Raspberry Pi Pico 2 mit Mikrocontroller RP2350: Stärkere ARM-Kerne und RISC-V

Die Raspberry-Pi-Entwickler stellen das Mikrocontroller-Board Pico 2 mit dem selbst entwickelten Chip RP2350 vor. Der hat nicht nur zwei stärkere ARM-Rechenkerne als der vor drei Jahren mit dem Pico eingeführte RP2040, mehr SRAM und mehr Funktionen. Sondern er enthält auch zwei vom Raspi-Team selbst entwickelte RISC-V-Kerne namens „Hazard3“. Diese sind alternativ zu den ARM-Kernen nutzbar.

Raspberry Pi Plc. hatte bereits im Juni im Prospekt zum Börsengang angekündigt, einen „RP235x“ zu entwickeln. Von RISC-V-Kernen war damals aber keine Rede. Die RISC-V-Entwicklung überrascht auch deshalb, weil die britische CPU-Entwicklerfirma ARM rund 3,5 Prozent der Anteile an Raspberry Pi Plc. hält. Beide Firmen haben ihre Sitze im britischen Cambridge.

RP2350 im Detail

Während im 2021 vorgestellten RP2040 zwei ARM-Kerne des Typs Cortex-M0+ mit bis zu 133 MHz rechnen, stecken im RP2350 zwei Cortex-M33 mit dem Mikrocontroller-Befehlssatz ARMv8-M. Sie besitzen zudem Erweiterungen für Gleitkommaberechnungen mit einfacher Genauigkeit (SP-FPU) sowie welche für Digital Signal Processing (DSP), die auch SIMD beherrschen.

Die bei GitHub offengelegten Hazard3-Kerne erfüllen die Spezifikation RV32IMAC und sind vermutlich eher zum Einstieg in die RISC-V-Technik gedacht, weil die Cortex-M33 wesentlich leistungsfähiger sein dürften.

Der RP2350 bietet auch mehr Speicher und Funktionen als sein Vorgänger. Der Neuling hat 520 statt 256 KByte SRAM und zwölf statt acht programmierbare I/O-(PIO-)Zustandsmaschinen.

Update: Die weitere Ausstattung unterscheidet sich bei den Chip-Versionen RP2350A und RP2350B; auf dem Pico 2 sitzt der RP2350A. Der hat weiterhin 16 PWM-Einheiten und vier der 26 GPIO-Pins des Pico 2 lassen sich zur Messung analoger Signale (ADC) nutzen. Der RP2350A im QFN60-Gehäuse hat aber 30 GPIO-Kontakte. Er kostet einzeln 80 US-Cent.

Der 10 Cent teurere RP2350B im QFN80-Gehäuse hat 48 GPIO-Pins, von denen sich acht für ADC konfigurieren lassen, und 24 PWM-Einheiten. Sowohl RP2350A als auch RP2350B gibt es für jeweils 20 Cent mehr auch als RP2354A und RP2354B mit je 2 MByte Flash-Speicher im Gehäuse (Co-packaged Flash).

Das Pico-2-Platinchen misst wie beim Vorgänger 5,1 Zentimeter mal 2,1 Zentimeter, ähnlich wie ein Arduino Nano. Es bringt 4 MByte QSPI-Flashspeicher in einem separaten Chip mit, beim Vorgänger waren es 2 MByte. Damit eignen sich RP2350 und Pico 2 für deutlich anspruchsvollere Projekte als RP2040/Pico. Der Preis soll aber ähnlich niedrig bleiben: Raspberry Pi Plc. nennt 5 US-Dollar für den Pico 2, hierzulande kann man den Pico zurzeit ab 4,30 Euro kaufen.

Wie der RP2040 lässt sich der RP2350 in C/C++ und Python programmieren. Vorhandener RP2040-Code soll auch auf dem RP2350 laufen. In einem GitHub-Repository stehen über 100 Programmierbeispiele für den RP2040 bereit. Code für den RP2040 kann man zudem auch etwa mit der Arduino IDE, Visual Studio Code, MicroPython oder für FreeRTOS schreiben.

Secure Boot und TrustZone

Für Raspberry Pi Plc. sind Firmenkunden ein wichtiger Markt und kommerzielle Entwickler müssen ihre Produkte gegen böswillige Manipulationen schützen. Dafür stehen beim RP2350 die ARM-TrustZone-Erweiterungen der Cortex-M33 bereit und er enthält ein geschütztes Secure-Boot-ROM, einen Zufallszahlengenerator (RNG) sowie ein SHA256-Rechenwerk. Diese Funktionen wollen die Raspi-Entwickler anders als manche anderen Hersteller offen dokumentieren. Update: Dabei koopieren sie mit dem Projekt TrustedFirmware.

Raspberry Pi Plc. will nicht nur den Pico 2 verkaufen, sondern auch die „nackten“ Mikrocontroller RP2350A, RP2354A, RP2350B und RP2354B in größeren Stückzahlen. Es dürften also auch von anderen Firmen RP2350-Bastelboards erscheinen, wo wie es beim RP2040 der Fall ist – davon gibt es mehr als 60 verschiedene Typen von Firmen wie Adafruit, Arduino, SparkFun und Waveshare.

Update: Bis zum Jahresende soll ein Pico 2 W mit zusätzlichem WLAN-/Bluetooth-Chip folgen; vom Pico gibt es für 7 Euro die Version Pico W mit dem Infineon-Chip CYW43439 und Onboard-Antenne.

Update: Mittleweile ist ein Blog-Post von Raspberry-Pi-CEO Eben Upton zum Pico 2 und zum RP2350 erschienen. Demnach sollen die RP2350-Chips noch vor Ende 2024 in größeren Stückzahlen erhältlich sein.

(ciw)