เปิดตัว Raspberry Pi Pico 2 พร้อมชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2350 ที่ใช้ซีพียู RISC-V หรือ Arm Cortex-M33 แบบ Dual-core

Raspberry Pi Pico 2 เป็นบอร์ดพัฒนา MCU ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ใหม่ Raspberry Pi RP2350 ซึ่งมีคอร์ RISC-V แบบ dual-core หรือ Cortex-M33 แบบ dual-core พร้อม SRAM บนชิปขนาด 520 KB, flash ขนาด 4MB, พอร์ต micro USB สำหรับการจ่ายไฟและโปรแกรม และมีขา GPIO headers เหมือนกับบอร์ด Raspberry Pi Pico ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2040 dual-core Cortex-M0+ พร้อม SRAM ขนาด 264KB

RP2350 มีทั้งซีพียู Hazard3 RISC-V แบบ dual-core ที่เป็น open-source และ Cortex-M33 แบบ dual-core, แต่สามารถใช้ได้เพียงหนึ่งคลัสเตอร์ในแต่ละครั้ง นอกจากการมีคอร์ MCU ที่เร็วขึ้นและ SRAM ที่มีความจุสูงขึ้นแล้ว RP2350 ยังคล้ายกับ RP2040 แต่มี PIO block เพิ่มอีกหนึ่ง รวมทั้งหมดเป็นสาม ฟีเจอร์ใหม่ที่สำคัญคือความปลอดภัยในตัวเมื่อใช้คอร์ Arm Cortex-M33 ที่มี Trustzone และฟีเจอร์ด้านความปลอดภัยอื่นๆ

ชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2350

มาดูรายละเอียดของไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2350 กันก่อน ก่อนที่จะไปดูบอร์ด Raspberry Pi Pico 2 กัน

Raspberry Pi RP2350 block diagram — บล็อกไดอะแกรมของ Raspberry Pi RP2350

สเปคของ Raspberry Pi RP2350 :

CPU
- Dual-core Arm Cortex-M33 @ 150 MHz พร้อมฟังชั่น Arm Trustzone และ Secure boot หรือ
- Dual-core Hazard3 RISC-V 32-bit @ 150 MHz (3-stage in-order pipeline; RV32IMAC พร้อม Zba, Zbb, Zbs, Zbkb, Zcb, Zcmp, และ Zicsr extensions)
หน่วยความจำ – on-chip SRAM ขนาด 520 KB
สตอเรจ – external QSPI flash ภายนอก ขนาดสูงสุด 16MB
วงจรรอบข้าง (Peripherals)
- RP2350A: GPIO สูงสุด 30 พอร์ต, ADC สูงสุด 4 ช่อง, PWM สูงสุด 16 ช่อง
- RP2350B: GPIO สูงสุด 48 พอร์ต, ADC สูงสุด 8 ช่อง, PWM สูงสุด 24 ช่อง
- USB 1.1 host/device
- 2x UART
- 2x SPI controllers
- 2x I2C controllers
- 3x PIO blocks, 12x PIO (Programmable IO) state machines
- เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ
ความปลอดภัย
- anti-fuse OTP 8KB สำหรับ key storage
- SHA-256 acceleration
- Hardware TRNG
- ตัวตรวจจับการกระตุกที่รวดเร็ว
การดีบัก – SWD Debug interface
พลังงานต่ำ – โหมด sleep ประหยัดพลังงานที่ขยายพร้อมการเก็บข้อมูลในหน่วยความจำ SRAM แบบเลือกได้: ใช้พลังงานต่ำถึง 10 μA DVDD
แพ็คเกจ
- RP2350A – QFN-60; 7×7 มม.
- RP2350B – QFN-80; 10×10 มม.

Raspberry Pi RP2350A package pinout diagram — แพ็คเกจ Raspberry Pi RP2350A ที่ใช้ใน Raspberry Pi Pico 2

RP2350B package — แพ็คเกจ Raspberry Pi RP2350B

ตามที่เขาเข้าใจ แพ็คเกจ RP2350A มีขาที่เหมือนกับไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2040 แต่ตอนนี้บริษัทได้เพิ่มแพ็คเกจ RP2350B ที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งมี GPIO และช่องสัญญาณอนาล็อกเพิ่มเติม

Raspberry Pi ใช้วิธีเดียวกับที่ใช้สำหรับ RP2040 ในการตั้งชื่อ RP2350 โดยที่ RP หมายถึง “Raspberry Pi”, “2” คือจำนวนคอร์, “3” หมายถึง MCU core ที่ใช้ (เช่น Cortex-M33), และสองตัวเลขสุดท้าย “4” และ “0” ใช้สูตร floor(log2(x/16k)) เพื่อคำนวณหมายเลขที่แสดงถึงความจุของ SRAM และพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่ไม่หายภายในชิป

เราได้เห็นการอ้างอิงถึง RP235x ออนไลน์ ดังนั้นเราอาจจะได้เห็น RP2354 หรือรุ่นที่คล้ายกันในอนาคตที่มีแฟลชในตัว

การสลับระหว่าง Arm/RISC-V อธิบายไว้ในข้อมูล datasheet ดังนี้:

RP2350 รองรับทั้งสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ Arm และ RISC-V โปรแกรมที่ใช้ SDK ซึ่งไม่มีการเขียนโปรแกรมภาษา Assembly โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนในทั้งสองสถาปัตยกรรมเพียงแค่ใช้ build flag ที่เหมาะสม

มีซ็อกเก็ตโปรเซสเซอร์สองตัวบน RP2350 ซึ่งเรียกว่า core 0 และ core 1 ในเอกสารนี้ ซ็อกเก็ตแต่ละตัวสามารถติดตั้งโปรเซสเซอร์ Cortex-M33 (ที่ใช้สถาปัตยกรรม Armv8-M Main พร้อมส่วนขยาย) หรือโปรเซสเซอร์ Hazard3 (ที่ใช้สถาปัตยกรรม RV32IMAC พร้อมส่วนขยาย)

เมื่อรีเซตชิป ฮาร์ดแวร์จะตรวจสอบค่า ARCHSEL ในบล็อกควบคุม OTP เพื่อกำหนดว่าโปรเซสเซอร์ใดจะเชื่อมต่อกับซ็อกเก็ตนั้น โปรเซสเซอร์ที่ไม่ได้ใช้จะถูกจับรีเซ็ตตลอดไป โดยที่สัญญาณนาฬิกาของมันจะถูกปิด การตั้งค่าเริ่มต้นและค่าที่อนุญาตของ ARCHSEL register จะถูกกำหนดโดย OTP flags:

1. ถ้า CRIT0_ARM_DISABLE ถูกตั้งค่าไว้ จะอนุญาตเฉพาะ RISC-V เท่านั้น
2. ถ้า CRIT0_RISCV_DISABLE ถูกตั้งค่าไว้ จะอนุญาตเฉพาะ Arm เท่านั้น
3. ถ้า CRIT0_RISCV_DISABLE ถูกตั้งค่าไว้ จะอนุญาตเฉพาะ Arm เท่านั้น
4. ถ้า CRIT1_BOOT_ARCH ถูกตั้งค่าไว้ จะอนุญาตทั้งสองสถาปัตยกรรม และค่าเริ่มต้นจะเป็น RISC-V
5. ถ้า ไม่มีแฟล็กข้างต้นถูกตั้งค่า จะอนุญาตทั้งสองสถาปัตยกรรม และค่าเริ่มต้นจะเป็น Arm

การมีคอร์ RISC-V น่าจะเป็นการทดลองครั้งแรก และไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi ในอนาคตอาจจะเป็น RISC-V เพียงอย่างเดียว ต้องรอและดูต่อไป

สเปคของ Raspberry Pi Pico 2

SoC – Raspberry Pi RP2350
- CPU
  - Dual-core Arm Cortex-M33 @ 150 MHz พร้อม Arm Trustzone, Secure boot หรือ
  - Dual-core Hazard3 RISC-V @ 150 MHz
- Memory – 520 KB on-chip SRAM
- ความปลอดภัย
  - anti-fuse OTP 8KB สำหรับ key storage
  - Secure boot (สำหรับ Arm เท่านั้น)
  - anti-fuse OTP 8KB
  - acceleration SHA-256
  - Hardware TRNG
  - ตัวตรวจจับการกระตุกที่รวดเร็ว
- แพ็คเกจ – QFN-60
สตอเรจ – 4 MB on-board QSPI flash
USB – พอร์ต Micro USB 1.1 host/device สำหรับการจ่ายไฟและการโปรแกรม
การขยาย – PGIO header 26-pin ประกอบด้วย
- 2x UART
- 2x SPI controllers
- 2x I2C controllers
- 16x PWM channels
- 4x ADC
- 3x PIO blocks, 12x PIO (Programmable IO) state machines
การดีบัก – SWD debug interface
แหล่งจ่ายไฟ – 1.8 ถึง 5.5V DC
ขนาด – 51 x 21 มม.
ช่วงอุณหภูมิ – -20°C ถึง +85°C

เราจะได้รับ Raspberry Pi Pico 2 ในเร็วๆ นี้, เรายังไม่ได้ลองใช้งานแต่ตามที่เข้าใจน่าจะใช้ SDK เดียวกันกับ Raspberry Pi Pico/RP2040 ด้วย C/C++ และ Python พร้อมฟีเจอร์เพิ่มเติมด้านความปลอดภัย และเครื่องมือใหม่สำหรับ RISC-V หากคุณต้องการใช้งาน รายละเอียดเพิ่มเติมใน documentation website, รวมถึงบน GitHub กับ Pico SDK และ ตัวอย่าง

บอร์ด RP2350 ของบุคคลที่สามจะเปิดตัวพร้อมกับบอร์ด Raspberry Pi Pico 2 และเรามี Cytron MOTION 2350 PRO บอร์ดสำหรับควบคุมหุ่นยนต์ที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2350A อยู่บนโต๊ะ… ซึ่งเราจะทำการรีวิวในเร็ว ๆ นี้

Raspberry Pi Pico 2 มีให้เลือกซื้อเป็นหน่วยเดี่ยว หรือเป็นม้วน 480 หน่วย และจะยังคงผลิตต่อไปจนถึงอย่างน้อยเดือนมกราคมปี 2040 หรือมีอายุการใช้งาน 16 ปี ราคาคือ $5 (~180฿) ก่อนภาษีและค่าจัดส่ง ซึ่งแพงกว่า Raspberry Pi Pico รุ่นแรกหนึ่งดอลลาร์จากราคา $4 (~140฿)

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : $5 Raspberry Pi Pico 2 launched with Raspberry Pi RP2350 dual-core RISC-V or Arm Cortex-M33 microcontroller