一塊只要4美元，超廉價版樹莓派誕生，還用上了自研晶片

機器之心發表於2021-01-22
樹莓派晶片
從純手工的車牌檢測系統，到瓜果分揀機，再到自制單反相機，樹莓派一直是各類手工達人的心頭好。這種將夢想與現實連線起來的能力，讓樹莓派成為長盛不衰的流行商品，至今已經賣出了超過 3700 萬塊。

但對於更廣大的開發者人群來說，它也有一些限制：比如在最低功率模式下，樹莓派 Zero 的耗電量也能達到 100 毫瓦；樹莓派本身不支援模擬輸入，儘管在樹莓派上可以執行「裸機」軟體，但像 Linux 這樣的通用作業系統下執行的軟體卻不太適用於單個 I/O pin 腳的低延遲控制。

許多手工愛好者和業界人士會將樹莓派與微控制器搭配使用，讓樹莓派來負責繁重的計算、網路訪問和儲存，讓微控制器處理模擬輸入和低延遲 I/O，以及低功耗的待機模式。

現在，樹莓派正式推出了基於首款自研晶片 RP2040 的微控制器「Raspberry Pi Pico」，價格僅為 4 美元，國內售價 29.99 元人民幣（一頓午餐的價格）。
一塊只要4美元，超廉價版樹莓派誕生，還用上了自研晶片
最近，彷彿每一家「水果公司」都在忙著製造自家晶片，樹莓派也不例外，RP2040 的誕生算是樹莓派內部團隊多年努力的結果。它的三個主要設計目標分別是：

  • 高效能，尤其是 integer 工作負載；

  • 靈活的 I/O，使其可與幾乎所有外部裝置進行通訊；

  • 低成本，降低購買及使用的門檻。

一塊只要4美元，超廉價版樹莓派誕生，還用上了自研晶片

最終團隊打造出了一款功能非常強大的小晶片，所有這些都被塞入了 2 平方毫米 40nm 製程的面積，使用 7 × 7 毫米 QFN-56 封裝。一塊 RP2040 晶片包括：

  • 雙核 ArmCortex-M0 + 處理器，執行頻率為 133MHz；

  • 264KB 的 SRAM；

  • 2MB 的板載快閃記憶體；

  • DMA 控制器；

  • 內插器和整數分割裝置；

  • 30 個 GPIO pin 介面，其中 4 個可用作模擬輸入；

  • 2 個 UART、2 個 SPI 控制器、2 個 I2C 控制器；

  • 16 × PWM 通道；

  • USB 1.1 控制器和 PHY，主機和裝置支援；

  • 可以直接焊接在自己設計的底板上；

  • 8 個可程式設計 I / O（PIO）狀態機；

  • 具有 UF2 支援的 USB 大容量儲存啟動模式，用於拖放式程式設計。


此外，憑藉 6 個獨立 RAM 以及位於其匯流排結構核心的完全連線的交換機，使用者可以讓核心和 DMA 引擎並行執行。面向高階使用者，樹莓派也提供了一個完整的 C 語言 SDK、基於 GCC 的工具鏈和 VS Code 整合。

由於 Cortex-M0 + 缺少浮點運算單元，樹莓派聯合了 Qfplib 庫的作者 Mark Owen 對浮點函式進行了最佳化，它們比同等的 GCC 庫要快很多，並且可用於任何基於 RP2040 的產品。


RP2040 擁有兩個較快的 CPU 核心以及不錯的 RAM 記憶體，是實現機器學習應用的絕佳平臺。你可以在上面找到用於谷歌 TensorFlow Lite 框架的埠。在推出之後的幾個月裡，我們還可以看到更多機器學習的內容。

如果你是一個喜歡使用高階語言的新手樹莓派官方已經與 MicroPython 的建立者 Damien George 展開了合作，為 RP2040 構建了一個精巧的埠，其能夠發揮晶片硬體的所有能力，包括創新的 PIO 子系統。

隨後，樹莓派還將與 Arduino、Adafruit 和 Pimoroni 等公司合作，將新的 RP2040 晶片整合到其他板卡和小工具中。

樹莓派 Pico 文件：
https://www.raspberrypi.org/documentation/pico/getting-started/

這款產品目前已經開賣，由於它的價格不高，如果你購買一本新一期的《HackSpace》雜誌，店家直接就會附贈一塊 Pico，當然書中也有大量教程與新手指引。
一塊只要4美元，超廉價版樹莓派誕生，還用上了自研晶片
參考內容：
https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-silicon-pico-now-on-sale/
https://www.theverge.com/circuitbreaker/2021/1/21/22242619/raspberry-pi-pico-microcontroller-tiny-computer-diy-projects

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