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 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.

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