Raspberry Pi Pico 2: какво ново предлага едноплатковият компютър за 5 долара?

Представете си миниатюрен компютър, който лесно се побира в дланта на ръката ви. Струва почти колкото билет за кино, но може да прави невероятни неща – от управление на домашните устройства до преподаване на програмиране на ученици. Фондацията Raspberry Pi представи актуализирана версия на популярния едноплатков компютър Raspberry Pi Pico за 5 долара, която вече поддържа RISC-V архитектурата.

Основни промени

Предишната версия на едноплатковия компютър излезе през 2021 г. и струваше 4 долара. Тя се базираше на ARM процесор. Новият Pi Pico 2 има хибриден чип, който съчетава ARM Cortex-M33 и RISC-V Hazard3 ядра – две различни архитектури. ARM отдавна се е утвърдила в света на мобилните и вградените устройства, докато RISC-V бързо набира популярност благодарение на своята отвореност и гъвкавост.

Raspberry Pi Pico 2 има и по-висока тактова честота на процесора – 150 MHz спрямо 133 MHz за версията Pi Pico. Капацитетът на оперативната памет също е увеличен до 520KB в сравнение с 264KB при базовата версия на компютъра. Тези промени осигуряват значително повишаване на производителността, особено при многозадачните приложения.

Технически характеристики

• Процесор. Raspberry Pi Pico 2 е оборудван с най-новия микроконтролер RP2350, който съчетава две ARM Cortex-M33 ядра и две RISC-V Hazard3 ядра. Хибридният подход оптимизира едноплатковия компютър за производителност в зависимост от задачите, което е особено полезно в проектите за IoT.
• RAM. Увеличаването на оперативната памет до 520KB е едно от ключовите подобрения в Pi Pico 2, което му позволява да се справя с по-сложни операции и да поддържа по-широк набор от приложения.
• Сигурност. Важна нова функция е въвеждането на технологията ARM TrustZone, която осигурява сигурно изпълнение на кода и изолира критичните задачи в отделна среда. Освен това Raspberry Pi Pico 2 разполага със защитен буутлоудър, който предотвратява стартирането на неоторизиран софтуер и поддържа криптографски функции за криптиране на данните и удостоверяване на автентичността.
• Флаш памет. В новия Pico 2 капацитетът на флаш паметта е увеличен от 2 MB на 4 MB.
• Портове GPIO (вход/изход с общо предназначение). Платката Raspberry Pi Pico 2 разполага с 26 от общо 30 GPIO извода, поддържани от микроконтролера, които се използват за включване на такива периферни устройства като сензори, светодиоди, бутони и други. Портовете поддържат широк набор от входно-изходни протоколи, включително I2C, SPI и UART.
• Консумация на енергия. При пълно натоварване консумацията на енергия на Raspberry Pi Pico 2 е приблизително 30-40 mA при 3,3 V. В режим на дълбоко заспиване, когато повечето компоненти са деактивирани, за да се сведе до минимум консумацията на енергия – устройството консумира по-малко от 1µA.

• Температурен диапазон. Едноплатковият компютър може да работи при температури от -40 до +85°C. Вграденият температурен сензор позволява измерване на температурата на околната среда.
• Интерфейс за отстраняване на грешки. Pico 2 поддържа SWD (Serial Wire Debug) интерфейс, който улеснява отстраняването на грешките и разработването на софтуер.
• Модули за безжична комуникация. Липсата на Bluetooth и Wi-Fi е позволила на производителя значително да намали цената на устройството. Но това прави модула по-малко подходящ за проекти, които изискват мрежова връзка. Но не се разстройвайте – Pico 2 W с модул за безжична комуникация скоро ще се появи на пазара.
• Поддържани езици за програмиране: Raspberry Pi Pico 2 е съвместим с MicroPython, CircuitPython, C и C++. Освен това вече е възможно да се работи с други JAP и инструменти за разработка, включително Rust и Pigweed.
• Захранване и свързаност. Параметрите на захранването също са останали непроменени. Pi Pico 2 се захранва с напрежение 1,8-5 V, подавано чрез microUSB или VSYS. Разработчиците не са преминали към модерния USB-C и са запазили съвместимостта със съществуващите аксесоари и периферни устройства.
• Форм-фактор и дизайн. Размерите на платката са останали непроменени – 51×21 mm, което я прави дори по-малка от съвременните SSD дискове с формат M.2 2280, използвани в настолните и преносимите компютри.

Използване и възможности

Благодарение на компактния си размер и ниската консумация на енергия Raspberry Pi Pico 2 е подходящ за проекти в областта на интернет на нещата (IoT), като например интелигентно управление на дома или наблюдение на околната среда. За образователни цели той може да се използва за преподаване основите на програмирането и електрониката.

Pico 2 ще бъде нужен в областта на автоматизацията като контролер за различни устройства – от семпли домашни системи до индустриални решения. Възможностите на устройството ще позволят на инженерите и разработчиците бързо да разработват и тестват прототипи на нови решения. Освен това Pico 2 е популярен сред ентусиастите и проектите от типа „Направи си сам“, където може да се използва по най-различни начини – от създаване на роботизирани устройства до персонални асистенти. Той намира приложение и в редица научни и експериментални проекти, където е необходимо компактно решение за събиране на данни или контрол на процеси.

Пазарни конкуренти и перспективи

Raspberry Pi Pico 2 има конкуренти на пазара за едноплаткови компютри, включително Arduino Nano 33 IoT и Espressif ESP32. Така например Arduino Nano 33 IoT струва около $18, но предлага вградени Wi-Fi и Bluetooth модули, което го прави привлекателен за проекти с необходимост от безжична връзка. В същото време има и Espressif ESP32, който струва около 6-7 долара. Той също включва безжични модули и получава широка подкрепа от общността на разработчиците. Raspberry Pi Pico 2 обаче се откроява заради поддръжката на обещаващата архитектура RISC-V, която открива нови възможности пред разработчиците.