RTL8720F-Realtek IoT | Wi-Fi SoC
Ameba IoT 系统级无线芯片，集成度高、性能稳定、功耗低、安全性高
产品亮点
RTL8720F 是 Realtek 推出的面向低功耗 IoT 终端设备的多协议无线连接 SoC，支持 2.4GHz Wi-Fi 6（最高 114.7Mbps PHY 速率）和蓝牙 LE 5.x 无线连接技术。该芯片采用 Arm Real-M300 核心（兼容 Arm Cortex-M55）的双核处理器架构，最高主频可达 320MHz，内置 512KB SRAM，并支持 NOR Flash 和 PSRAM 等灵活存储配置。Wi-Fi 功能支持 R-MESH 多跳组网、CSI 信道状态信息、MCC 多信道并发、P2P/NAN 直连和 Wi-Fi Card 模式，蓝牙功能支持 20dBm 高功率发射模式以实现远距离传输，具备 LE 2Mbps 高速模式、长距离 Coded PHY、Scatternet 多点连接和 SIG Mesh 网络支持。RTL8720F 同时增强了 Arm TrustZone-M、安全启动、AES/SHA 加密引擎、ECDSA/RSA 公钥加密引擎、Flash 安全调试密码保护、OTP 安全存储和真随机数发生器等硬件安全能力，并提供 UART、SPI、I2C、I2S、SDIO、IR、ADC、PWM 等丰富外设接口，适用于需要低功耗、多协议无线连接、安全通信的各类 IoT 应用。
将应用处理与无线连接任务分离，两个核心代码相互隔离和受保护，并支持单核独立重启，实现高效调度、稳定响应和灵活功耗管理
集成 Arm TrustZone®、非对称加密、TRNG、HUK、OTP 存储、Flash XIP 解密等多种安全功能，为客户产品提供安全保护
融合 OFDMA/MU-MIMO/TWT/Extend Range 等先进技术，有效缓解无线资源拥塞问题，增强弱信号覆盖能力，显著提升传输质量并降低时延，延长物联网设备电池寿命
多跳多分支智能组网，显著扩展 AP 连接范围； 底层转发与控制，应用层无感开发，打破传统 Mesh 适配枷锁； 快速故障自愈、超低时延、超高稳定性，全面突破传统 Mesh 性能瓶颈
部分 I/O 组支持 5V 供电，可实现 5V 逻辑电平工作，便于直连 5V 外设和混合电平系统，提升接口兼容性，并减少外部电平转换电路
系统架构
- Armv8.1-M 架构
- 兼容 Arm Cortex®-M55 ISA
- 最高 320MHz，三级流水线
- 8KB 指令缓存
- 8KB 数据缓存
- Arm TrustZone®-M
- Armv8.1-M 架构
- 兼容 Arm Cortex®-M55 ISA
- 最高 320MHz，三级流水线
- 8KB 指令缓存
- 4KB 数据缓存
- 512KB SRAM
- QSPI NOR Flash：最高 104MHz
- DQ8 DDR PSRAM：最高 200MHz
料号对比
| 料号 | RTL8720FBF-VA2-CG | RTL8720FBM-VA2-CG | RTL8720FBM-VR3-CG |
|---|---|---|---|
| Real-M300（KM4TZ） | 320MHz | 320MHz | 320MHz |
| Real-M300（KM4NS） | 320MHz | 320MHz | 320MHz |
| 片内 SRAM | 512KB | 512KB | 512KB |
| Arm TrustZone | |||
| NOR Flash | 4MB | ||
| PSRAM | 4MB | 8MB | |
| Wi-Fi | Wi-Fi 6 (2.4GHz) | Wi-Fi 6 (2.4GHz) | Wi-Fi 6 (2.4GHz) |
| Bluetooth | LE | LE | LE |
| 工作电压 | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V |
| 工作温度 | -40°C ~ 105°C | -40°C ~ 105°C | -40°C ~ 105°C |
| 封装（mm） | QFN40 (5 x 5) | QFN40 (5 x 5) | QFN40 (5 x 5) |
外设接口
| 功能 | RTL8720FBF | RTL8720FBM |
|---|---|---|
| GPIO | 24 | 24 |
| SPI | 2 | 2 |
| UART | 4 | 4 |
| I2C | 2 | 2 |
| I2S | 1 | 1 |
| 红外收发 | 1 | 1 |
| SWD 接口 | 1 | 1 |
| 通用定时器 | 4 | 4 |
| 捕获定时器 | 1 | 1 |
| RTC | 1 | 1 |
| PWM | 10 | 10 |
| SDIO 设备 | 1 | 1 |
| 独立看门狗 | 1 | 1 |
| 系统看门狗 | 3 | 3 |
| GDMA | 8 | 8 |
| 模数转换器 | 6 | 6 |
系统安全
我们始终将安全作为产品核心，通过硬件设计为客户提供丰富的安全功能，提供卓越的的硬件抗攻击能力，帮助打造极致安全的 IoT 产品。
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL8720F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AES 硬件引擎 | |||||||||||
| SHA 硬件引擎 | |||||||||||
| ECDSA/ECDH 硬件引擎 | |||||||||||
| EDDSA 硬件引擎 | |||||||||||
| RSA 硬件引擎 | |||||||||||
| 安全启动 | |||||||||||
| Flash OTF 解密 | |||||||||||
| Arm TrustZone | |||||||||||
| OTP 安全存储 | |||||||||||
| 真随机数发生器 | |||||||||||
| HUK 派生机制 | |||||||||||
| 调试密码保护 |
除了 IoT 必须的 AES 等对称加密引擎，我们还提供运算量更大的非对称加密算法 ECDSA，大大缓解 CPU 的计算负担，提升加解密速度
基于非对称加密和数字签名机制，校验公钥哈希及固件签名，可以做到防篡改、防回滚，确保设备仅运行可信固件
支持内封/外置 Flash, 多固件独立密钥加密, CPU 执行加密固件时由硬件实时解密，性能影响近乎无感，支持一机一密，防注入防克隆
基于 Arm TrustZone® 架构，配合专用硬件访问控制单元，实现安全内存区与安全外设的强隔离保护 同时安全固件由安全加密引擎解密并加载至安全 RAM 区域，全程防泄露、防篡改
物理级防提取，密钥区锁定后仅限安全引擎访问，防篡改、防读取，支持独立安全区域与 CRC 校验
基于物理熵源生成高安全随机数，通过 NIST 随机性认证，为系统提供不可预测性，抗预测攻击
硬件唯一密钥（HUK）物理隔离保护，不可读取、不可克隆，安全派生应用密钥
通过认证手段对调试接口访问进行严格控制，支持授权访问和永久关闭，杜绝物理调试攻击，满足产品在不同生命周期阶段的安全管理需求，有效提升整体安全性
安全认证支持
我们提供多项安全认证的支持，通过提供这些先进的安全功能和认证支持，我们旨在协助客户高效满足各种市场准入要求，确保产品的安全性和竞争力。 大部分芯片具备 PSA Certified Level 2 以及 Level 3 的能力，部分芯片已完成 PSA Certified Level 2 认证。
无线连接
Wi-Fi 功能列表
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL8720F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作频段 | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz/5GHz | |
| 信道带宽 | 40MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 40MHz | 20MHz | |
| 物理层最高速率 | 150Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 150Mbps | 72Mbps | |
| 802.11a | |||||||||||
| 802.11ax (Wi-Fi6) | |||||||||||
| 802.11b/g/n | |||||||||||
| 802.11e/i/w/d/k/v/r | |||||||||||
| WMM/WPA1~3/WPS/ 802.1X/EAP |
|||||||||||
| UL LDPC | |||||||||||
| DL STBC | |||||||||||
| 自动天线分集 | |||||||||||
| CSI | |||||||||||
| MCC | |||||||||||
| R-MESH | |||||||||||
| 网卡模式 | |||||||||||
| P2P/NAN | |||||||||||
| TWT |
Bluetooth 功能列表
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL8720F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 蓝牙模式 | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth 双模 | Bluetooth 双模 | Bluetooth 双模 | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth LE | |
| Bluetooth BR/EDR | |||||||||||
| LE Audio | |||||||||||
| Bluetooth 独立天线 | |||||||||||
| 散射网 | |||||||||||
| LE 2Mpbs PHY | |||||||||||
| LE 长距离模式 | |||||||||||
| LE 扩展广播 | |||||||||||
| 周期性广播 | |||||||||||
| 周期性广播同步传输 | |||||||||||
| 测向 (AoA/AoD) | |||||||||||
| LE 同步信道 (CIS/BIS) | |||||||||||
| LE 功率控制 | |||||||||||
| SIG Mesh | |||||||||||
| 高功率模式 | TBD |
系统功耗
| 工作模式 | Wi-Fi | 系统功耗 | 单位 | 注释 |
|---|---|---|---|---|
| Deep-Sleep | OFF | µA | ||
| Sleep | OFF | µA | ||
| Active | OFF | mA | ||
| WoWLAN | DTIM=3 | |||
| WoWLAN | DTIM=10 |
注意：
- 测试条件：3.3V，25°C
- WoWLAN：系统平均功耗
应用场景
Ameba 芯片赋能 Mesh 网络架构，可显著扩大 Wi-Fi 覆盖范围，告别信号死角。区别于传统 Mesh 需要在中继节点开启 SoftAP 并借助 TCP/IP 协议栈转发，R-Mesh 可直接在 Wi-Fi MAC 层实现数据转发，降低内存和算力消耗。支持免路由表维护、主动避免环路、百微秒级父节点切换，且对应用层完全无感。配套开源多终端 R-Mesh 可视化模拟工具，助力可视化测试更便捷、直观。配合 RPP 零配网协议，适用于大规模节点快速部署。广泛应用于智能照明、智能农业、微逆变器等场景。
Ameba 芯片作为无线网卡与 Host MCU 连接，为其提供网络接入能力。支持 UART、SPI、SDIO、USB 等多种物理层接口及 Linux、FreeRTOS、Zephyr 等主流开发平台。相比传统的 SoftMAC 架构，Ameba Wi-Fi 网卡模式在芯片内部完整实现 IEEE 802.11 MAC 层，Host 端无须处理复杂的 Wi-Fi 协议细节，驱动更轻量、资源占用更低、移植更简便。设备端 TCP/IP 保活机制和低功耗设计，在确保快速唤醒响应的同时，减少整机功耗。适用于智能家电、工业传感、嵌入式系统网络扩展等场景。
Ameba 芯片以 Wi-Fi 6 高效无线连接、低功耗设计和本地边缘处理能力，支持 Wi-Fi 电池摄像机在低功耗待机、事件触发唤醒、图像/视频快速上传和远程查看等场景中的稳定运行。Wi-Fi 6 提供更高传输效率、更好的多设备并发能力和稳定连接体验，配合 WoWLAN、TWT 和多源灵活唤醒机制，有助于延长电池续航。结合本地 AI/ML 推断和丰富外设接口，可实现人体检测、异常事件识别、画质增强、红外夜视、告警上报和云端协同。同时依托安全启动、无线传输加密及端到端网络加密全链路安全防护技术，构建从芯片到云端的隐私守护体系，适配家庭、商铺等各类无线监控场景。
Ameba 芯片以 Wi-Fi 6、高功率蓝牙和宽温支持赋能制造业数字化转型，适应严苛工业环境下的灵活部署。Wi-Fi 6 提供更高传输效率、更低延迟和更好的多设备并发能力，适用于工业数据采集、设备监控和云端协同。双核异构架构支持本地 AI/ML 推断，实现网络边缘的实时决策。内置 R-MESH 支持多跳组网，可构建大规模分布式传感网络。超低功耗设计配合 TWT 技术，使电池供电的物联网节点可工作数年不换电。内置以太网接口便于与工业网关无缝集成，配合增强的安全特性，是智能制造终端和联网工业设备的理想核心。
Ameba 芯片凭借 Wi-Fi 与 BLE 双模能力，构建智能家居网络中枢，实现蓝牙、Wi-Fi 设备跨协议互联互通。支持多节点 BLE Mesh 和 Matter 协议组网，可实现大规模设备互联。依托 Arm® 安全架构和 PSA 安全认证，保障设备控制指令与隐私数据加密传输。超低功耗设计适配 24 小时待机需求，丰富的外设可直驱传感器、照明模块及执行器，支持语音控制、场景联动及远程管理，打造高效、便捷的全屋智能生态。
Ameba 芯片集成 Arm® 安全架构、硬件加密引擎（AES/SHA）、安全启动和 OTP 安全存储，可对指纹、密码、蓝牙开锁数据进行芯片级安全加密存储和校验。依托 BLE 安全连接协议，实现与手机的加密联动。超低功耗设计配合 WoWLAN 网络唤醒功能，适配门锁电池供电场景，快速唤醒能力保障开锁即时性。丰富的外设可直驱触摸按键、电容检测及红外感应模块，满足智能门锁全天候稳定运行及远程控制等需求。
