新しい5ドルのマイクロコントローラボード Raspberry Pi Pico 2、販売開始

• Raspberry Pi Pico 2を発売

  • Raspberry Pi Pico 2は、新しい高性能・高セキュリティのマイクロコントローラ RP2350 をベースに発売された
  • より高いコアクロック速度、2倍のメモリ、強力な Arm コア、新しいセキュリティ機能、強化されたインターフェース機能を提供する
  • 既存の Pico シリーズとのハードウェアおよびソフトウェア互換性を維持しながら、性能と機能が大幅に向上している
  • 価格は5ドル

• RP2040: エンジニアのためのマイクロコントローラ

  • 2021年1月、オリジナルの Pico と RP2040 マイクロコントローラを発売
  • 3年半で Pico および Pico W をほぼ400万台販売
  • RP2040 はさまざまなサードパーティ製開発ボードや OEM 製品で採用されている
  • RP2040 は2つの高速な32ビットコア、多くのオンチップ RAM、柔軟なインターフェースを提供する
  • DOOM ポート、PalmOS ポート、Commodore 64 カートリッジなど、さまざまなデモがある

• RP2350の紹介

  • RP2350 は、2つの 150MHz Arm Cortex-M33 コア、520KB のオンチップ SRAM、包括的なセキュリティアーキテクチャを特徴とする
  • 署名付きブートのサポート、8KB のオンチップ OTP メモリ、SHA-256 アクセラレータ、ハードウェア TRNG を搭載
  • オンチップのスイッチモード電源と低電流 LDO を備える
  • 12個の強化された PIO ステートマシン、高速データ転送向けの新しい HSTX ペリフェラル、外部 QSPI PSRAM サポートを提供
  • 7×7mm の QFN60 パッケージと 10×10mm の QFN80 パッケージのオプションを用意
  • 価格は RP2040 よりやや高い

• ボード関連

  • Pico 2 は 4MB の外部 QSPI フラッシュを搭載し、初代 Pico の2倍のメモリを提供する
  • 無線機能を備えた Pico 2 W も年末までに発売予定

• ソフトウェアとドキュメント

  • Pico 2 と RP2350 の発売に合わせて、更新された Pico SDK、MicroPython、CircuitPython イメージを提供
  • Rust 言語対応も進行中
  • RP2350 は Trusted Firmware-M 2.1.0 LTS リリースのリファレンスハードウェアプラットフォームに設定された
  • Google と協力し、Pigweed SDK を Pico 2 でネイティブサポート

• セキュリティターゲット

  • RP2350 のセキュリティモデルの中核は署名付きブートである
  • 他ベンダーのブートセキュリティ実装は、しばしば現代的なフォールトインジェクション攻撃に脆弱である
  • RP2350 は、ハードウェア高速グリッチ検出器と特許出願中の冗長コプロセッサを含む複数の技術を採用している
  • セキュリティアーキテクチャを監査するため、NewAE および Hextree と協力

• パートナー

  • 4D Systems、Adafruit、Bus Pirate、Cytron、Hellbender、Ignys、Invector Labs、Melopero、NewAE、Pimoroni、Seeed、Solder Party、SparkFun、Switch Science、ThisIsNotRocketScience、Tiny Circuits、Wiznet などと協力し、多様な製品を開発

• 追加機能

  • RP2350 には、ブート時に Cortex-M33 コアの代わりに使用できる2つのオープンハードウェア Hazard3 RISC-V コアが含まれる
  • Hazard3 は、RV32I 命令セットを実装する高度に最適化された3段パイプラインプロセッサである

• クレジット

  • Pico 2 と RP2350 の開発は長年の努力の成果であり、複数のパートナーとチームの協力により成功裏に完了した

GN⁺のまとめ

• Raspberry Pi Pico 2 は、性能とセキュリティが大きく向上した新しいマイクロコントローラボード
• RP2350 は、より高速なコア、より多いメモリ、強化されたセキュリティ機能を提供
• さまざまなパートナーと協力して複数の製品を開発中で、RISC-V コアにも対応
• セキュリティモデルの中核は署名付きブートで、これによりコード保護を強化
• Pico 2 は既存の Pico と互換性があり、無線機能を備えたモデルも発売予定

[GN⁺]

Hacker Newsのコメント

• Luke が Hazard3 コアと M33 コアを両方含めた背景を説明

  • 2つのコアのサイズは比較できないと述べている
  • 最終的なダイサイズは、Hazard3 を削除していても同じだった可能性が高い
  • 標準セルロジックは圧縮可能で、パッドリング設計の制約によりダイサイズに若干の切り上げが生じる
  • 非常に高い標準セル利用率でテープアウトを完了しており、RISC-V コアを削除していれば最終レイアウトと STA でのストレスを少し軽減できたかもしれない

• いまだに Micro USB を使っている理由に疑問を呈している

  • 次のバージョンでは、多少追加コストがかかっても USB-C を採用してほしかった

• RP2040 に対する不満をすべて解消しているようだ

  • 起動時に Cortex-M33 または RISC-V を透過的に選択できる

• 小型モバイル機器のバッテリー管理向けのオールインワン基板を知っているかと質問

  • ESP32 を使ったことがあり、AliExpress に USB バッテリー充電と同時にデバイスへの給電を処理する完成済みの基板がないことに驚いた
  • LiPo を設計に追加して、スマートフォンのように動作してほしいと考えている

• RP2040 と比べると:

  • より大きなパッケージ（60 または 80 ピン）
  • 2MB のパッケージ内フラッシュ版
  • セキュアブートおよび暗号化ブート
  • 2つのセキュア実行コンテキスト
  • 乱数生成器
  • SHA-256 アクセラレータ
  • 8kB OTP ROM（32kB の BOOTROM とは別）
  • 8チャネル HSTX 高速シリアルトランスミッタ
  • 30->48 GPIO（80 ピンで 18 個追加）
  • 8->12 PIO ステートマシン
  • 12->16 DMA チャネル
  • RISC-V と ARM（起動時に選択可能で、各コアごとに個別選択可能）
  • Cortex-M0+->Cortex-M33（実際に何を意味するのかは分からない）
  • 133->150 MHz コアクロック

• 2つの Cortex-M33 コア（4.09 CoreMark/MHz）と 2つのオープンソース RISC-V Hazard3 コア（3.81 CoreMark/MHz）がすばらしいと言及

• DOOM を実行できる

  • Graham Sanderson の DOOM ポートのような驚くべきデモを見た

• RP2040 で外部 RAM を「動かす」ために、書き込みトラップやエミュレーションのようなトリックを議論している人たちを見かけた

  • RP2350 のデータシートには、新しい QSPI メモリインターフェースで読み書きのメモリマッピングをサポートすると明記されている
  • PSRAM を単純に接続できるのか気になっている
  • ハードウェアの専門家ではないが、性能がどれほど向上するのかとても気になっている

• チップにオンチップのスイッチング電源があることに驚いている

  • PCB 上でこうしたものを組んだことがあり、インダクタと複数の補助受動部品が必要だった
  • そうしたすべてがどうやってチップに収まっているのか不思議に思っている

• ADC が修正されることを祈り、期待している

[bus710]

最後の部分についてもう少し書くと…
特に MCU にフラッシュメモリが採用されるようになってから、チップ内の電源管理がさらに重要な技術要素になりました。電源管理ができていないと、フラッシュの retention が維持される程度に各セルへきちんと書き込まれず、多くのチップレスがかなり苦労していたのを思い出します。
それなのにこの新製品は、オンチップのスイッチングモード電源部を最初から搭載しているとのことで、驚くと同時に、そこで発生したであろうノイズをどう抑えたのか気になります。

[bus710]

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