ในจักรวาลของไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาประหยัด ราสเบอร์รี่ Pi Pico ถือเป็นหนึ่งในรุ่นที่ได้รับเสียงชื่นชมมากที่สุดจากผู้ผลิต นักพัฒนา และนักการศึกษา ด้วยการมาถึงของสิ่งใหม่ ราสเบอร์รี่ Pi Pico2ความคาดหวังเพิ่มขึ้นด้วยหัวใจเทคโนโลยีใหม่: ชิป RP2350- โปรเซสเซอร์นี้มาพร้อมกับการปรับปรุงที่สำคัญเมื่อเทียบกับโปรเซสเซอร์รุ่นเก่า RP2040, ขยายขอบเขตในด้าน อำนาจ, ความปลอดภัย y ความเก่งกาจ.
หากคุณกำลังพิจารณาที่จะเปลี่ยนไปใช้เวอร์ชันใหม่หรือเพียงแค่สงสัยว่ามีอะไรเปลี่ยนแปลงไปบ้างระหว่างชิปทั้งสองนี้ เราขอเสนอการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์และละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างทั้งหมดระหว่าง RP2040 และ y RP2350- เราไม่เพียงแค่เปรียบเทียบพวกเขาจากมุมมองทางเทคนิค แต่ยังสำรวจผลกระทบเชิงปฏิบัติในโครงการในโลกแห่งความเป็นจริงด้วย
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง RP2040 และ RP2350
วิวัฒนาการของไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงความถี่หรือปริมาณหน่วยความจำเท่านั้น ด้วย RP2350 Raspberry Pi ได้ใช้แนวทางที่ทะเยอทะยานยิ่งขึ้น โดยมาพร้อมกับความสามารถที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมระดับมืออาชีพหรืออุตสาหกรรมมากขึ้น มาดูขั้นตอนโดยละเอียดว่าชิปเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร
RP2040ซึ่งเปิดตัวในเดือนมกราคม พ.ศ. 2021 ถือเป็นการเข้าสู่โลกของไมโครคอนโทรลเลอร์ของ Raspberry Pi ได้รับการนำเสนอเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อเมื่อเทียบกับราคา พร้อมด้วยคุณสมบัติที่ทำให้เป็นสินค้าขายดีที่สุดในโปรเจ็กต์ด้านการศึกษาและระบบอัตโนมัติเรียบง่าย
คุณสมบัติหลักๆ มีดังนี้:
- โปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M0+ แบบดูอัลคอร์ ที่ความถี่ 133 MHz.
- 264 KB SRAM บนชิป
- หน่วยความจำแฟลช 2 MB แบบบูรณาการ.
- พิน GPIO สูงสุด 30 พินรวมถึงการสนับสนุนสำหรับ PIO ที่สามารถตั้งโปรแกรมได้
- 8 เครื่อง PIO สเตทแมชชีนมีประโยชน์มากในโครงการที่กำหนดเอง
- 1.1 USB ด้วยการรองรับทั้งโฮสต์และอุปกรณ์
สำหรับส่วนของใหม่นั้น RP2350 มีการพัฒนาคุณภาพแบบก้าวกระโดดที่สำคัญ ชิปนี้สามารถผสานสถาปัตยกรรมสองประเภทเข้าด้วยกัน ซึ่งทำให้ชิปนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว นั่นคือ สามารถกำหนดค่าให้ทำงานร่วมกับ ARM Cortex-M33 สองคอร์ con o คอร์ Hazard3 RISC-V สองคอร์ทั้งสองทำงานที่ความถี่ 150 MHz
แต่นั่นก็ไม่ใช่ทั้งหมด การปรับปรุงไปไกลเกินกว่าซีพียู รวมถึง หน่วยความจำมากขึ้น, ความปลอดภัยมากขึ้น y ตัวเลือกต่อพ่วงที่ขยายเพิ่ม:
- SRAM ภายในขนาด 520 KB, เกือบสองเท่าของ RP2040
- หน่วยความจำแฟลช QSPI สูงสุด 4 MB รวมและรองรับภายนอกสูงสุด 16 MB
- พิน GPIO 30 ถึง 48 พิน, ตามเวอร์ชั่น.
- 12 เครื่องจักรสำหรับ PIOซึ่งให้การปรับแต่งที่มากขึ้น
- การสนับสนุน ARM TrustZone และบูตระบบอย่างปลอดภัยด้วยการลงนามรหัส
- หน่วยความจำ OTP ป้องกันฟิวส์ 8 KB เพื่อการจัดเก็บกุญแจที่ปลอดภัย
- เซ็นเซอร์ TRNG, ตัวเร่งความเร็ว SHA-256 และการตรวจจับข้อผิดพลาด.
ทั้งหมดนี้ทำให้ RP2350 เป็นตัวเลือกที่ทรงพลังและปลอดภัยยิ่งขึ้นโดยไม่สูญเสียแก่นแท้ของการบริโภคต่ำและต้นทุนที่ลดลงอันเป็นเอกลักษณ์ของกลุ่มผลิตภัณฑ์ Pico
การปรับปรุงประสิทธิภาพและสถาปัตยกรรม
ความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งก็คือ ประเภทและพลังของโปรเซสเซอร์- ในขณะที่ RP2040 จะใช้ Cortex-M0+ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี แต่ RP2350 ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกได้ระหว่างสถาปัตยกรรม ARM Cortex-M33 (มีประสิทธิภาพมากกว่าและรองรับ TrustZone) หรือ RISC-V Hazard3 ที่มีแนวโน้มดี
การขึ้นไปถึงความถี่ 150 MHz ดูเหมือนจะไม่ใช่ตัวเลขมากนักแต่ในไมโครคอนโทรลเลอร์ ความถี่พิเศษ 17 MHz เหล่านี้สามารถสร้างความแตกต่างในความสามารถในการรันโค้ดที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือการทำงานแบบเรียลไทม์ได้ ที่น่าสังเกตก็คือ RP2350 สามารถสลับระหว่างสถาปัตยกรรมต่างๆ ได้เมื่อระบบเริ่มทำงาน ซึ่งให้ความยืดหยุ่นอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
RAM และความจุก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเช่นกัน จากรุ่นก่อน ทำให้สามารถจัดการข้อมูลในหน่วยความจำได้มากขึ้นและสามารถรันแอปพลิเคชันที่ต้องการทรัพยากรมากขึ้นได้โดยไม่ติดขัด นอกจากนี้ ความสามารถในการใช้หน่วยความจำภายนอกสูงสุด 16 MB บน RP Pico 2 ยังขยายความเป็นไปได้สำหรับเครื่องบันทึกข้อมูล พื้นที่จัดเก็บเฟิร์มแวร์ และอื่นๆ อีกมากมาย
ความก้าวหน้าด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
RP2040 ไม่ได้ติดตั้งระบบรักษาความปลอดภัยใดๆ โดยเฉพาะ RP2350 ได้รับการออกแบบมาด้วย สถาปัตยกรรมความปลอดภัยที่ครอบคลุมออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมระดับมืออาชีพซึ่งการปกป้องเฟิร์มแวร์ ข้อมูล หรือการสื่อสารถือเป็นสิ่งสำคัญ
ขอขอบคุณที่รวมของ ARM TrustZone สำหรับ Cortex-Mสามารถแยกพื้นที่รหัสที่ปลอดภัยและไม่ปลอดภัยภายในชิปเดียวกันได้ นอกจากนี้ต้องขอบคุณ รองเท้าบูทลายเซ็น รับประกันว่าจะมีการรันเฉพาะเฟิร์มแวร์ที่ได้รับการตรวจสอบเท่านั้น ซึ่งถือเป็นหัวใจสำคัญของ IoT หรือแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม
องค์ประกอบสำคัญอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย ได้แก่:
- หน่วยความจำ OTP (One-Time Programmable) ขนาด 8 KB เพื่อจัดเก็บกุญแจอย่างปลอดภัย
- TRNG (เครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่มฮาร์ดแวร์) สำหรับการเข้ารหัส
- เครื่องเร่งความเร็ว SHA-256 สำหรับลายเซ็นดิจิทัลหรือการแฮชแบบแข็งแกร่ง
- เครื่องตรวจจับความผิดพลาด เพื่อตรวจจับความพยายามในการจัดการทางกายภาพผ่านการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า
ในส่วนของการบริโภคนั้น โหมดสลีปได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมาก- ขณะนี้ RP2350 สามารถลดการใช้พลังงานลงเหลือต่ำกว่า 10 ไมโครแอมป์ เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้าที่ใช้พลังงานมากกว่า 100 ไมโครแอมป์ ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพาที่ใช้แบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงาน เช่น แผงโซลาร์เซลล์
อินเทอร์เฟซ การเชื่อมต่อ และอุปกรณ์ต่อพ่วง
ชิปทั้งสองยังคงความเข้ากันได้ทั้งในรูปแบบและพิน ซึ่งหมายความว่า Pico 2 สามารถใช้ทดแทนรุ่นก่อนหน้าได้โดยตรง- ยังคงรองรับอินเทอร์เฟซทั่วไปที่สุดเช่น SPI, I2C, UART, ADC, PWM เป็นต้น
ความแปลกใหม่ที่นี่คือจำนวน พิน GPIO สูงสุดถึง 48 ขึ้นอยู่กับรุ่นและรุ่น จำนวนเครื่อง PIO ขยายเป็น 12 เครื่องซึ่งอาจมีความสำคัญสำหรับผู้ใช้ขั้นสูงที่ต้องจัดการอุปกรณ์ต่อพ่วงที่กำหนดเองหรือสัญญาณเฉพาะ
นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุง ความคลาดเคลื่อนของพินที่ 5Vซึ่งมีความเข้ากันได้มากขึ้นกับเซ็นเซอร์และโมดูลภายนอก ในส่วนของ USB ยังคงรองรับ USB 1.1 ด้วยโหมดโฮสต์และอุปกรณ์ ซึ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อคีย์บอร์ด เมาส์ หรือไดรฟ์จัดเก็บข้อมูล
การประยุกต์ใช้งานจริงและการใช้งานใหม่
ด้วยการปรับปรุงการทำงานมากมาย Raspberry Pi Pico 2 พร้อมชิป RP2350 ช่วยเปิดประตูสู่โปรเจ็กต์ที่ซับซ้อนมากยิ่งขึ้น ด้านล่างนี้เราจะแสดงตัวอย่างที่ชัดเจนซึ่งจะเห็นความแตกต่างได้:
- หุ่นยนต์ขั้นสูง:พลังการประมวลผลที่สูงขึ้นและ PWM เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์หลายตัวและอ่านเซ็นเซอร์พร้อมกัน
- IoT ที่มีความปลอดภัยมากขึ้น:การใช้ TrustZone และการสื่อสารแบบเข้ารหัสสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายที่มีข้อมูลที่ละเอียดอ่อน
- ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม:ความสามารถในการรันเฟิร์มแวร์ที่แข็งแกร่งพร้อมสถาปัตยกรรมที่เชื่อถือได้มากขึ้นและการป้องกันการโจมตีทางกายภาพ
- โครงการการบริโภคต่ำ:เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานีตรวจอากาศแบบสแตนด์อโลน อุปกรณ์สวมใส่ หรือตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีพลังงานจำกัด
นอกจากนี้ รองรับ C/C++ และ MicroPython อย่างต่อเนื่องพร้อมด้วยการปรับปรุง SDK และเอกสารที่ครอบคลุมยิ่งขึ้น ทำให้การไมเกรชันจาก RP2040 เป็นเรื่องง่ายโดยไม่ต้องเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่ต้น
นอกจากนี้ยังมีการประกาศเปิดตัวรุ่นต่างๆ เช่น Pi Pico W 2 ด้วยซึ่งจะรวม Wi-Fi และ Bluetooth เข้ามาภายในสิ้นปีนี้ และคาดว่าจะยังคงอยู่ต่ำกว่า 10 ยูโรตามการคาดการณ์ การดำเนินการนี้จะเพิ่มการเชื่อมต่อแบบไร้สายให้กับการปรับปรุงที่กล่าวถึงข้างต้น ทำให้ Pico 2 เข้าใกล้พื้นที่ที่บอร์ด ESP32 มักครอบครองมากขึ้น แต่ก็มีข้อดีในตัวของมันเอง
นอกจากนี้ ยังระบุโมเดลใหม่ได้ง่ายด้วยคุณลักษณะพิเศษ "Pico 2» ในการพิมพ์สกรีนแผ่นและโลโก้ใหม่ แม้ว่าภายนอกจะยังคงขนาดเดิม: 21 มม. x 51 มม.
การพัฒนาจาก RP2040 มาเป็น RP2350 แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นที่ชัดเจนของ Raspberry Pi ที่จะขยายตลาดให้มีความต้องการสูงขึ้นโดยไม่ละทิ้งการมุ่งเน้นที่ผู้ผลิต ความสามารถในการเลือกใช้ได้ระหว่างสถาปัตยกรรม ARM หรือ RISC-V โมเดลความปลอดภัยที่สมบูรณ์ หน่วยความจำที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และการปรับปรุงประสิทธิภาพทำให้ Raspberry Pi Pico 2 เป็นตัวเลือกที่มีความสามารถในการแข่งขันสูง ไม่ว่าคุณจะกำลังเรียนรู้ ทดลอง หรือใช้งานโซลูชันทางอุตสาหกรรม เวอร์ชันใหม่นี้มีชุดคุณสมบัติที่ยากจะเทียบได้กับราคา