5 dolarlık mikrodenetleyici kartı Raspberry Pi Pico 2 satışa çıktı
(raspberrypi.com)- Raspberry Pi, ikinci nesil kartı Raspberry Pi Pico 2’yi piyasaya sürdü; yeni RP2350 tabanı üzerinde performans, bellek, güvenlik ve arayüzleri güçlendirirken mevcut Pico ekosistemiyle uyumluluğu koruyor
- Ana çip olan RP2350; 150MHz hızında iki Arm Cortex-M33, 520KB SRAM, TrustZone tabanlı güvenlik, signed boot, OTP, SHA-256 hızlandırma, TRNG, yükseltilmiş PIO, HSTX ve harici QSPI PSRAM desteği içeriyor
- Pico 2, RP2350A ile 4MB harici QSPI flash’ı birleştiren 5 dolarlık bir kart; Pico 2 W ve 0.1 inç header’ları önceden takılmış sürümlerin de yıl sonundan önce çıkması bekleniyor
- Geliştirme ortamı; güncellenmiş Pico SDK, MicroPython ve CircuitPython imajları, Rust desteği çalışmaları, Trusted Firmware-M 2.1.0 LTS referans donanım çalışmaları ve Google Pigweed SDK desteğiyle birlikte genişliyor
- RP2350, açılışta Arm Cortex-M33 yerine iki Hazard3 RISC-V çekirdeğinin seçilebilmesini sağlayarak Raspberry Pi kartlarında RISC-V’yi kararlı biçimde denemek için bir temel oluşturuyor
Pico 2’nin çıkışı ve temel değişiklikler
- Raspberry Pi Pico 2, Raspberry Pi tarafından tasarlanan yeni yüksek performanslı ve güvenli mikrodenetleyici RP2350 tabanlı ikinci nesil bir mikrodenetleyici kartıdır
- Mevcut Pico serisine göre çekirdek saat hızı artırıldı, bellek iki katına çıkarıldı ve daha güçlü Arm çekirdekleri, yeni güvenlik özellikleri ile geliştirilmiş arayüzler sunuluyor
- Önceki Pico serileriyle donanım ve yazılım uyumluluğu korunuyor
- Satış fiyatı 5 dolar
RP2040’tan RP2350’ye
- 2021 Ocak ayında çıkan orijinal Pico ve RP2040 sonrasında geçen üç buçuk yılda Pico ve Pico W toplamda yaklaşık 4 milyon adet sattı
- RP2040, çeşitli üçüncü taraf geliştirme kartları ve OEM ürünlerinde kullanıldı; pinball masaları ve synthesizer gibi ürünlerde de yer aldı
- RP2040; iki 32 bit çekirdek, yonga üstü RAM, programlanabilir I/O (PIO) alt sistemi ve deterministik bus fabric ile tasarlanmış bir mikrodenetleyiciydi
- RP2040 tabanlı demolara Graham Sanderson’ın DOOM portu, Dmitry Grinberg’in PalmOS portu ve Kevin Vance’in “CPU-less” Commodore 64 cartridge projesi örnek gösteriliyor
- RP2040’ta yonga üstü depolama, düşük güçte boşta bekleme durumu ve paket seçenekleri eksikti; kullanıcılar daha hızlı çekirdekler, daha fazla RAM ve kod koruma özellikleri talep etti
RP2350 çip özellikleri ve paketler
- RP2350, RP2040’a göre çok daha gelişmiş bir tasarım
- Başlıca özellikleri şöyle
- 150MHz hızında, kayan nokta ve DSP destekli iki Arm Cortex-M33 çekirdeği
- Aynı anda erişilebilen 10 bankalı 520KB yonga üstü SRAM
- Arm TrustZone for Cortex-M tabanlı güvenlik mimarisi
- signed boot desteği
- 8KB yonga üstü antifuse OTP bellek
- SHA-256 hızlandırma
- Donanımsal true random number generator (TRNG)
- Yonga üstü anahtarlamalı güç kaynağı ve düşük quiescent current’li LDO
- Yükseltilmiş 12 adet PIO durum makinesi
- Yüksek hızlı veri aktarımı için HSTX çevre birimi
- Harici QSPI PSRAM desteği
- Paket seçenekleri, RP2040’ın tek 7×7mm QFN56 paketine kıyasla çeşitlendirildi
- RP2350A: 7×7mm QFN60, 30 GPIO
- RP2350B: 10×10mm QFN80, 48 GPIO
- RP2354A/RP2354B: sırasıyla 2MB stacked-in-package QSPI flash içeren varyantlar
- Fiyatlandırma; RP2350A için 3.400’lük reel bazında 0,80 dolar, tekil alımda 1,10 dolar ve bu da RP2040’tan 10 sent daha pahalı olduğu anlamına geliyor
- RP2350B, RP2350A’dan 10 sent daha pahalı; RP2354 varyantları ise flash’sız karşılıklarından 20 sent daha pahalı
- RP2350’un 2024 sonundan önce yüksek hacimli tedarike geçmesi planlanıyor; örnek programına katılım ürün sayfası üzerinden yapılabiliyor
Pico 2 kartı ve yolda olan ürünler
- Pico 2, RP2350A ile 4MB harici QSPI flash’ı birleştiriyor
- Orijinal Pico’nun harici QSPI flash’ı 2MB idi
- Form faktörü ve elektriksel özellikler, orijinal Pico tasarımıyla uyumlu
- Çıkış anında dağıtım kanallarındaki stok yüksek değil, ancak Pico 2 Sony ile birlikte full-rate production aşamasında
- Birden fazla Approved Reseller iş ortağı backorder ve ön sipariş sistemleri işletiyor; önümüzdeki birkaç hafta boyunca düzenli sevkiyat yapılması bekleniyor
- Yıl sonundan önce çıkması planlanan ürünler şunlar
- Pico W’deki Infineon 43439 modemi kullanan kablosuz destekli Pico 2 W
- Pico 2 ve Pico 2 W’nin 0.1 inç header’ları önceden takılmış sürümleri
Geliştirme araçları, güvenlik sertifikasyonu, belgeler
- Pico 2 ve RP2350 çıkışıyla birlikte Pico SDK güncellendi
- Yeni MicroPython imajları ve CircuitPython imajları sunuluyor
- Jonathan Pallant ve katkıda bulunanlar, yeni platforma Rust dil desteğini getirmek için çalışıyor
- Raspberry Pi, Trusted Firmware projesiyle birlikte RP2350’u Trusted Firmware-M 2.1.0 LTS için referans donanım platformu haline getiriyor
- TF-M, Arm v8-M çiplerinde PSA Certified için referans uygulama sağlıyor
- RP2350, sertifikalı bağımsız laboratuvarlarda test edilecek
- Hedef, ekim sürümünden önce PSA Certified Level 2 elde etmek
- Google ile birlikte Pico 2 için yerel destek içeren Pigweed SDK da duyuruldu
- Pigweed middleware kütüphaneleri, Google Pixel cihazları ve Nest termostatlar dahil milyonlarca cihaza dağıtılmış durumda
- Google’ın duyurusu announcement page üzerinden görülebilir
- RP2350 için kapsamlı bir datasheet sunuluyor
- Güncellenmiş Raspberry Pi Pico Visual Studio Code extension ile C/C++ geliştirmeye başlama eğitimi de sağlanıyor
Signed boot ve güvenlik ödülü
- RP2350 güvenlik modelinin merkezinde signed boot bulunuyor
- Güvenlik etkinleştirildiğinde yalnızca OTP’de saklanan açık anahtar hash’iyle eşleşen özel anahtarla imzalanmış ikili dosyalar açılabiliyor
- Rastgele kod çalıştırmayı engellemek, kod korumada kullanılan kriptografik anahtarlar da dahil olmak üzere OTP içeriğinin çıkarılmasını çok daha zor hale getiriyor
- RP2350, fault-injection saldırılarına karşı çeşitli teknikler kullanıyor
- Donanımsal fast glitch detector
- Patenti beklemede olan redundancy coprocessor
- Kontrol akışı ve veri bütünlüğü koruması
- Raspberry Pi, RP2350 kritik uygulamalarda kullanılmadan önce önyükleme sürecindeki açıkları bulup düzeltmek istiyor
- Çıkış öncesinde NewAE ve Hextree’ye güvenlik mimarisi denetimi yaptırdı
- signed boot sürecinde doğrulanan ilk kırılma için 10.000 dolar ödül veriliyor
- İlk uygulama süresi bir ay
- Açık bulunmazsa süre uzatılabilir
- Farklı ek açıklar için ek ödüller verilebilir
- Ayrıntılar ödül programında yer alıyor
- Raspberry Pi, DEF CON hack konferansıyla birlikte güvenlik araştırmacılarına RP2350 donanımı sağlıyor
- Bu yılki DEF CON rozeti RP2350 tabanlı
- Hextree, güç hattı ve elektromanyetik glitching deneyleri için sınırlı sayıda kart üretti
RP2350 tabanlı iş ortağı ürünleri
- Raspberry Pi, son bir yıldır iş ortaklarıyla birlikte RP2350 tabanlı ürünler geliştiriyor
- Bu ürünlerin çoğu mevcut RP2040 tabanlı ürünlerin yükseltilmiş sürümleri, bazıları ise tamamen yeni ürünler
- Çıkış gününde veya izleyen bir ay içinde gelmesi beklenen örnekler şunlar
- 4D Systems: 2.4″~7.0″ yüksek performanslı ekranlardan oluşan gen4-RP2530 serisi
- Adafruit: Arduino uyumlu shield’ler için Metro RP2350, Feather formundaki Feather RP2350
- Bus Pirate: RP2350 tabanlı açık donanım hata ayıklama araçları Bus Pirate 5XL ve Bus Pirate 6
- Cytron: endüstriyel I/O denetleyicisi IRIV I/O Controller, robot denetleyicisi MOTION 2350 Pro
- Invector Labs: 8MB flash, 8MB PSRAM ve BConnect veya WiFi6/BLE5 modülü içeren Challenger+ RP2350 ürünleri
- NewAE: güç analizi ve fault injection testleri için ChipWhisperer’a yönelik RP2350 Target
- Pimoroni: Explorer, Tiny2350, Plasma 2350, PGA 2350
- Seeed: 19 GPIO, RGB LED ve batarya yönetim sistemi içeren XIAO RP2350
- Solder Party: RP2350, 16MB flash, LDO, LiPo şarj cihazı, LED, Reset ve Boot düğmelerini bir araya getiren RP2350 Stamp ve Stamp XL
- SparkFun: Pro Micro form faktöründeki Pro Micro – RP2350
- Switch Science: USB-C konektörlü Picossci2 Breakout ve ilgili modüller
- Tiny Circuits: programlanabilir giyilebilir anahtarlık konsolu Thumby Color
- Wiznet: W5100S, W5500 ve W6100 Ethernet çipleri için RP2350 tabanlı değerlendirme kartları
RISC-V modu ve Hazard3
- RP2350, açılışta Cortex-M33 çekirdekleri yerine kullanılabilen açık donanım Hazard3 RISC-V çekirdeklerinden iki adet içeriyor
- Boot ROM, second-stage binary’nin hangi mimari için derlendiğini otomatik algılayabiliyor ve çipi uygun moda yeniden başlatabiliyor
- RISC-V modunda, birkaç güvenlik özelliği ve çift duyarlıklı kayan nokta hızlandırıcısı hariç çipin özellikleri kullanılabiliyor
- Hazard3, Raspberry Pi çip ekibinin Principal Engineer’ı Luke Wren tarafından kişisel zamanında geliştirildi
- Hazard3; optimize edilmiş üç aşamalı pipeline işlemcidir ve RV32I komut kümesinin yanı sıra performans ve kod yoğunluğunu hedefleyen çeşitli standart uzantıları uygular
- Raspberry Pi’nin RP2350’a Hazard3 eklemesinin amacı, yazılım geliştiricilerin desteklenen ve kararlı bir ortamda RISC-V mimarisini deneyebilmesini sağlamak ve Hazard3’ü diğer cihazlarda doğrudan kullanılabilecek ya da ek geliştirmeler için temel oluşturabilecek temiz bir açık çekirdek olarak yaygınlaştırmaktır
3 yorum
Hacker News yorumları
Hazard3'ün yazarı Luke, M33'ün yanına Hazard3 çekirdeğini koymalarının arka planını açıkladı
İki çekirdeğin boyutları karşılaştırılamaz, ancak Hazard3 çıkarılmış olsaydı bile nihai die boyutunun büyük olasılıkla neredeyse aynı olacağını söyledi
Bunun nedeninin standart hücre mantığının sıkıştırılabilir olması ve pad ring tasarım kısıtları nedeniyle die boyutlarında da yuvarlama yapılması olduğunu belirtti
Ancak RISC-V çekirdeği çıkarılsaydı, nihai yerleşim ve statik zamanlama analizinde biraz daha az saç dökmüş olacaklarını da söyledi
https://x.com/wren6991/status/1821582405188350417
Neden hâlâ Micro USB kullandıklarını anlamıyorum
Kart başına maliyet biraz daha artsa bile bir sonraki sürümde USB-C kullanmalarını bekliyordum
https://www.raspberrypi.com/for-industry/powered-by/product-...
Çin yapımı USB-C kartlar bazen CC pull-up dirençlerinden tasarruf ettiği için C-to-C kabloyla port çalışmayabiliyor
Hâlâ bir sürü micro-USB kablom var ve bunları kullanacak yerler giderek azalıyor
Bu tür cihazlar sık sık taşınmadığı veya takılıp çıkarılmadığı için, konnektörün bozulmasına yol açan başlıca durumlar da pek ortaya çıkmıyor
Proje kasasını yeniden tasarlamak gerekiyorsa bu drop-in yükseltme değildir
RP2040 ile karşılaştırıldığında epey fazla şey değişmiş
Daha büyük paket, 2MB yerleşik flash varyantı, güvenli boot ve şifreli boot, iki güvenli yürütme bağlamı, rastgele sayı üreteci, SHA-256 hızlandırıcı, 8KB OTP ROM, 8 kanallı HSTX yüksek hızlı seri verici, GPIO sayısının 30'dan 48'e, PIO durum makinesi sayısının 8'den 12'ye, DMA kanal sayısının 12'den 16'ya çıkması, boot sırasında seçilebilir RISC-V ve Arm, Cortex-M0+'tan Cortex-M33'e geçiş, çekirdek saatinin 133MHz'den 150MHz'e yükselmesi
https://datasheets.raspberrypi.com/rp2350/rp2350-datasheet.p...
RP2040'ta şikâyet ettiğim noktaların neredeyse hepsini çözmüş gibi görünüyor
En alttaki “One more thing” bölümünü mutlaka okumak gerekiyor
Boot sırasında Cortex-M33 veya RISC-V şeffaf biçimde seçilebiliyor
O alanı daha fazla RAM'e veya başka bir Arm çekirdeğine ayırmak daha iyi olmaz mıydı diye düşünüyorum; hatta RISC-V'e özel ayrı bir varyant satmak daha mantıklı olurdu
Daha fazla PSRAM koymak veya bir sinir ağı işlem birimi eklemek daha kullanışlı olurdu gibi geliyor
Küçük mobil cihazlar için hepsi bir arada batarya yönetim kartı bilen olup olmadığını merak ediyorum
Son zamanlarda ESP32 ile uğraşmaya başladım; USB üzerinden bataryayı şarj ederken aynı anda cihaza güç sağlamayı halleden, hazır kullanılabilir kartların AliExpress’te pek olmamasına şaşırdım
Tasarıma bir LiPo ekleyip telefon gibi öylece çalışmasını sağlamak istiyorum
Şarj için ayrı bir USB kablosu gerekiyor
Ancak bazı ESP32 kartları LiPo’yu USB portu üzerinden şarj ediyor gibi görünüyor; bazı Heltec kartları da öyle olabilir
JST batarya konnektörü olan bir kartım var ama uzun süredir kullanmadığım için emin değilim; muhtemelen şu model: https://heltec.org/project/wifi-kit32-v3/
Şu anda masamın üzerinde bir T18 var: https://github.com/LilyGO/TTGO-T-ControllerV2.2/blob/master/...
Ancak yüklemenin düzgün çalışmasını sağlamakta biraz sorun yaşadım; LILYGO ürünleri genelde biraz deneme yanılma gerektiriyor, ama bir kez ayarlayınca oldukça kararlı oluyorlar
Garip olan, bataryayı lehimlemenizi söylemesi dışında nasıl çalıştığının net açıklanmaması
Tek hücreli çözümler olarak IP2312, ETA9740, TP5100, IP5328P, MCP73834, MCP73833, LTC1734, LTC4121 var
AliExpress’te USB-C konnektörlü birkaç modül de buldum ama henüz test etmedim
IP2326: https://www.aliexpress.com/item/1005007175222069.html
CN3302: https://www.aliexpress.com/item/1005006203228418.html
Eşzamanlı şarjı destekleyen genel amaçlı batarya yönetim kartı burada: https://shop.pimoroni.com/products/lipo-amigo?variant=397793...
Pico’ya uygun bir sürüm ya da batarya yönetimi entegre edilmiş RP2040 tabanlı bir kart da bulabilirsiniz
Güzel bir şekilde içinde 2 Cortex-M33 çekirdeği ve 2 açık kaynak RISC-V Hazard3 çekirdeği var
Cortex-M33’ün 4.09 CoreMark/MHz, Hazard3’ün ise 3.81 CoreMark/MHz olduğu söyleniyor: https://github.com/Wren6991/Hazard3
RP2350’de Cortex-M33 çekirdeklerinin yerine önyükleme sırasında alternatif olarak kullanılabilen bir çift açık donanım Hazard3 RISC-V çekirdeği bulunuyor; boot ROM ayrıca ikinci aşama ikilinin hangi mimari için derlendiğini otomatik algılayıp uygun modda yeniden başlatabiliyor
https://www.raspberrypi.com/documentation/microcontrollers/s...
Evet, DOOM da çalıştırabiliyor
Graham Sanderson’ın DOOM portu gibi harika bir demo zaten varmış
RP2040’ta harici RAM’i bir şekilde “çalıştırmak” için yazma tuzakları ve emülasyon gibi kirli tekniklerin tartışıldığını görmüştüm
RP2350 veri sayfası, yeni QSPI bellek arayüzünde okuma/yazma bellek eşlemesini desteklediğini söylüyor; bu PSRAM’i doğrudan bağlayabileceğimiz anlamına mı geliyor, merak ediyorum
Donanımı çok iyi bilen biri değilim ama oldukça umut verici görünüyor; eğer yapılabiliyorsa performansın ne kadar iyi olacağını da merak ediyorum
Böyle şeyler söz konusu olduğunda dijital atık ya da kullanım izi konusunda sorumsuzlaşan çok kişi var gibi geliyor
Yıllardır pek bir neden olmadan Raspberry Pi varyantları topladım ve şimdi hiçbir şey yapmayan bir yığın var
Yine de bu alanda uç bir örnek olduğumu sanmıyorum
Öte yandan kablosuz ya da Bluetooth içeren Raspberry Pi Pico 2 W ne zaman çıkacak merak ediyorum
RP2350’nin bir çift Arm Cortex-M33 ve bir çift açık donanım Hazard3 RISC-V sunması, bunun yazılımla ya da çip üzerindeki OTP bellek ayarıyla seçilebilmesi de ilginç
Tek çipte iki mimari var demek: https://www.raspberrypi.com/products/rp2350/
Pico’nun 4 milyon adet sattığını ve ambalaj geri dönüştürülse bile tüm Pico’ların çöplüğe gittiğini varsayalım
Veri sayfasına göre boyutu 21×51 mm, kalınlığı da kabaca 5 mm civarında; yani biri yaklaşık 5,35 mL
4 milyon adet 5659 galon, 756 fitküp eder; bugüne kadar satılan tüm Pico’ların e-atığını garajdaki 9,1 fitlik bir küpün içine sığdırabilirsiniz
Bu, zaman ayırıp kaygılanmaya değer bir konu gibi görünmüyor; hatta EPA ofisindeki bir tabelayı döndüren tek bir Pico, tüm bu atığın verdiği zarardan daha büyük çevresel fayda sağlıyor olabilir
Zaten çocuğunuz varsa gezegene verdiğiniz zararı azaltmak için yapabileceğiniz pek bir şey yok; ıvır zıvır çekmecesine sığacak kadar Raspberry Pi almak da büyük fark yaratmaz
Tatil için uçağa binmek ya da birkaç yılda bir yeni telefon almak da aynı; Raspberry Pi yuvarlama hatası seviyesinde
Eskiden eski modelleri bile bulmak zor ve pahalıyken satma fırsatını kaçırmıştım; ama son zamanlarda eski kartların hepsini makul bir fiyata sattım, dolayısıyla doğrudan atık üretmedim
Ancak bu Pico’da beni daha çok kaygılandıran şey imzalı önyükleme kilidi özelliği
Geri döndürülemezse Pico sonsuza dek ilk programına bağlı kalabilir; iyi niyetli bir kullanıcı bile orijinal içeriği okumadan tamamen yeniden flaşlamak istese ikinci el kartı başka amaçla kullanamayabilir
Tüm flaşı silerek imzalı önyükleme kilidinin geri alınıp alınamayacağı hakkında daha fazla şey bilmek isterim
Özellikle mikrodenetleyicilerde ve geliştirme kartlarında yükseltme ihtiyacını projenin gereksinimleri belirler
Güncellemelerin, son kullanıcı uygulamalarının ve işletim sistemlerinin yapay biçimde eskime yarattığı bilgisayarlar ya da mobil cihazlardan farklıdır
Çip üzerinde anahtarlamalı güç kaynağı olması şaşırtıcı
Geçmişte PCB üzerinde böyle bir şey kurmuştum; indüktör ve çeşitli pasif bileşenler gerekiyordu
Bunların hepsi çipin içine nasıl sığıyor merak ediyorum
Ortadan kalkan şey yalnızca harici anahtarlamalı güç kaynağı çipi
Hâlâ o pasif bileşenlere ihtiyaç var; veri sayfasının 6.3 bölümüne bakın
Veri sayfasındaki [0] “5.4 Powerchain” bölümünde harici indüktör takılı harici RT6150 buck-boost anahtarlayıcı görünüyor
https://datasheets.raspberrypi.com/pico/pico-2-datasheet.pdf
Biraz daha okuyunca, “RP2350’de 3,3 V beslemeden dijital çekirdeğe 1,1 V sağlayan çip üzerinde bir anahtarlamalı regülatör vardır ve Figure 7’de gösterilmemiştir” deniyor
Şema PDF’sini bulmak çok zor, Cadence Allegro da kurulu değil; bu yüzden daha fazla aramamaya karar verdim
Son kısım hakkında biraz daha yazayım…
Özellikle MCU'ya flash bellek uygulanmaya başladıktan sonra, çip içi güç yönetimi daha da önemli bir teknik unsur haline geldi. Güç yönetimi düzgün yapılmazsa, flash retention'ı korunacak düzeyde her hücreye veri yazılamadığı için pek çok çipsiz proje geliştiricisinin epey zorlandığını hatırlıyorum.
Ama bu yeni üründe doğrudan çip üstü switching mode güç bölümü olduğu söyleniyor; bu hem şaşırtıcı, hem de orada oluşan gürültüyü nasıl bastırdıklarını merak ettiriyor.
Chapless => Fabless