Возможно, вы уже слышали о том, что Raspberry Pi объявила о выпуске Pico 2, микроконтроллерной платы второго поколения на базе RP2350. Благодаря более высокой тактовой частоте ядра, вдвое большему объему памяти, более мощным ядрам Arm, новым функциям безопасности и обновленным интерфейсным возможностям Pico 2 должен обеспечить значительный прирост производительности и функциональности, сохраняя при этом аппаратную и программную совместимость с предыдущими представителями серии. Сейчас, когда шум вокруг новинки немного стих, пришло время поговорить о ней более подробно. А заодно понять, будет ли она на самом деле стоит 500 рублей. Спойлер: маловероятно!
Новая микроконтроллерная плата Raspberry Pi
Первое, что удивляет - заявленная цена новинки, которая установлена на уровне всего 5 долларов, что является хорошим примером ценообразования и уже привлекло интерес энтузиастов со всего мира. Когда устройство появится в России, цена на него будет отличаться, но входной уровень уже неплохой.
Это не самый сложный компонент и поэтому производитель смог сохранить минимальную цену, что сделает его действительно массовым. Для понимания: за три с половиной года с выхода оригинального Pico он и его беспроводная версия Pico W были проданы в количестве более 4 миллионов штук. Чаще всего его покупали для самоделок и бесчисленного количества коммерческих устройств вроде столов для пинбола, синтезаторов и других гаджетов. Тут можно рассчитывать на еще более высокий уровень продаж.
Микроконтроллер RP2040 предлагал два 32-битных ядра, много оперативной памяти на кристалле, гибкие интерфейсы благодаря программируемой подсистеме ввода-вывода (PIO), и все это было связано детерминированной шиной. Она позволяла разработчикам выжимать столько мощности, сколько им было нужно, естественно, с учетом соблюдения определенных условий. Энтузиасты даже реализовывали игровые консоли на базе Commodore 64, чем охотно делились в социальных сетях. На видео ниже — пример такого проекта.
https://youtu.be/F4_-2U_dQLA?si=xG2bnngeejoUqnXE
При создании микроконтроллера RP2040 на оригинальном Raspberry Pi Pico специалисты сразу «держали в уме» набор функций, которые надо реализовать в новом поколении. Среди них были увеличенная память на кристалле и пониженное энергопотребление в режиме ожидания. А пользователи требовали более быстрые ядра, больше оперативной памяти и защиту кода.
Пользователи активно делились советами о том, как можно применить в быту такой простой гаджет. На эту тему было много видео в сети, вроде такого, где приведены 10 идей для использования Raspberry Pi Pico от самодельной периферии для компьютера до пульта управления майнинговой фермой. Среди примеров, которые приводятся в ролике: создание осциллографа для смартфона, регулятор громкости для компьютера, игровая консоль, регулятор помола для кофемашины, контроллер для робота и другие.
Отличие нового Raspberry Pi RP2350 от RP2040
Несмотря на неплохие характеристики RP2040, модель RP2350 является гораздо более продвинутой. Предыдущее поколение предлагало только один вариант корпуса 7×7 мм, а теперь есть выбор между 7×7 мм (RP2354A) и 10×10 мм (RP2354B). Площадь кремниевой матрицы теперь составляет 5,3 мм2 против 2,7 мм2 у RP2040. При этом, заявленная цена базовой версии RP2350A всего на 10 центов дороже, а RP2350B - на 20 центов.
Все версии RP2350 поступят в массовую продажу до конца 2024 года, а потенциальные покупатели уже могут оставить заявку и принять участие в программе тестирования.
Pico 2 объединяет RP2350A с 4 МБ внешней QSPI‑флэш‑памяти, что вдвое больше, чем у первого поколения. По внешнему виду эта плата похожа на Raspberry Pi Pico и в отдельной версии включает в себя функции беспроводной связи, что обозначается буквой «W» в ее названии. Версия Pico 2 W использует тот же модем Infineon 43 439, что и Pico W. Также версии Pico 2 и Pico 2 W поставляются с предустановленными 0,1-дюймовыми разъемами.
Программирование Raspberry Pi
Как и следовало ожидать, запуск Pico 2 и RP2350 сопровождается обновленным выпуском Pico SDK, а также новыми образами MicroPython и CircuitPython. RP2350 будет проходить лабораторные испытания в сертифицированной независимой лаборатории с целью достижения уровня PSA Certified Level 2 перед выпуском.
Кроме этого, в Raspberry Pi заявили о совместной работе с Google по запуску Pigweed SDK со встроенной поддержкой Pico 2. Библиотеки промежуточного ПО Pigweed были установлены в миллионы устройств, включая собственные устройства Pixel и термостаты Nest от Google. Pigweed SDK даст возможность более легко интегрировать эти компоненты в проекты для Pico 2.
Безопасность Raspberry Pi Pico 2
Еще одной важной особенностью RP2350 является подписанная загрузка, ставшая частью модели безопасности. Если защита включена, то загрузка двоичного файла возможна только в том случае, если он был подписан с помощью закрытого ключа, а хэш соответствующего открытого ключа хранится в OTP. Предотвращение запуска злоумышленником произвольного кода значительно усложняет задачу извлечения содержимого OTP, включая криптографические ключи, используемые для защиты кода. Это большой плюс новинки, так как в подобных продуктах производители часто игнорируют серьезные требования безопасности.
В преддверии запуска Raspberry Pi поручила компаниям NewAE и Hextree провести аудит архитектуры безопасности и даже предлагает вознаграждение в размере 10 000 долларов за первый подтвержденный взлом подписанного процесса загрузки. И если недостатки не будут найдены, программа будет продлена.
Разработка Pico 2 и RP2350 является не просто частью подготовки новых продуктов. Запуск новинок по значимости, количеству нововведений и трудозатратам сопоставим только с запуском Raspberry Pi 5. Осталось только детально проверить новинку на себе, закончив несколько проектов, но сам по себе ее запуск является многообещающим.
Комментарии (37)
Indemsys
26.09.2024 08:00+2Чип очень ограниченный в возможносиях потому и дешевый.
Нет SDIO, не имеет Flash памяти, медленный USB, весь такой защищенный, но криптоакселератора нет.
Все говорит о том что чип заточен под жёсткую бизнес модель привязки к архитектуре.
Т.е. кто-то пишет библиотеки и потом полностью закрывает их от юзеров в Secure domain.
Те же эмуляторщики ретро игр наконец получат защиту своего IP. (если научатся)
Отсюда и такое внимание в доке к защите бутлодера.Ардуинщики кто зарабытывает на аппаратных расширениях, теперь смогут переквалифицироваться и еще зрабатывать продавая залоченные, но частично отрытые чипы.
kenomimi
26.09.2024 08:00Те же эмуляторщики ретро игр наконец получат защиту своего IP.
Эмуляторы ретро-игр - скользкая дорожка в целом. Пока они сидят на чистом энтузиазме, их не трогают. Но как только высунут нос выше фонового шума - копираст их сразу же прихлопнет, так было уже не раз. Так что им врядли интересно огораживать наработки...
kenomimi
26.09.2024 08:00Secure Boot открыли полностью? Или опять "дайтие миллиард золотом, станцуйте перед нашим барином на мизинце, вызовите Бафомета на перекрестке трех дорог, и принесите кости красного дракона - тогда дадим вам обфусцированную либу под строжайший NDA". Обычно у всех второе.
Так-то еще есть rv1103 - та же шняга по цене, но с линуксом, NPU, и всеми взрослыми плюшками. Нполовину открытый, по крайней мере весь пакет для сборки есть в исходниках. Только вот с докой печаль - части инфы нет, например, на тот же Secure Boot или встроеный МК.
acc0unt
26.09.2024 08:00На бумаге чип RP2350 выглядит очень сочно, но RPi ухитрились сломать high impedance input у себя в GPIO, причём на аппаратном уровне. Кря.
soymiguel
26.09.2024 08:00Ну что за детский сад, никогда такого не было, и вот опять. На протяжении всей 12летней истории RPi поделий заявленная цена существовала только в грезах обозревателей и прочих таинственных фей и единорогов, для земных существ она умножалась на три минимум. Найдете за 5 баксов, в наличии, без 50-баксовой доставки в соседний подъезд - дайте знать, пожалуйста. А до этого заголовок - лицо статьи - дешевенький кликбейт, даже спойлеров не надо.
gudvinr
RP2350 - чип который пытается быть хорошим во всём, но в итоге везде плох.
В RP2040 не было secure boot, что мешало использованию в серийных устройствах. В 2350 его завезли, но ещё и завезли второй микроконтроллер.
Для серийного устройства второй мёртвый камень просто мертвый груз, который не бесплатен.
Для учебных целей это прикольно - можно писать прошивки для RISC-V и ARM, но если это единственный кейс, то это путь в никуда, потому что SDK у разных МК всё равно разные, а у RPi нет других чипов для серийных устройств.
ialexander
Так где "везде" он плох? Просто из-за того, что он поддерживает ещё и RISC-V и это не бесплатно. Это называется "плох везде"?
Как минимум он хорош в учебных целях, и это главное направление для RPi.
gudvinr
Цитирую себя же:
Ну вот обучится человек на чипах RPi, идёт работать куда-то или хочет свои устройства выпускать. В результате нужно всё равно надо изучать новые SDK и разбираться в бесконечных Errata на конкретные чипы.
А можно взять STM32 или ESP32, на которых огромное кол-во компаний делает серийные устройства, и порог вхождения в реальный мир будет уже намного ниже.
ialexander
Не думаю, что RPi когда-либо затачивался на обучение программирования для промышленных микроконтроллеров. То что его используют некоторые компании, это скорее исключение, чем правило.
В то же самое время он активно используется для обучения детей основам компьютерной грамотности, робототехники и так далее и энтузиастами вроде меня, для которых эти ограничения неважны.
Он не один в этой области, у моей дочери в школе используется BBC MicroBit для обучения программированию на питоне.
Она так же игралась от Robotic Platform от Kitronik, которая представляет собой небольшой робот на колесах, который управляется RPi Pico с помощью программ на питоне.
У нее так же есть конструктор, в который помимо всего включен и Pico.
Уверен, что школам, детям и энтузиастами наплевать, что в Pico 2 есть "лишнее" железо. Наоборот, его особенно оценит категория энтузиастов.
Пара Pico и пара MixсroBit моей дочери.
N-Cube
Конечно, а еще после rPI Pico можно легко перейти на Zero, а там и на «взрослые» rPI. Притом доступно уйма расширений и прочего от Kitronik, Pimoroni, Adafruit, и прочих производителей с отличной документацией. Кстати, у нас тоже и микробитов штук пять и пико десятка полтора для всяких поделок и игрушек (про новогодние гирлянды с классными эффектами на пико я писал статью на хабре).
gudvinr
Это вообще друг с другом не коррелирует. С pico "перейти" на zero так же просто, как на любые SBC с линуксом, потому что это совсем разные категории устройств.
Глобально может быть, но для РФ не особо актуально
N-Cube
Линукс он и есть линукс, что терминал на десктопе или удаленном сервере, что на микроконтроллере, без разницы. А если еще знаете про башизмы и гнушные и бсд версии базовых утилит, то и вовсе все просто. Ну, разве что вы первый раз терминал увидели... А вот работа с периферией это отдельный мир.
Британский чип вам актуально, а британские платы с этим чипом нет? Не вижу логики.
gudvinr
Не скажу за остальные, но Adafruit - американская компания и, насколько я знаю, производит свои платы в США.
Чипы RP и не-брендовые платы купить в Китае - не настолько большая проблема, как импортировать электронику из ВБ и США.
Но конкретно для меня британские чипы тоже не особо актуальны. Речь лишь о том, что доступность крутых расширений от условно доверенных брендов довольно ограничена в зависимости от локации.
N-Cube
Вот только и платы и чипы есть на алиэкспрессе, можно найти и оригиналы и клоны:
https://www.aliexpress.com/w/wholesale-pimoroni.html
https://www.aliexpress.com/w/wholesale-adafruit.html
N-Cube
Вы можете хоть транзисторы россыпью взять, по набору фич будет примерно настолько же далеко от rPI Pico. Для замены PIO с другим микроконтроллером вам понадобится еще пачку контроллеров с обвязкой распаять, получив плату вдесятеро больше и дороже, чем аналогичная на Pico стоит.
Пока вы найдете годную документацию на STM32 и решения даже типовых проблем rPI Pico не то что 2й версии - 10й выйдет. Сам чип rPI куда комфортнее в использовании (вплоть до того, что любые низкоуровневые трюки типа включения энергосбережения для конкретных банок памяти можно из питона делать) и документация отличная.
gudvinr
Который во-первых не для всех задач нужен, а во-вторых там, где нужен, иногда может быть заменён со-процессором.
Ну и порог вхождения для программирования на PIO ассемблере значительно выше, чем накидать код на micropython или даже на Си.
Покажите примеры парочки устройств не для нишевого потребления, которые сделаны на RP и пользуются PIO в хвост и гриву?
Не хобби проекты, не сенсоры для 3Д принтеров, а действительно что-то для аудитории, которая больше чем полтора землекопа.
Если люди уже работают с STM32 в промышленных масштабах, и работали до появления RP, то есть основания полагать, что эти сложности сильно преувеличены.
N-Cube
Не с тем сравниваете. Сравните написать несколько строчек на ассемблере против развести плату и организовать совместную работу, watchdog таймеры и прочее для пачки контроллеров совместно.
Вот не надо фантазий на уровне "эппл из гаража это хобби проект, отметаем". 3D принтеров и станков с ЧПУ сейчас десятки, если не сотни миллионов работают в мире, так что матплаты для них это мейнстрим. Плюс осциллографы, сигнальные генераторы и многое другое на пико. Я уж не говорю про елочные гирлянды, где для управления несколькими лентами с достаточно высокой частотой (герц от 60) PIO отлично подходят.
Понятно, вам с дивана балет это просто, ядерная физика раз плюнуть, а микроконтроллеры программировать для лентяев. Из моего опыта - четверть века назад я сделал прошивку для не документированного процессора амд в GPS трекере, не имея ни документации, ни отладочной платы, только SDK с куцым набором примеров. Так вот к черту всю эту самодеятельность, rPI с документацией, кучей примеров и сообществом как раз то, что я своим детям показываю.
gudvinr
Если речь идёт о серийном прозводстве, эти преимущества идут на нет из-за отсутствия secure boot. Кому-то это не важно, но во многих случаях это критично и не стоит компромиссов.
В большинство из которых какие-то кастом платы никто ставить не будет. Особенно в компаниях.
Речь шла об условных сенсорах для ворона и прочих самосборов. Рынок сбыта для таких устройств довольно мал, да и RP там используют в основном из-за USB, а не для PIO.
Это уже ваши фантазии. Я имею в виду проекты вида rgb2hdmi, picodvi, "осциллографы, сигнальные генераторы и многое другое".
Прикольно? Да. Полезно? Да. Но за пределами небольшого количества людей, которые их себе соберут, никто этим не пользуется.
А ссылки, ссылки где?
Во-первых не с дивана, а с кресла. А во-вторых у меня буквально на столе лежат и RP2040 и ESP32, и уровень документации у них различается не сильно, судя по опыту использования тех и этих. Косяки есть тоже и там и там. MicroPython тоже есть под почти любой камень.
N-Cube
То есть секьюре бут вам просто позарез нужен, но его наличие в пико это недостаток? Я вас не понимаю...
В типовых 3д принтерах стоят кастомные платы от производителей принтеров, а не типовые "материнки" для компов. Какую плату сделают, та и будет. Зачастую, там китайский клон STM, без документации вообще и с "кривыми" таймингами (так что некоторую периферию подключить бывает просто невозможно).
The MagPi magazine, https://www.hackster.io предлагают сотни готовых девайсов и инструкций для сборки. Вполне себе серийные девайсы есть и с комьюнити. Не масштабы Эппл, конечно, но и вы вроде не Стив Джобс, чтоб об этом волноваться.
Сможете на питоне отключить лишнюю память на ESP32 для энергосбережения? Или найти пункт в документации с конкретными командами?
Проблемы проблемам рознь. Как говорится, любая задокументированная проблема с известными обходными путями это особенность :)
gudvinr
Его нет в RP2040 (а вы сами писали "берите Pico первой версии и экономьте")
Его нет при использовании RISC-V ядер, т.к. он реализован через ARM TrustZone
Точно так же я могу вам накидать уловок типа "сможете XXX на RP1234 для YYY?", заведомо зная, что это сделать будет нельзя. RP от этого бесполезным не становится. Например, "сможете подключиться к точке доступа по WiFi без внешних чипов?". Это не конструктивный аргумент.
Но в ESP32 режим энергосбережения есть. Можно оставить рабочим только со-процессор, при этом будет выключено почти всё, кроме IO и, собственно, со-процессора и минимального кол-ва RAM.
N-Cube
Кажется, ваша проблема далека от технической и прекрасно сформулирована в известном старом фильме: "Имею желание купить дом, но не имею возможности... Имею возможность купить козу, но не имею желания." (с)
Я заведомо знаю, что это сделать можно и все описано в пулл реквестах и коммитах в микропитон. Вот только в документации эспрессив ничего не было и, вероятно, до сих пор нет.
Вообще-то есть два режима, но документация такая "выдающаяся", что вы вот клянетесь, что есть только один.
Так дело за малым - покажите раздел документации, как этими режимами воспользоваться из микропитона. Не на форумах и на гихабе, а в документации производителя - как у rPI Pico.
Astroscope
Сказать, что "и не будет никогда" - тоже невелик риск ошибиться в прогнозах. Так Эспресив - это еще, можно сказать, отличная документация. Потому что следующий уровень погружения - это документация только на китайском и под таким NDA, что ее ну вот вообще никак нет никакой возможности достать. Хотя, казалось бы, документация не компрометирует интеллектуальную собственность (с которой у китайцев довольно анизотропные отношения), зато на отлично рекламирует товар среди B2B покупателей и равных им по компетентности частных энтузиастов. Но нет.
N-Cube
Это что, у меня есть в коллекции, к примеру, I2C дисплейчик с драйвером от производителя к BBC MicroBit, который каждый пиксел отрисовывает примерно секунду. Притом, без этого драйвера из микропитона дисплей работает с нормальной скоростью. То есть документации настолько нет, что сам производитель не может со своим творением работать :)
gudvinr
Уже не первый раз вы какие-то выдумки говорите про меня. Ну не было там про только один.
А зачем? Вы специально зачем-то придумали такие условия, которые нельзя выполнить. Чтобы что? Чтобы показать что в этих условиях ваша любимая игрушка круче?
Это задача уровня "какую максимальную скорость покажет болид F1, если убрать элементы для аэродинамики, положить десять гирь и взять из жигуля". А потом сказать, что вот, смотрите, он плохо ездит. Ну конечно он плохо ездит при таких вводных.
N-Cube
Вы отказываетесь от своих же слов - выше вы назвали один "режим", в единственном числе. Безотносительно к ESP32, режимов энергосбережения почти всегда не один, да еще с дополнительными вариациями, почитайте хоть какую документацию, прежде чем комментировать.
Если вам не нужна документация на чипы, то вы с ними и не работаете. Что обсуждать-то пытаетесь? Кто работает, тем нужна.
Вам все равно, о чем флеймить?
DarkTiger
Кастомные платы в 3D принтерах обычно не стоят. По ценовой причине: кастомная плата стоит неприятно дорого на малой партии ~10K, а состав требований к вычислительной системе не так сильно меняется от принтера к принтеру. Expansion board (тоже типовую и массовую - функции управления приводами не уникальны, наоборот) легко подцепить на плоском на шлейфе. Простая иллюстрация: подумайте о ценах, которые может получить покупатель 10К чипов и 10М чипов. То же самое с печатными платами, с монтажом, тестированием и остальным. Берете планку памяти DIMM, смотрите на чип, смотрите на цену планки в Амазоне, вбиваете название чипа памяти в Digikey-Arrow-Mouser и выпадаете в осадок на любом доступном там количестве..
Ну и насчет типовости. Neptune 4 - это типовый 3D принтер или нет? Скорее, да, не так ли? У меня стоит на столе рядом. Управляется RPi Zero под Linux. Можно зайти по ssh, полазить по системе, хоть через sysfs моторами самому поуправлять, если делать больше нечего.
AllexIn
Какая рассыпуха? Какие типовые проблемы?
STM32 Blue/Black стоят копейки и продаются свободны. Имеют поддержку Arduino IDE. Нет там проблем ни таймер завести, ни переферию.
N-Cube
Ну так расскажите нам, как в общем случае решить проблему пропущенных прерываний, к примеру. А то производитель не знает, а вам, оказывается, раз плюнуть.
N-Cube
Чип всего на 10 центов дороже предыдущего, притом мощнее и включает, фактически, два чипа разной архитектуры. Если уж эти 10 центов вам так важны, для вас есть пики и еще много всего. Куда хуже проблемы с IO, которые софтверно вообще не решаются, но если вы об этом и не вспомнили, вам это явно не критично.
gudvinr
10 центов - это 12% от стоимости чипа. Когда у вас одно, два, три устройства - да, это ничто. А когда устройств уже несколько сотен - внезапно эти 10 центов разницы начинают ощутимо влиять.
Такие вещи пишутся в Errata секции документации. То, что об этом явно не написано в коротком сообщении не значит, что я об этом в принципе не знаю. Такие вещи есть везде, и не особо важно, какой именно это МК. Поэтому лишь на основе этого нельзя сказать что RP сильно хуже, чем остальные.
Которые одновременно не работают. В рабочем устройстве у вас будет один двухъядерный камень.
N-Cube
Вот только в эти 10 центов входит больше памяти и более быстрые ядра. Не нужно - так берите Pico первой версии и экономьте.
Вопрос в том, насколько вам критичны найденные проблемы и устраивают ли пути их решения.
Конечно. Вот радости-то было бы одновременно питание тратить на оба, да еще и с перегревом бороться.
gudvinr
Вам шашечки или ехать? Быстрые ядра - это (почти) всегда больше энергопотребления.
Если бы дело было только в этом, почему бы и не вставить только быстрые ядра, и не добавлять камни, которые просто мёртвым грузом лежат?
N-Cube
Если вам это не нужно, можете "лишний" микропроцессор никогда не включать и считать, что его вовсе нет. Разница в цене объясняется увеличенным объемом памяти и более быстрыми основными ядрами, так что вы не переплачиваете. Или вас беспокоит, что кто-то "даром" получит такой бонус?
acc0unt
Так что вам, эти лишние ядра спать мешают? Не надо - так не пользуйся.
Я больше скажу: есть абсолютно "серийные" микроконтроллеры, у которых процента эдак 4 от площади кристалла отдано под функционал, в даташите вообще не описанный. И лежит в них этот функционал мёртвым грузом.
Почему? Потому что, например, был у производителя очень крупный заказчик. Он попросил для себя чип с очень специфической периферией. Производитель посчитал, и решил впихнуть эту периферию в микроконтроллер "для всех". Но в "серийном" варианте чипа пины этой периферии висят на кристалле "в воздухе", а регистры в даташите отмечены как "reserved". А крупному заказчику тот же точно кремний идёт в корпусе с другой распиновкой, под другим названием, и с немного другой документацией.
Я таких историй могу описать с десяток. "Мёртвый" кремний - явление довольно частое.
AiR_WiZArD
Китайцы тоже начали так делать - пихать переключаемые ядра, пример SG2002 - cortex A53 + riscv C906, вполне нормальное решение, вряд ли это хоть как-то ощутимо влияет на цену, учитывая низкую стоимость изготовления на микроконтроллерных технологических нормах. Лицензия на IP Cortex M33 вероятно занимает больший процент стоимости чипа, чем два простых risc-v ядра
gudvinr
Там Cortex A, а не M. Совсем другого класса камни.
Плюс из трёх ядер могут быть доступны два (V+A или V+V)
smoluks4096
Если вам так хочется чип, идеально подходящий именно под ваши задачи, почему бы вам не сделать его самим? RISC-V бесплатный
Выйдет дороже? Значит ваша серия недостаточно серия, чтобы учитывать ваши хотелки при разработке чипа