただし、車載部門は設立早々にルネサス本体に吸収され、残った携帯電話部門は2013年に事業を停止した）。

SH-MobileR (SH7722/最大動作周波数 266 MHz/コア SH4AL-DSP): 2006年9月発表。ハイエンドカーナビ向け「SH-Navi」やそのローコスト版「SH-NaviJ」よりもローエンドな車載情報処理機器向けとして、「SH-Navi3」と同時に発表された。H.264とMPEG-4の両規格に対応した高性能画像処理IPであるVPU4 (Video Processing Unit 4) を搭載。

SH-Mobile R2 (SH7723/最大動作周波数 400 MHz/コア SH-4A): 2008年発表。SH-Mobile Rより1.5倍高速化。H.264/MPEG-4 AVCやVC-1に対応した高性能動画像処理IP「VPU5F」を搭載。

SH-Mobile R2R (SH7724/最大動作周波数 500 MHz/コア SH-4A): ローエンドナビシステム向けで、フロント・リアシートの２画面同時出力、２カメラ入力が可能。NANDフラッシュコントローラを削除し、Etherコントローラを搭載。

その他展開

F-ZTAT (Flexible Zero Turn Around Time): フラッシュメモリを内蔵した品種。顧客がプログラムを固定化しマイコンを専用機能部品として扱った場合に、固定化プログラムの格納場所をフラッシュメモリとすることで顧客側から見た改修のターンアラウンドタイムを0とする意味から付けられた。「ZTAT」とは、一般的にはOTPROM (One Time Programmable ROM) と呼ばれるものであるが、日立製作所はこの種の装置を1984年に世界で初めて開発したという自負から自ら考案した呼称「ZTAT」を使い続けており、その流れで、マイコン内のOTPROMがフラッシュメモリに置き換えられた後も「F-ZTAT」と呼んでいた。
SH/Tiny シリーズ: SH-2コアを少ピンで小型のQFPパッケージに封止し、搭載するシステムの裾野を広げることを目的とした。
SH-Ether: IEEE 802.3u準拠のイーサネットコントローラを1 - 2チャンネル内蔵し、ネットワーク家電やFA向けに作られた。

脚注