$5 माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड Raspberry Pi Pico 2 की बिक्री शुरू
(raspberrypi.com)- Raspberry Pi ने दूसरी पीढ़ी का बोर्ड Raspberry Pi Pico 2 लॉन्च किया है, जो नए RP2350 पर आधारित है और परफॉर्मेंस, मेमोरी, सुरक्षा और इंटरफेस को बेहतर बनाते हुए मौजूदा Pico इकोसिस्टम के साथ संगतता बनाए रखता है
- मुख्य चिप RP2350 में 150MHz Arm Cortex-M33 के 2 कोर, 520KB SRAM, TrustZone आधारित सुरक्षा, signed boot, OTP, SHA-256 acceleration, TRNG, अपग्रेडेड PIO, HSTX और external QSPI PSRAM support शामिल हैं
- Pico 2, RP2350A और 4MB external QSPI flash को मिलाने वाला $5 बोर्ड है, और Pico 2 W तथा 0.1-inch header pre-soldered version के भी साल के अंत से पहले आने की उम्मीद है
- development environment को updated Pico SDK, MicroPython·CircuitPython images, Rust support, Trusted Firmware-M 2.1.0 LTS reference hardware work, और Google Pigweed SDK support के साथ भी विस्तारित किया गया है
- RP2350 बूट के समय Arm Cortex-M33 की जगह Hazard3 RISC-V के 2 कोर चुनने की सुविधा देता है, जिससे Raspberry Pi बोर्ड पर RISC-V का स्थिर प्रयोग संभव होता है
Pico 2 लॉन्च और बुनियादी बदलाव
- Raspberry Pi Pico 2 Raspberry Pi द्वारा डिज़ाइन किए गए नए high-performance और secure माइक्रोकंट्रोलर RP2350 पर आधारित दूसरी पीढ़ी का माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड है
- मौजूदा Pico सीरीज़ की तुलना में core clock अधिक है, मेमोरी दोगुनी है, और यह अधिक शक्तिशाली Arm core, नई security features और बेहतर interfaces प्रदान करता है
- यह पिछली Pico सीरीज़ के साथ hardware और software compatibility बनाए रखता है
- इसकी बिक्री कीमत $5 है
RP2040 से RP2350 तक
- जनवरी 2021 में लॉन्च हुए मूल Pico और RP2040 के बाद साढ़े तीन साल में Pico और Pico W की लगभग 40 लाख यूनिट बिकी हैं
- RP2040 का उपयोग कई third-party development boards और OEM products में हुआ है, और यह pinball tables तथा synthesizers जैसे products में भी गया है
- RP2040 को 32-bit के 2 core, on-chip RAM, programmable I/O(PIO) subsystem और deterministic bus fabric वाले माइक्रोकंट्रोलर के रूप में डिज़ाइन किया गया था
- RP2040 आधारित demos में Graham Sanderson का DOOM port, Dmitry Grinberg का PalmOS port, और Kevin Vance का “CPU-less” Commodore 64 cartridge शामिल हैं
- RP2040 में on-chip storage, low-power idle state और package options की कमी थी, और उपयोगकर्ताओं ने faster cores, अधिक RAM और code protection features की मांग की थी
RP2350 चिप स्पेसिफिकेशन और पैकेज
- RP2350 RP2040 की तुलना में कहीं अधिक परिष्कृत डिज़ाइन है
- मुख्य स्पेसिफिकेशन इस प्रकार हैं
- 150MHz Arm Cortex-M33 के 2 core, floating point और DSP support के साथ
- एक साथ access किए जा सकने वाले 10 banks की 520KB on-chip SRAM
- Arm TrustZone for Cortex-M आधारित security architecture
- signed boot support
- 8KB on-chip antifuse OTP memory
- SHA-256 acceleration
- hardware true random number generator(TRNG)
- on-chip switch mode power supply और low quiescent current LDO
- अपग्रेडेड PIO state machines की संख्या 12
- high-speed data transfer के लिए HSTX peripheral
- external QSPI PSRAM support
- package options, RP2040 के single 7×7mm QFN56 की तुलना में अधिक विविध हैं
- RP2350A: 7×7mm QFN60, 30 GPIO
- RP2350B: 10×10mm QFN80, 48 GPIO
- RP2354A/RP2354B: क्रमशः 2MB stacked-in-package QSPI flash शामिल करने वाले variants
- RP2350A की कीमत 3,400-unit reel के लिए $0.80 और single-unit के लिए $1.10 है, जो RP2040 से 10 cent अधिक है
- RP2350B, RP2350A से 10 cent महंगा है, और RP2354 variants अपने flash-less corresponding models से 20 cent महंगे हैं
- RP2350 की बड़े पैमाने पर आपूर्ति 2024 के अंत से पहले शुरू होने की योजना है, और sample program में भागीदारी product page पर आवेदन करके की जा सकती है
Pico 2 बोर्ड और आने वाले उत्पाद
- Pico 2, RP2350A और 4MB external QSPI flash को जोड़ता है
- मूल Pico में external QSPI flash 2MB थी
- इसका form factor और electrical characteristics मूल Pico डिज़ाइन के साथ संगत हैं
- लॉन्च के समय distribution channel inventory बहुत अधिक नहीं है, लेकिन Pico 2, Sony के साथ full-rate production में है
- कई Approved Reseller partners backorder और reservation systems चला रहे हैं, और आने वाले कुछ हफ्तों में नियमित रूप से shipments भेजी जाएंगी
- साल के अंत से पहले आने वाले उत्पाद इस प्रकार हैं
- Pico W जैसे Infineon 43439 modem का उपयोग करने वाला wireless-enabled Pico 2 W
- Pico 2 और Pico 2 W के 0.1-inch header pre-soldered versions
development tools, security certification, दस्तावेज़
- Pico 2 और RP2350 लॉन्च के साथ Pico SDK को update किया गया है
- नए MicroPython images और CircuitPython images उपलब्ध कराए गए हैं
- Jonathan Pallant और उनके सहयोगी नए platform पर Rust language support लाने पर काम कर रहे हैं
- Raspberry Pi, Trusted Firmware project के साथ मिलकर RP2350 को Trusted Firmware-M 2.1.0 LTS का reference hardware platform बना रहा है
- TF-M, Arm v8-M chips पर PSA Certified की reference implementation प्रदान करता है
- RP2350 का certified independent lab में परीक्षण किया जाएगा
- लक्ष्य अक्टूबर release से पहले PSA Certified Level 2 हासिल करना है
- Google के साथ, Pico 2 native support वाले Pigweed SDK को भी जारी किया गया है
- Pigweed middleware libraries, Google Pixel devices और Nest thermostats सहित करोड़ों devices में इस्तेमाल होती हैं
- Google की घोषणा announcement page पर देखी जा सकती है
- RP2350 के लिए व्यापक datasheet उपलब्ध है
- updated Raspberry Pi Pico Visual Studio Code extension का उपयोग कर C/C++ development शुरू करने की tutorial भी उपलब्ध है
Signed boot और security bounty
- RP2350 security model का मुख्य तत्व signed boot है
- security enable होने पर, केवल वही binaries boot हो सकती हैं जिन्हें OTP में stored public key hash से मेल खाने वाली private key से sign किया गया हो
- arbitrary code execution को रोकने से code protection में उपयोग होने वाली cryptographic keys सहित OTP contents extraction काफी कठिन हो जाता है
- RP2350, fault-injection attacks से बचाव के लिए कई techniques का उपयोग करता है
- hardware fast glitch detector
- patent-pending redundancy coprocessor
- control flow और data integrity protection
- Raspberry Pi चाहता है कि RP2350 को critical applications में deploy करने से पहले boot process की कमजोरियों को खोजकर ठीक किया जाए
- लॉन्च से पहले NewAE और Hextree से security architecture audit कराया गया
- signed boot process के पहले verified break के लिए $10,000 bounty दी जाएगी
- शुरुआती operational period एक महीना है
- अगर कोई flaw नहीं मिलता, तो अवधि बढ़ाई जा सकती है
- अलग-अलग अतिरिक्त flaws पर अतिरिक्त bounty दी जा सकती है
- विवरण bounty program में है
- DEF CON hacking convention के साथ मिलकर RP2350 hardware security researchers को उपलब्ध कराया गया है
- इस साल का DEF CON badge, RP2350 आधारित है
- Hextree ने power rail और electromagnetic glitching experiments के लिए limited-quantity boards बनाए हैं
RP2350 आधारित partner products
- Raspberry Pi ने पिछले एक साल में partners के साथ RP2350 आधारित products विकसित किए हैं
- इनमें से कई products मौजूदा RP2040 आधारित products के upgrades हैं, जबकि कुछ पूरी तरह नए products हैं
- लॉन्च day या अगले एक महीने के भीतर उपलब्ध होने की उम्मीद वाले उदाहरण इस प्रकार हैं
- 4D Systems: 2.4″~7.0″ high-performance display gen4-RP2530 series
- Adafruit: Arduino-compatible shields के लिए Metro RP2350, Feather form factor में Feather RP2350
- Bus Pirate: RP2350 आधारित open hardware debugging tools Bus Pirate 5XL, Bus Pirate 6
- Cytron: industrial I/O controller IRIV I/O Controller, robot controller MOTION 2350 Pro
- Invector Labs: 8MB flash, 8MB PSRAM, और BConnect या WiFi6/BLE5 modules वाले Challenger+ RP2350 products
- NewAE: power analysis और fault injection testing के लिए RP2350 Target for ChipWhisperer
- Pimoroni: Explorer, Tiny2350, Plasma 2350, PGA 2350
- Seeed: 19 GPIO, RGB LED और battery management system वाला XIAO RP2350
- Solder Party: RP2350, 16MB flash, LDO, LiPo charger, LED, Reset और Boot buttons को इंटीग्रेट करने वाले RP2350 Stamp और Stamp XL
- SparkFun: Pro Micro form factor का Pro Micro – RP2350
- Switch Science: USB-C connector वाला Picossci2 Breakout और संबंधित modules
- Tiny Circuits: programmable wearable keychain console Thumby Color
- Wiznet: W5100S, W5500, W6100 Ethernet chips के लिए RP2350 आधारित evaluation boards
RISC-V मोड और Hazard3
- RP2350 में open hardware Hazard3 RISC-V के 2 core शामिल हैं, जिन्हें boot के समय Cortex-M33 cores की जगह इस्तेमाल किया जा सकता है
- boot ROM यह अपने आप पहचान सकता है कि second-stage binary किस architecture के लिए build की गई है, और chip को उपयुक्त mode में reboot कर सकता है
- RISC-V mode में कुछ security features और double-precision floating point accelerator को छोड़कर chip की लगभग सभी capabilities का उपयोग किया जा सकता है
- Hazard3 को Raspberry Pi chip team के Principal Engineer Luke Wren ने अपने personal time में विकसित किया
- Hazard3 एक optimized 3-stage pipeline processor है, जो RV32I instruction set और performance व code density के लिए कई standard extensions को implement करता है
- RP2350 में Hazard3 जोड़ने का उद्देश्य software developers को एक stable और supported environment में RISC-V architecture के साथ प्रयोग करने देना है, और Hazard3 को एक clean open core के रूप में फैलाना है जिसे दूसरे devices में ज्यों का त्यों इस्तेमाल किया जा सके या आगे के development की foundation बनाया जा सके
3 टिप्पणियां
Hacker News की राय
Hazard3 के लेखक Luke ने M33 के बगल में Hazard3 core रखने की पृष्ठभूमि समझाई
दोनों cores के आकार की तुलना नहीं की जा सकती, लेकिन Hazard3 हटाने पर भी अंतिम die size लगभग वही रहने की संभावना अधिक थी
उनके अनुसार, standard cell logic को compress किया जा सकता है, और pad ring design constraints के कारण die dimensions में भी rounding आती है
हालांकि उनका कहना है कि अगर RISC-V core हटाया गया होता, तो final layout और static timing analysis में शायद सिर के बाल कम झड़ते
https://x.com/wren6991/status/1821582405188350417
समझ नहीं आता कि अब भी Micro USB क्यों इस्तेमाल किया जा रहा है
प्रति board लागत थोड़ी और बढ़ती, तब भी अगले version में USB-C की उम्मीद थी
https://www.raspberrypi.com/for-industry/powered-by/product-...
चीनी USB-C boards में कभी-कभी CC pull-up resistors पर बचत की जाती है, इसलिए C-to-C cable से port काम नहीं करता
अभी भी बहुत सारे micro-USB cables पड़े हैं, और उनके उपयोग की जगहें घटती जा रही हैं
ऐसे devices को बार-बार इधर-उधर ले जाना या plug/unplug करना नहीं पड़ता, इसलिए connector खराब होने वाली मुख्य स्थिति भी बहुत कम बनती है
अगर project case को फिर से design करना पड़े, तो वह drop-in upgrade नहीं है
RP2040 की तुलना में काफी चीजें बदली हैं
बड़ा package, 2MB built-in flash variant, secure boot और encrypted boot, दो secure execution contexts, random number generator, SHA-256 accelerator, 8KB OTP ROM, 8-channel HSTX high-speed serial transmitter, GPIO 30 से 48, PIO state machines 8 से 12, DMA channels 12 से 16, boot के समय चुनने योग्य RISC-V और Arm, Cortex-M0+ से Cortex-M33, core clock 133MHz से बढ़कर 150MHz हुआ
https://datasheets.raspberrypi.com/rp2350/rp2350-datasheet.p...
लगता है RP2040 में जिन बातों से शिकायत थी, उनमें से लगभग सब ठीक कर दी गई हैं
सबसे नीचे वाला “One more thing” section जरूर पढ़ना चाहिए
boot के समय Cortex-M33 या RISC-V को transparently चुना जा सकता है
लगता है वह area ज्यादा RAM या किसी दूसरे Arm core पर लगाना बेहतर होता, और RISC-V-only variant बेचना ज्यादा समझदारी होती
PSRAM और डालना या neural network processing unit लगाना ज्यादा उपयोगी होता
छोटे मोबाइल डिवाइसों के लिए बैटरी मैनेजमेंट ऑल-इन-वन बोर्ड के बारे में कोई जानता है क्या, यह जानना चाहता हूँ
हाल ही में ESP32 के साथ हाथ आज़माना शुरू किया है, और यह देखकर हैरानी हुई कि USB बैटरी चार्जिंग के साथ-साथ डिवाइस को पावर देने का काम संभालने वाला रेडी-टू-यूज़ बोर्ड AliExpress पर ज़्यादा नहीं है
डिज़ाइन में LiPo लगाकर उसे फोन की तरह बस काम करते हुए बनाना चाहता हूँ
चार्जिंग के लिए अलग USB केबल चाहिए
हालांकि कुछ ESP32 बोर्ड USB पोर्ट से LiPo चार्ज करते लगते हैं, और Heltec के कुछ बोर्ड भी शायद ऐसे हैं
मेरे पास JST बैटरी कनेक्टर वाला एक बोर्ड है, लेकिन लंबे समय से इस्तेमाल नहीं किया इसलिए पक्का नहीं; शायद यह मॉडल है: https://heltec.org/project/wifi-kit32-v3/
अभी मेरी मेज़ पर एक T18 रखा है: https://github.com/LilyGO/TTGO-T-ControllerV2.2/blob/master/...
हालांकि अपलोड ठीक से काम कराना थोड़ा समस्या वाला था, और LILYGO प्रोडक्ट्स में आम तौर पर थोड़ी trial-and-error चाहिए होती है, लेकिन एक बार सेट हो जाएँ तो काफ़ी stable रहते हैं
अजीब बात यह है कि बैटरी को solder करने के अलावा इसके काम करने का तरीका साफ़-साफ़ समझाया नहीं गया है
single-cell solution के तौर पर IP2312, ETA9740, TP5100, IP5328P, MCP73834, MCP73833, LTC1734, LTC4121 हैं
AliExpress पर USB-C connector वाले कुछ modules भी मिले, लेकिन अभी test नहीं किए
IP2326: https://www.aliexpress.com/item/1005007175222069.html
CN3302: https://www.aliexpress.com/item/1005006203228418.html
simultaneous charging support करने वाला general-purpose battery management board यहाँ है: https://shop.pimoroni.com/products/lipo-amigo?variant=397793...
Pico के लिए फिट version, या battery management integrated वाला RP2040-based board भी मिल सकता है
शानदार बात यह है कि इसमें दो Cortex-M33 cores और open source RISC-V Hazard3 cores के दो cores हैं
कहा गया है कि Cortex-M33 4.09 CoreMark/MHz है, और Hazard3 3.81 CoreMark/MHz: https://github.com/Wren6991/Hazard3
RP2350 में Cortex-M33 cores की जगह boot के समय alternate किए जा सकने वाले open hardware Hazard3 RISC-V cores की एक pair है, और boot ROM यह auto-detect भी कर सकता है कि second-stage binary किस architecture के लिए build हुई है, फिर appropriate mode में reboot कर सकता है
https://www.raspberrypi.com/documentation/microcontrollers/s...
हाँ, DOOM भी चला सकता है
कहा गया है कि Graham Sanderson के DOOM port जैसी शानदार demo पहले ही हो चुकी थी
RP2040 पर external RAM को किसी तरह “चलाने” के लिए write traps और emulation जैसी गंदी techniques पर कभी चर्चा हुई थी
RP2350 datasheet कहती है कि नया QSPI memory interface read/write memory mapping support करता है, तो सोच रहा हूँ कि क्या इसका मतलब है कि PSRAM को सीधे जोड़ा जा सकता है
hardware में बहुत माहिर नहीं हूँ, लेकिन यह काफ़ी promising लगता है, और अगर ऐसा किया जा सके तो performance कितनी बेहतर होगी यह भी जानना चाहता हूँ
ऐसी चीज़ों को लेकर लगता है कि कई लोग digital waste या usage footprint के प्रति गैर-जिम्मेदार हो जाते हैं
मैंने कई सालों तक बिना किसी खास वजह के Raspberry Pi के variants जमा किए, और अब वे ढेर लगे हैं जो कुछ नहीं कर रहे
फिर भी मुझे नहीं लगता कि मैं इस मामले में बहुत extreme end पर हूँ
दूसरी तरफ, wireless या Bluetooth वाले Raspberry Pi Pico 2 W कब आएगा, यह जानने की उत्सुकता है
यह भी दिलचस्प है कि RP2350 Arm Cortex-M33 की एक जोड़ी और open hardware Hazard3 RISC-V की एक जोड़ी देता है, और इन्हें software या on-chip OTP memory setting से चुना जा सकता है
यानी एक ही chip में दो architectures हैं: https://www.raspberrypi.com/products/rp2350/
मान लें कि Pico की 40 लाख units बिकी हैं, और packaging recycle हो जाती है, फिर भी हर Pico landfill में जाता है
datasheet के मुताबिक size 21×51mm है और मोटाई लगभग 5mm, यानी एक unit करीब 5.35mL की है
40 लाख units के लिए यह 5659 gallons, 756 cubic feet होगा, और अब तक बिके सभी Pico का e-waste garage में रखे 9.1-foot cube में समा सकता है
यह ऐसा मुद्दा नहीं लगता जिस पर बहुत समय लगाकर चिंता की जाए, और EPA office का sign चलाने वाला एक Pico शायद पूरे waste से होने वाले नुकसान से ज्यादा environmental benefit दे रहा हो
अगर आपके पहले से बच्चे हैं, तो पृथ्वी को होने वाला नुकसान घटाने के लिए आप बहुत कम कर सकते हैं, और junk drawer में समा जाने लायक Raspberry Pi खरीदने से बड़ा फर्क नहीं पड़ेगा
vacations के लिए flight लेना या हर कुछ साल में नया phone खरीदना भी वैसा ही है, और Raspberry Pi तो rounding error के स्तर पर है
पहले पुराने models भी मिलना मुश्किल और महंगे थे, तब बेचने का मौका छूट गया था, लेकिन हाल में पुराने boards अच्छे दाम पर सब बेच दिए, इसलिए direct waste नहीं बना
हालांकि इस Pico में मुझे ज्यादा चिंता signed boot lock feature की है
अगर इसे वापस नहीं किया जा सकता, तो Pico हमेशा original program से बंध सकता है, और कोई नेकनीयत user original contents पढ़े बिना पूरी तरह reflash करना चाहे तो भी second-hand board को किसी और काम में नहीं ला पाएगा
मैं और जानना चाहता हूँ कि full flash erase से signed boot lock को वापस किया जा सकता है या नहीं
खासकर microcontrollers और development boards में upgrade की जरूरत project requirements से तय होती है
यह computers या mobile devices जैसा नहीं है, जहाँ updates, end-user apps या operating systems artificial obsolescence पैदा करते हैं
on-chip switching power supply सुनकर हैरानी होती है
पहले मैंने PCB पर ऐसा कुछ बनाया था, तो inductor और कई passive components चाहिए थे
सोच रहा हूँ कि वह सब chip के अंदर कैसे समा जाता है
जो चीज़ नहीं चाहिए रहती, वह सिर्फ external switching power supply chip है
अभी भी वैसे passive components चाहिए, और datasheet का section 6.3 देखना चाहिए
datasheet [0] के “5.4 Powerchain” section में external inductor के साथ external RT6150 buck-boost switcher दिखता है
https://datasheets.raspberrypi.com/pico/pico-2-datasheet.pdf
आगे पढ़ने पर लिखा है, “RP2350 में 3.3V supply से digital core को 1.1V देने वाला on-chip switching regulator है और Figure 7 में नहीं दिखाया गया है”
schematic PDF ढूँढना बहुत मुश्किल है और Cadence Allegro भी installed नहीं है, इसलिए मैंने आगे खोजने का इरादा छोड़ दिया
आखिरी हिस्से पर थोड़ा और लिखूँ तो…
खासकर जब MCU में flash memory लागू होने लगी, तब chip के अंदर power management एक और भी ज़्यादा महत्वपूर्ण तकनीकी तत्व बन गया। अगर power management ठीक से न हो, तो flash की retention बनी रहे उतना data हर cell में ठीक से लिखा ही नहीं जाता, इसलिए काफ़ी chipless कंपनियों को इससे काफ़ी जूझना पड़ा था—ऐसा मुझे याद है.
लेकिन इस नए प्रोडक्ट में तो on-chip switching mode power section ही दिया गया है, इसलिए यह हैरान भी करता है, और साथ ही यह जिज्ञासा भी होती है कि वहाँ पैदा होने वाले noise को इन्होंने कैसे नियंत्रित किया होगा.
चैपलेस => फैबलेस