Cortex-M23 이 16 KB 급으로 내려왔다: Renesas RA0E3 정리
8비트 AVR 이나 값싼 RISC-V 가 차지하던 16 KB 플래시 급에 Renesas 가 Arm 코어를 넣은 칩을 내놓았다. 5 V 에서 그대로 돌고 125 °C 까지 쓴다. 공식 데이터시트의 숫자를 경쟁 칩과 나란히 놓아 봤다.
한눈에
| 항목 | RA0E3 |
|---|---|
| 코어 · 속도 | Arm Cortex-M23(Armv8-M), 최대 32 MHz, 단일 사이클 곱셈기, 19사이클 나눗셈기 |
| 메모리 | 코드 플래시 16 KB, SRAM 2 KB, 128비트 고유 ID |
| 전원 · 온도 | VCC 1.6–5.5 V, Ta −40 ~ +125 °C |
| 패키지 | 20핀 TSSOP(6.5 × 4.4 mm, 핀 간격 0.65 mm). 품번 R7FA0E3034ZSD |
| 주변장치 | 16비트 타이머 TAU 8채널, 32비트 인터벌 타이머, 10비트 ADC + 온도 센서, UART 2(하나는 LIN), 간이 SPI 2, 간이 I²C 2, IICA 1, DTC, 일반 I/O 최대 17핀 |
| 안전 기능 | 플래시 영역 보호, ADC 자가 진단, CRC, 독립 워치독, GPIO 읽기 확인, 레지스터 쓰기 보호, 잘못된 메모리 접근 감지 |
| 평가 보드 | FPB-RA0E3(J-Link 내장, Arduino Uno · Pmod 커넥터), Renesas 페이지에 10.75 달러 표시 |
| 구할 수 있나 | Renesas 제품 페이지에서 칩이 재고로 표시되고 개당 0.24 달러로 올라 있다. 공식 블로그 날짜는 2026-03-03 |
무엇이 달라졌나
RA0E3 는 Renesas 가 같은 급 윗 칩인 RA0E1 을 덜어 낸 모델이다. 코어(M23)와 32 MHz 는 같고, 메모리를 플래시 16 KB · SRAM 2 KB 로 줄이고 핀 수를 20핀 하나로 정리했다. RA0E1 은 플래시 32 · 64 KB, SRAM 12 KB 에 패키지가 여섯 가지다. RA0E3 사양에는 RA0E1 에 있던 RTC 와 12비트 ADC 가 보이지 않고 ADC 는 10비트다.
Renesas 의 설명은 "가장 값싼 32비트 Arm 코어 RA" 라는 자리 잡기다. 기존 시스템에 센서 보조, 모터 보조, 인터록 같은 작은 기능을 더할 때 설계를 다시 하지 않고 칩 하나를 더 올리자는 쪽이다. 1.6–5.5 V 에서 외부 부품 없이 5 V 시스템에 바로 붙는다는 점을 앞세운다.
그림으로 보면: 칩 안의 구조
가까운 칩과 견주기
| 항목 | RA0E3 | RA0E1 (윗 모델) | STM32C011F6 (ST) | CH32V003 (WCH) | ATtiny1616 (Microchip) |
|---|---|---|---|---|---|
| 코어 | Cortex-M23 | Cortex-M23 | Cortex-M0+ | QingKe V2A (RV32EC) | AVR 8비트 |
| 최대 클럭 | 32 MHz | 32 MHz | 48 MHz | 48 MHz | 20 MHz |
| 플래시 | 16 KB | 32 · 64 KB | 32 KB | 16 KB | 16 KB |
| SRAM | 2 KB | 12 KB | 6 KB | 2 KB | 2 KB |
| 전원 | 1.6–5.5 V | 1.6–5.5 V | 2.0–3.6 V | 3.3 V 또는 5 V | 1.8–5.5 V (클럭에 따라 다름) |
| 온도 | −40 ~ +125 °C | — | −40 ~ 85/105/125 °C (품번별) | −40 ~ 85 °C | — |
| ADC | 10비트 | 12비트 | 12비트 | 10비트 | 10비트 2개 |
| 20핀 패키지 | TSSOP | TSSOP(LSSOP) | TSSOP20 · UFQFPN20 | TSSOP20 · QFN20 | SOIC · VQFN |
| 값 표시 | 0.24 달러 | 0.38–0.49 달러 | — | 0.10 달러 미만(openwch 설명) | — |
값은 제조사 · 저장소 페이지에 적힌 표시 값이며 수량 · 시점이 다를 수 있다. ATtiny1616 의 클럭별 최소 전압은 데이터시트에 0–5 MHz 는 1.8 V 부터, 0–10 MHz 는 2.7 V 부터, 0–20 MHz 는 4.5 V 부터로 적혀 있다. 확인하지 못한 칸은 「—」다.
숫자로 보기: 1초에 한 번 10 ms 깨어나면
데이터시트 전류표(VCC 3.3 V, 상온 25 °C 부근 전형값)로 평균 전류를 계산한다. 센서를 1초에 한 번 읽고 10 ms 만 32 MHz 로 일하는 기기를 가정한다. 이 가정은 우리가 세웠다.
식 평균 = (동작 전류 × 동작 시간 + 대기 전류 × 대기 시간) ÷ 전체 시간
대입 동작 2.6 mA(32 MHz, 주변장치 클럭 끔, 플래시에서 CoreMark 실행) = 2600 µA, 소프트웨어 스탠바이 0.2 µA(25 °C 전형)
평균 = 2600 × 0.01 + 0.2 × 0.99 = 26 + 0.198 = 약 26.2 µA
결과 용량 100 mAh 전지를 가정하면 100,000 µAh ÷ 26.2 µA ≈ 3,817 시간, 곧 약 159일이다. 평균 전류의 99 % 이상이 깨어 있는 10 ms 에서 나온다. 이 칩에서 수명을 늘리는 길은 대기 전류가 아니라 깨어 있는 시간을 줄이는 것이다.
깨어나는 시간, ADC 기준 전압(100 µA), 핀에 흐르는 전류, 전원부 손실은 뺐다. 실제 수명은 이보다 짧다.
그래서 쓰는 사람에게 무엇이 달라지나
- Arm 도구 흐름을 16 KB 급에서도 쓴다. Cortex-M23 이라 SWD 디버그와 CMSIS 계열 코드를 그대로 쓸 수 있다. 같은 Renesas RA 계열 위 모델로 올릴 때 주변장치 이름이 이어진다는 점이 이 칩의 설득 논리다.
- 5 V 시스템에 레벨 변환 없이 붙는다. STM32C011 은 2.0–3.6 V 라 5 V 보드에 넣으려면 전원을 따로 만들어야 한다. RA0E3 는 1.6–5.5 V 이고 일부 핀은 5 V 허용으로 적혀 있다. 5 V 가전이나 산업용 보드의 보조 칩 자리에 맞다.
- 성능은 기대하지 않는다. 최대 32 MHz, SRAM 2 KB 는 CH32V003 · ATtiny1616 과 같은 메모리 급이고 클럭은 CH32V003 보다 낮다. 데이터시트상 32 MHz 동작 전류는 2.6 mA 로, MHz 당 약 81 µA 다. 선택 이유는 속도가 아니라 온도 범위 · 안전 기능 · Arm 호환이다.
- 값은 CH32V003 보다 비싸다. 공개 표시 값 0.24 달러 대 0.10 달러 미만. 수량 · 유통 경로가 다르니 단순 비교는 조심한다.
따라 해 보기를 하지 못한 까닭
평가 보드 FPB-RA0E3 의 구매 · 설계 파일 · 샘플 소프트웨어 공개는 확인했지만, 이번 작업에서는 보드를 올려 동작을 확인할 수 없었다. 확인하지 못한 순서를 단계별로 쓰지 않는다.
직접 해 보려면 필요한 것
- 보드: FPB-RA0E3(주문 번호 RTK7FPA0E3S00001BJ, USB Type-C 전원, J-Link 내장)
- 칩 단품: R7FA0E3034ZSD (20핀 TSSOP)
- 문서: Renesas RA0E3 제품 페이지의 데이터시트 · 사용자 매뉴얼, FPB-RA0E3 페이지의 빠른 시작 안내 · 회로도 · BOM · 거버
- 개발 도구: 제품 페이지에 Arm 생태계와 Renesas 개발 도구 지원이 적혀 있다. 세부 버전은 제품 페이지의 Software & Tools 에서 확인한다.
아직 모르는 것
보드를 직접 돌려 본 결과는 없다. 데이터시트 전류는 시험 조건(CoreMark, 플래시 실행)에서 잰 값이라 우리 코드와 다르다. 유통 재고와 가격은 시간에 따라 바뀐다. 클럭별 최소 전압 같은 세부 사항은 이 글에서 다 확인하지 못했다. 경쟁 칩의 온도 · 가격 중 확인하지 못한 칸은 비웠다.
관련
근거
- Renesas — RA0E3 제품 페이지 (사양 · 주문 목록 가격 · 제품 화면)
- Renesas — RA0E3 Group Datasheet R01DS0500EJ0100 Rev.1.00 (2025-10-29 · 사양 · 동작 전류 · 스탠바이 전류 · 품번 · 블록도)
- Renesas 블로그 — Renesas' Most Cost-Efficient Arm Core MCU (2026-03-03 · 위치 · 대상 용도)
- Renesas — FPB-RA0E3 Fast Prototyping Board (보드 구성 · 가격 · 문서)
- Renesas — RA0E1 제품 페이지 (윗 모델 사양 · 가격)
- STMicroelectronics — STM32C011x4/x6 Datasheet DS13866 Rev 3 (2022-12 · 코어 · 클럭 · 메모리 · 전압 · 온도 · 패키지)
- WCH — CH32V003 Datasheet V1.8 (코어 · 클럭 · 메모리 · 전원 · 온도 · 패키지 종류)
- openwch/ch32v003 GitHub (패키지 목록 · 「0.10 달러 미만」 설명)
- Microchip — ATtiny1614/1616/1617 Datasheet DS40002204A (2020 · 클럭 · 메모리 · ADC · 패키지 · 클럭별 전압)