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树莓派用上了 RISC-V,新品Raspberry Pi Pico 2,你想知道的... |
上周树莓派宣布了售价5美元的树莓派Pico 2[1],配备了新芯片RP2350[2]。 这个芯片几乎在RP2040的每个方面都有改进:
我已经拿到了预发布的板子,好消息是:尽管新芯片更快并且有更多功能,它实际上比RP2040还更省电,这意味着如果你用电池供电,它的续航时间会更长。 一会儿我们来详细讨论功耗问题,首先,来看一下规格。 两代的布局几乎相同。Pico2 有着相同的边缘,所以你依然可以把板子焊到你的项目上。 顶部有相同的BOOTSEL按钮、micro USB和LED。芯片大小和引脚排列也相同。底部完全相同,除了中间多了一个测试焊盘。 所以 Pico 2是一个即插即用的替代品,顶部的RP2350芯片几乎也是RP2040的即插即用替代品(多了4个引脚,并且引脚排列略有调整)。 但我们也发现了一些不同的地方:
数据手册中还有更多内容无法在这里涵盖(大家可以在文末下载芯片的规格书和相关的PDF文档),但我们可以看到,树莓派几乎改进了之前Pico的每个方面。 保持和Pico一样的尺寸和引脚可以让我们低门槛升级我们的项目硬件。 Pico的相关项目 树莓派做了一个明智的决定,因为它允许基于 RP2040 的庞大项目生态系统在 Pi 生态系统中继续进行,几乎不受干扰。 市面上已经有成千上万个项目很好地利用了RP2040。例如PicoBoy V2[3]。 这是一个基于RP2040的定制手持控制台,带有经典游戏如Breakout、Pac Man、Space Invaders和Flappy Bird的Python端口。 这只是过去一年中引起我注意的众多项目之一: 有一个叫做PicoFly[4]的任天堂 Switch的改装芯片,Pimoroni制作了自己的游戏手柄叫做PicoSystem[5],当然,Pico还能在乐高积木上运行DOOM[6]! 游戏只是一方面,有人制作了一个逻辑分析仪[7],一个便携式串行终端[8],甚至一个叫做PiccoloSDR[9]的完整SDR接收器! 还有一个叫做Axe Effect[10]的机架式显示器,适用于家庭实验室和企业。 复古爱好者对RP2040情有独钟,我看到它被用来制作定制的N64闪存卡[11],模拟完整的经典Macintosh[12],几乎每个拥有这些旧Mac的人都有一个BlueSCSI v2[13]来模拟硬盘和CD-ROM。 还有ISA Blaster[14]和ZX Spectrum模拟器[15]…… 还有在你仔细观察之前,你可能永远不会注意到有 RP2040 的地方。比如我今年早些时候测试的MNT reform[16],其轨迹球就是运行在 2040 上的。还有Radxa X4[17],它将 RP2040 与 Intel N100 结合在一起,成为第一个具有 Intel + ARM 微控制器用于 GPIO 的 SBC。我一直在测试 X4[18],之后会发布更多内容。 树莓派将 RP2040 和原始 Pico 推向了极致。我认为没有人能预料到它会变得如此受欢迎。它向许多以前从未接触过微控制器的人(包括我自己)介绍了微控制器的世界。 但它并非没有缺陷:其中一个主要问题是功耗。 Pico 2 功耗测量 RP2040实际上没有达到µA级的深度睡眠——我能找到的最低的是大约1 mA[19]。我我自己用 MicroPython 进行的测试显示 Pi 降到了 2 mA。 当然,RP2040的功耗比运行Linux的树莓派要低得多,但在微控制器领域,毫安并不“出色”。ESP32在深度睡眠状态下可以降到5µA[20]。这意味着电池寿命可以以月而不是天或周来衡量。 Pico 2的功耗比Pico更低吗? 以下是我的非正式测试结果: [td]
睡眠状态……呃,只能说我还是个 C 语言的新手(在这篇文章发布前没能把hello_sleep.c代码移植到Pico 2),而且我用的 MicroPython 版本在处理睡眠状态时似乎有些问题。 所以我会在进行更多功耗测试后发布更新文章。对于MicroPython,我已经为machine.lightsleep()和machine.deepsleep()各开了一个issue[21]。目前,我会参考RP2350数据手册,其中指出:
现实情况下,我猜是在10-100μA之间的某个值,但查看SDK,似乎很容易就能让RP2350进入休眠状态(并唤醒,例如用于周期性传感器——无需外部触发)。 树莓派用上了 RISC-V bitlog.it's RISC-V CPU Core ASIC roundup[22] 中 Hazard3 RISC-V 核心布局的截图: 另一个重要特性是RP2350包含了两个Hazard3 RISC-V核心[23]。这意味着什么?要知道ARM核心是专有的。树莓派支付给ARM一些费用,ARM将设计发送给他们,然后树莓派可以在他们的芯片中使用这些ARM核心。 RISC-V核心并不真正“属于”任何人。它们是开源的,这意味着树莓派可以直接克隆这个git仓库,使用这些设计。没有许可费用,没有专有规格。 不过这并不意味着Hazard3核心更快或更高效,只是它们是开源的。 包括两组核心让你可以在ARM和RISC-V之间进行选择,你甚至可以构建一个“通用二进制”,在运行时在两组核心上运行。 有几点需要注意:
但是树莓派这样做的方式,让人不禁联想:这是否是一个信号,表明鼓励大家应该开始把我们的代码转移到 RISC-V上?我们拭目以待。乐鑫的 ESP32 的 RISC-V 版本[24] 已经推出了一段时间,很高兴看到树莓派加入这个行列。 以上就是Pico 2和所有的变化。Pico 2 W可能也会在今年晚些时候推出(估计得看RP2350的市场反馈到底如何了)。 参考资料 [1]售价5美元的树莓派Pico 2: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-pico-2/ [2]RP2350: https://www.raspberrypi.com/products/rp2350/ [3]PicoBoy V2: https://github.com/HalloSpaceBoy5/PicoBoy [4]PicoFly: https://www.youtube.com/watch?v=hkCV2Kcy7z4 [5]PicoSystem: https://shop.pimoroni.com/products/picosystem?variant=32369546985555 [6]乐高积木上运行DOOM: https://www.youtube.com/watch?v=oVG5g6zOnjo [7]逻辑分析仪: https://github.com/gusmanb/logicanalyzer [8]便携式串行终端: https://github.com/ncrawforth/VT2040 [9]PiccoloSDR: https://www.youtube.com/watch?v=okIkjC02J_M [10]Axe Effect: https://www.craftcomputing.com/product/axe-effect-temperature-sensor-beta-/1?cp=true&sa=true&sbp=false&q=false [11]制作定制的N64闪存卡: https://twitter.com/kbeckmann/status/1539738410063208454 [12]模拟完整的经典Macintosh: https://www.youtube.com/watch?v=G3bW4f5Gn4o [13]BlueSCSI v2: https://jcm-1.com/product/bluescsi-v2-50-pin-desktop/ [14]ISA Blaster: https://www.youtube.com/watch?v=8HuxukpbsAE [15]ZX Spectrum模拟器: https://github.com/antirez/zx2040 [16]MNT reform: https://www.jeffgeerling.com/blog/2024/mnt-reform-hackable-laptop-not-everyone [17]Radxa X4: https://docs.radxa.com/en/x/x4 [18]测试 X4: https://github.com/geerlingguy/sbc-reviews/issues/48 [19]大约1 mA: https://forum.core-electronics.com.au/t/pi-pico-sleep-dormant-states/12584/5 [20]降到5µA: https://youtu.be/HmXfyLyN38c?t=529 [21]issue: https://github.com/micropython/micropython/issues/15622 [22]it's RISC-V CPU Core ASIC roundup: https://bitlog.it/20220118_asic_roundup_of_open_source_riscv_cpu_cores.html#hazard3-rv32i--m-c-a-zicsr-zba-zbb-zbc-zbs [23]两个Hazard3 RISC-V核心: https://bitlog.it/20220118_asic_roundup_of_open_source_riscv_cpu_cores.html#hazard3-rv32i--m-c-a-zicsr-zba-zbb-zbc-zbs [24]ESP32 的 RISC-V 版本: https://www.espressif.com/en/products/socs/esp32-c3 原文地址:https://www.jeffgeerling.com/blo ... re-pio-risc-v-cores 项目作者:Jeff Geerling 译文首发于:DF创客社区 转载请注明来源信息 |
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