Η κυκλοφορία του Raspberry Pi Pico 2 σηματοδοτεί μια σημαντική αναβάθμιση από τον προκάτοχό του, το Raspberry Pi Pico.

Τον Αύγουστο του 2024, το Ίδρυμα Raspberry Pi κυκλοφόρησε το Raspberry Pi Pico 2 με τον ενσωματωμένο μικροελεγκτή RP2350. Σκεφτήκαμε να εξετάσουμε τις τεχνικές διαφορές μεταξύ του RP2350 του Raspberry Pi και του προκατόχου του, του RP2040.

Επισκόπηση του RP2040

Το τσιπ RP2040, που παρουσιάστηκε τον Ιανουάριο του 2021 μαζί με το αρχικό Raspberry Pi Pico, ήταν μια πρωτοποριακή είσοδος στην αγορά μικροελεγκτών από το Raspberry Pi. Περιελάμβανε:

• Dual-core ARM Cortex-M0+: Λειτουργώντας στα 133 MHz, το RP2040 παρείχε άφθονη ισχύ για μια ποικιλία ενσωματωμένων εφαρμογών.
• 264kB SRAM: Επαρκής μνήμη για ελαφριές εφαρμογές και εργασίες σε πραγματικό χρόνο.
• 2MB μνήμης flash: Παρέχεται άφθονος χώρος αποθήκευσης για τα περισσότερα ενσωματωμένα έργα.
• 30 καρφίτσες GPIO: Συμπεριλαμβανομένης της προγραμματιζόμενης εισόδου/εξόδου (PIO) για ευέλικτα, προσαρμοσμένα περιφερειακά.
• Υποστήριξη συσκευών και κεντρικών υπολογιστών USB 1.1: Επιτρέπει βασικές επιλογές συνδεσιμότητας.
• 2 × μπλοκ προγραμματιζόμενης εισόδου/εξόδου (PIO), συνολικά 8 μηχανήματα κατάστασης: Ενεργοποίηση προσαρμοσμένων περιφερειακών υλοποιήσεων όπως κάρτα SD και VGA. Αυτά τα χαρακτηριστικά έκαναν το RP2040 μια εξαιρετική επιλογή τόσο για χομπίστες όσο και για επαγγελματίες, προσφέροντας μια προσιτή πλατφόρμα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Δείτε το πλήρες φύλλο δεδομένων RP2040

Επισκόπηση του RP2350

Το RP2350, η καρδιά του Raspberry Pi Pico 2, βασίζεται στα δυνατά σημεία του RP2040, ενώ εισάγει αρκετές βελτιώσεις:

• Διπλοί επεξεργαστές ARM CortexM33 και Hazard3 RISC-V στα 150 MHz: Σημαντική ενίσχυση της ταχύτητας ρολογιού, προσφέροντας βελτιωμένη απόδοση για πιο απαιτητικές εφαρμογές. Οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν δύο επεξεργαστές για εκτέλεση κατά την εκκίνηση.
• 520kB SRAM: Αύξηση της μνήμης, υποστηρίζοντας πιο σύνθετες λειτουργίες και μεγαλύτερα σύνολα δεδομένων.
• Έως 16 MB εξωτερικού QSPI flash/PSRAM: Προσβάσιμο μέσω προαιρετικής δεύτερης επιλογής chip που εξυπηρετεί εφαρμογές που απαιτούν πιο εκτεταμένες βάσεις κώδικα ή καταγραφή δεδομένων.
• 30-48 καρφίτσες GPIO (ανάλογα με το μοντέλο): Επέκταση των επιλογών εισόδου/εξόδου, προσφέροντας μεγαλύτερη ευελιξία στη διασύνδεση με εξωτερικό υλικό.
• 12 προγραμματιζόμενες μηχανές κατάστασης εισόδου/εξόδου (PIO): Αύξηση του αριθμού των προσαρμοσμένων περιφερειακών υλοποιήσεων που μπορούν να εκτελεστούν ταυτόχρονα.
• Προαιρετικοί πυρήνες RISC-V: Μοναδικοί για τον RP2350, οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν μεταξύ δύο πυρήνων ARM Cortex-M33 και διπλών πυρήνων Hazard3 RISC-V, προσφέροντας ευελιξία στην επιλογή αρχιτεκτονικής.
• Προηγμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας: Περιλαμβάνει Arm TrustZone για Cortex-M, υπογεγραμμένη εκκίνηση, 8kB antifuse OTP για αποθήκευση κλειδιών, επιτάχυνση SHA-256, TRNG υλικού (True random number generator) και γρήγορους ανιχνευτές σφαλμάτων, παρέχοντας ισχυρές επιλογές ασφάλειας για εφαρμογές επαγγελματικού επιπέδου.

Τα προηγμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας του RP2350 και η δυνατότητα διπλού πυρήνα διπλής αρχιτεκτονικής υπογραμμίζουν την καταλληλότητά του για επαγγελματικές και βιομηχανικές εφαρμογές, διατηρώντας παράλληλα την προσβασιμότητα και την προσιτή τιμή που έκαναν το αρχικό Raspberry Pi Pico τόσο δημοφιλές.

Δείτε το πλήρες φύλλο δεδομένων RP2350

Βασικές διαφορές

Για να παρέχουμε μια σαφέστερη εικόνα των εξελίξεων, ακολουθεί ένας πίνακας σύγκρισης που επισημαίνει τις κύριες διαφορές των τσιπ RP2040 και RP2350:

Χαρακτηριστικό	RP2040	RP2350
Επεξεργαστής	Διπύρηνος ARM Cortex-M0+ στα 133 MHz	Επεξεργαστές ARM® Cortex® M33 και δύο επεξεργαστές Hazard3 RISC-V στα 150 MHz (επιλέξιμοι από το χρήστη για διπλούς πυρήνες)
SRAM	264kB	520kB (σε 10 τράπεζες)
Εσωτερική μνήμη flash	2ΜΒ	0/2MB (εξαρτάται από το μοντέλο)
Καρφίτσες GPIO	30	30 – 48
Υποστήριξη USB	Συσκευή USB 1.1 και κεντρικός υπολογιστής	Ελεγκτής USB USB 1.1 και PHY, με υποστήριξη κεντρικού υπολογιστή και συσκευής
Προγραμματιζόμενη IO (PIO)	8 μηχανέ κατάστασης	12 μηχανές κατάστασης
Χαρακτηριστικά ασφαλείας	Δεν υπάρχουν χαρακτηριστικά ασφαλείας	Arm TrustZone, υπογεγραμμένη εκκίνηση, 8kB antifuse OTP, επιτάχυνση SHA-256, TRNG υλικού (True random number generator)και γρήγορους ανιχνευτές σφαλμάτων

Επιπτώσεις στην απόδοση και την ασφάλεια

Η αύξηση της ταχύτητας ρολογιού από 133 MHz σε 150 MHz στο RP2350 μεταφράζεται σε αισθητή αύξηση της απόδοσης, ιδιαίτερα ευεργετική σε εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο. Οι προαιρετικοί πυρήνες RISC-V προσφέρουν ευελιξία στην αρχιτεκτονική επεξεργασίας, καλύπτοντας διάφορες ανάγκες εφαρμογών. Επιπλέον, τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας καθιστούν το RP2350 κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν ισχυρή προστασία από παραποίηση και μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

Συμπέρασμα

Το τσιπ RP2350 προσφέρει σημαντικές αναβαθμίσεις σε σχέση με το RP2040, καθιστώντας το ισχυρό υποψήφιο για πιο απαιτητικές ενσωματωμένες εφαρμογές. Είτε αναπτύσσετε ένα νέο έργο είτε θέλετε να αναβαθμίσετε ένα υπάρχον, οι βελτιώσεις στην απόδοση, τη μνήμη, τις επιλογές εισόδου/εξόδου, την ασφάλεια και την αρχιτεκτονική ευελιξία καθιστούν το Raspberry Pi Pico 2 μια συναρπαστική επιλογή για να προχωρήσετε.

Πηγή: A Technical Comparison of the RP2350 and RP2040 Chips – News – SparkFun Electronics