Raspberry Pi Pico 2
Nadace Raspberry Pi uvedla na trh druhou generaci oblíbeného jednodeskového počítače s označením Raspberry Pi Pico 2. Jedná se o mikrokontrolér postavený na novém výkonném čipu RP2350. Ve srovnání s původním Raspberry Pi Pico nabízí dvojka vyšší taktovací frekvenci jádra, dvojnásobnou SRAM na čipu, dvojnásobnou vnitřní flash paměť, výkonnější jádra Arm, volitelná jádra RISC-V, nové bezpečnostní funkce a vylepšené možnosti rozhraní. Jedná se o první produkt Raspberry Pi poháněný CPU založeným na architektuře RISC-V.
Technické specifikace
- Dual Arm Cortex-M33 + FPU nebo duální procesor RISC-V Hazard3 @150 MHz
- 520 KB SRAM na čipu
- podpora až 16 MB externí Flash paměti prostřednictvím dedikované QSPI sběrnice
- řadič DMA
- Plně propojený AHB crossbar
- programovatelný LDO regulátor napětí na čipu pro generování napětí jádra
- 2 PLL na čipu pro generování USB a hodin jádra
- 30 GPIO pinů, z nichž 4 mohou být použity jako analogové vstupy
- 2 × UART
- 2 × SPI řadiče
- 2 × I2C řadiče
- 24 × PWM kanálů
- 1 × řadič USB 1.1 a PHY s podporou hostitele a zařízení
- 12 × PIO
- 4 x ADC kanály
- robustní bezpečnostní prvky
- podpora podepsaného bootování
- 8 KB antifuse paměti OTP (jednou programovatelné) na čipu
- akcelerace SHA-256
- hardwarový generátor náhodných čísel (TRNG)
- softwarově a hardwarově kompatibilní s Raspberry Pi Pico 1
- programování drag-and-drop pomocí velkokapacitního úložiště přes USB
- volitelné podepisování spouštění, vynucené maskou ROM na čipu, s otiskem klíče v OTP
- chráněné úložiště OTP pro volitelný spouštěcí dešifrovací klíč
- globální filtrování sběrnic na základě úrovně zabezpečení/privilegií Arm nebo RISC-V
- periferní zařízení, GPIO a kanály DMA individuálně přiřaditelné k bezpečnostním doménám
- hardwarový akcelerátor SHA-256
- Open source C/C++ SDK, podpora MicroPythonu
- provozní teplota -20 °C až +85 °C
- vstupní napětí 1,8–5,5 V DC
- rozměry 21 x 51 mm
RP2350 je výkonnější mikrokontrolér, který nabízí dvoujádrový Arm Cortex M33 nebo dvoujádrový RISC-V Hazard3 CPU. Jedinečná schopnost dvoujádrového RP2350 s duální architekturou umožňuje uživatelům volit mezi dvojicí průmyslových standardních jader Arm Cortex-M33 a párem otevřených hardwarových jader Hazard3 RISC-V.
Bezpečnost
RP2350 poskytuje komplexní bezpečnostní architekturu postavenou na platformě Arm TrustZone pro Cortex-M. Ta mj. zahrnuje podepsaný boot, 8KB antifuse OTP pro ukládání klíčů, akceleraci SHA-256, hardwarový TRNG (True Random Number Generator) a rychlou detekci poruch. To znamená dodatečné bezpečnostní funkce integrované přímo do hardwaru.
Tyto funkce, včetně bezpečné spouštěcí paměti ROM, mají rozsáhlou dokumentaci, která je k dispozici všem uživatelům bez omezení. Nadace Raspberry Pi zvolila i v tomto případě transparentní přístup, na rozdíl od praxe dalších výrobců, kteří volí cestu „bezpečnost díky utajení“. To umožňuje profesionálním uživatelům integrovat RP2350 a Raspberry Pi Pico 2 do svých projektů a produktů s důvěrou.
Srovnání čipů RP2350 a RP2040
| RP2350 | RP2040 | |
|---|---|---|
| jádra | 2 x dvoujádrové | dvoujádrové |
| architektura jádra | 32bitový ARM Cortex-M33, nebo 32bitový RISC-V Hazard3 | 32bitový ARM Cortex-M0+ |
| CPU | flexibilní takt až 150 MHz | flexibilní takt až 133 MHz |
| RAM | 520 KB | 264 KB |
| flash paměť | podporuje až 16MB externí QSPI | podporuje až 16MB externí QSPI |
| DMA | 12 x DMA | 12 x DMA |
| bezpečnost | Arm TrustZone, 8KB OTP, bezpečný boot | žádná |
| napětí MCU | 3,3 V | 3,3 V |
| USB rozhraní | USB 1.1 zařízení a host | USB 1.1 zařízení a host |
| načítání programu | USB Mass Storage, UF2 | USB Mass Storage, UF2 |
| GPIO | 30 x digitální IO | 26 x digitální IO |
| 4 x 12bitový ADC | 3 x 12bitový ADC | |
| 2 x UART, 2 x I2C, 2 x SPI, 24 x PWM | 2 x UART, 2 x I2C, 2 x SPI, 16 x PWM | |
| senzor na čipu | teplota | teplota |
| IC | QFN-60 | QFN-56 |
Srovnání s předchozími modely Pico a Pico W
Raspberry Pi Pico 2 má přibližně dvojnásobnou velikost RAM a také dvojnásobek flash paměti ve srovnání se svým předchůdcem. Flash paměť je stále oddělena od SoC, ale je zde 8 KB úložiště na čipu, vyhrazené pro novou funkci Arm TrustZone. Výchozí rychlost CPU je o 17 MHz vyšší než u původního Pica, ale může být přetaktováno pomocí dvou řádků MicroPythonu. Skutečný nárůst výkonu spočívá v tom, jak Arm Cortex M33 funguje ve srovnání se starším Cortex M0+, ale to teprve ukáží testy.
I když má Arm Cortex M33 papírově mnohem výkonnější CPU než M0+, neznamená to, že by to měl být i větší žrout energie. Podle dokumentace spotřebuje RP2350 v režimu spánku méně než 10uA, zatímco starší RP2040 kolem 100uA. To se rovná desetinásobné úspoře energie.
Srovnání základních technických parametrů Raspberry Pi Pico 1 a 2
| Raspberry Pi Pico 2 | Raspberry Pi Pico | |
|---|---|---|
| SoC | RP2350, dvoujádrový Arm Cortex M33 nebo dvoujádrový RISC-V Hazard3 běžící na až 150 MHz | RP2040, dvoujádrový Arm Cortex M0+ běžící na až 133 MHz |
| SRAM | 520 KB | 264 KB |
| flash paměť | 4 MB QSPI | 2 MB QSPI |
| bezpečnost | Arm TrustZone, 8 KB OTP, bezpečný boot | ne |
| Wi-Fi / Bluetooth | ne | ne (kromě modelu Pico W) |
| programovací jazyk | MicroPython, CircuitPython, C, C++ | MicroPython, CircuitPython, C, C++ |
| USB rozhraní | USB 1.1 zařízení a host | USB 1.1 zařízení a host |
| logická úroveň GPIO | 3,3 V | 3,3 V |
| GPIO | 26 x digitální IO | 26 x digitální IO |
| analogové piny | 4 x 12bitový ADC | 3 x 12bitový ADC |
| další rozhraní | 2 x UART, 2 x I2C, 2 x SPI, 24 x PWM | 2 x UART, 2 x I2C, 2 x SPI, 16 x PWM |
| programovatelné IO | 12 PIO | 8 PIO |
| onboard LED | GPIO 25 | GPIO 25 |
| napájení | 1,8 až 5,5 V přes Micro USB nebo VSYS | 1,8 až 5,5 V přes Micro USB nebo VSYS |
| MCU režim spánku | <10uA | 100uA |
| rozměry | 21 x 51 mm | 21 x 51 mm |
Všechny desky Raspberry Pi Pico sdílejí stejné rozložení GPIO pinů i stejný micro USB konektor pro napájení a připojení dat. To znamená, že produkty a příslušenství navržené pro starší modely by měly fungovat i s novinkou Pico 2. To by mělo uživatelům dovolit snadno upgradovat jejich projekty se stávajícím příslušenstvím, kabely a doplňky pro Raspberry Pi Pico. Dvojka v sobě nemá zabudovanou žádnou bezdrátovou technologii jako WiFi nebo Bluetooth.
Závěr
Raspberry Pi Pico 2 obsahuje oproti svému předchůdci významná vylepšení výkonu a funkcí, s robustními bezpečnostními prvky zabudovanými přímo do desky. Přitom je tvarově a softwarově kompatibilní s původními deskami série Pico, se stejným rozložením GPIO pinů a micro-USB konektorem pro napájení/programování. Raspberry Pi Pico 2 je programovatelné v jazycích C/C++ a Python a díky podrobné dokumentaci je ideální mikrokontrolérovou deskou pro nadšence i profesionální vývojáře.
Raspberry Pi Pico 2 není osazena bezdrátovou technologii (WiFi/Bluetooth), tu by měla nabídnout až verze Pico 2 W, která by měla být uvedena na trh do konce roku 2024. V případě potřeby bezdrátového připojení je nyní k dispozici stávající Raspberry Pi Pico W založené na RP2040.
Podle údajů Nadace se počítá s tím, že Raspberry Pi Pico 2 zůstane ve výrobě minimálně do ledna 2040.
Užitečné odkazy
Raspberry Pi Pico 2 product brief
Raspberry Pi Pico 2 MicroPython SDK
Raspberry Pi Pico 2 C/C++ SDK
Getting started with Raspberry Pi Pico series
