Raspberry Pi Pico 2, il nuovo microcontroller RP2350 da 5 dollari

Nel mondo dell’elettronica e dell’informatica, i microcontrollori sono dispositivi onnipresenti che “animano” una vasta gamma di dispositivi: dalle semplici calcolatrici ai complessi sistemi industriali, passando per i frigoriferi smart, le macchine fotografiche digitali, i veicoli e i dispositivi medici. Con l’annuncio del Raspberry Pi Pico 2, Raspberry Pi compie un importante passo avanti, con una generazione che promette prestazioni superiori e sicurezza avanzata.

Un microcontroller è un computer compatto che integra un processore, memoria e periferiche di I/O in un singolo chip. Questo design compatto è ideale per le applicazioni embedded, nelle quali è necessario un controllo preciso e una gestione efficiente delle risorse. In un elettrodomestico, ad esempio, un microcontrollore può gestire il ciclo di lavaggio, monitorare la temperatura e comunicare con l’utente attraverso un display.

Come si presenta il nuovo microcontroller Raspberry Pi Pico 2

Raspberry Pi Pico 2 rappresenta un’evoluzione significativa rispetto al suo predecessore, e si basa sul nuovo microcontrollore RP2350. Il “salto generazionale” non garantisce soltanto una maggiore potenza computazionale ma assicura avanzamenti cruciali nella sicurezza e nelle capacità di interfacciamento.

Pico 2 è equipaggiato con due core Arm Cortex-M33 a 150 MHz, che offrono una notevole potenza di calcolo, superiore rispetto a quella dei core dell’RP2040 del Pico originale. Ogni core supporta i calcoli in virgola mobile e le operazioni di Digital Signal Processing (DSP), aumentando così le capacità di elaborazione dei dati numerici e dei segnali. La memoria on-chip è stata ampliata a 520KB (SRAM), suddivisi in dieci banchi accessibili simultaneamente. Le prestazioni multitasking ne risultano così ulteriormente migliorate.

Sicurezza avanzata

Una delle principali innovazioni dell’RP2350 è il suo sistema di sicurezza. Con il supporto per ARM TrustZone, Pico 2 è progettato per eseguire operazioni in un ambiente sicuro, proteggendo i dati sensibili e il codice da accessi non autorizzati.

La sicurezza è ulteriormente rafforzata attraverso il boot firmato digitalmente: può essere così eseguito soltanto codice autenticato. Un generatore di numeri casuali hardware, essenziale per la crittografia, completa le novità nel comparto security.

Capacità di interfacciamento potenziate

Il microcontroller Pico 2, appena presentato da Raspberry Pi, offre anche miglioramenti significativi nelle capacità di interfacciamento.

Le state machine sono componenti che permettono la realizzazione di operazioni I/O personalizzate e altamente efficienti. Il sistema PIO (Programmable Input/Output) del Raspberry Pi Pico è progettato per offrire flessibilità e prestazioni migliorate nella gestione delle operazioni. Ogni state machine è un’unità di esecuzione programmabile che può gestire istruzioni specifiche per controllare le operazioni di I/O in modo indipendente dal processore principale. Questo permette di gestire simultaneamente più flussi di dati senza gravare sulla CPU centrale.

Con Pico 2, il numero delle state machine viene portato a 12, migliorando le abilità nell’elaborazione dei segnali e delle comunicazioni.

HSTX (High-Speed Transmit) è un’interfaccia hardware dedicata che gestisce la trasmissione di dati a velocità elevate: grazie alla sua implementazione, Pico 2 può comunicare rapidamente con altri dispositivi.

Compatibilità e disponibilità

Nonostante le numerose innovazioni, Pico 2 mantiene la compatibilità con il design hardware e software del Pico originale, garantendo una transizione agevole per i progetti esistenti. Attualmente disponibile al prezzo di 5 dollari, Pico 2 è prodotto a pieno ritmo con il partner Sony: la disponibilità sul mercato crescerà quindi già nelle prossime settimane.

Entro la fine dell’anno, si spiega da Raspberry Pi, sarà disponibile anche una versione wireless del Pico 2, che utilizza lo stesso modem Infineon 43439 del Pico W. Ci saranno anche versioni speciali dotate di header da 0,1 pollici preinstallati.

Gli header, nel caso dei microcontroller Raspberry Pi, sono una serie di pin metallici montati sulla scheda elettronica, progettati per facilitare la connessione con componenti esterni tramite cavi o moduli aggiuntivi. Sono utilizzati per collegare la scheda a circuiti esterni, per espandere le sue funzionalità e per interfacciarla con altri dispositivi.

Software e supporto agli sviluppatori

Raspberry Pi non è solo un produttore di hardware, ma anche un sostenitore attivo delle comunità di sviluppo software. Con il lancio del Pico 2, la fondazione ha provveduto ad aggiornare il Pico SDK e ha rilasciato nuove immagini per MicroPython e CircuitPython. In collaborazione con Jonathan Pallant e il suo team, gli sviluppatori stanno lavorando per portare il linguaggio Rust sulla nuova piattaforma.

Per garantire una robusta implementazione di misure di sicurezza, Raspberry Pi ha collaborato con Trusted Firmware Project per stabilire RP2350 come piattaforma hardware di riferimento per la versione 2.1.0 del Trusted Firmware-M.

Raspberry Pi ha poi annunciato una collaborazione con Google per il lancio del Pigweed SDK, che offre supporto nativo per il Pico 2. Si tratta di un pacchetto di sviluppo avanzato che semplifica l’integrazione dei componenti middleware di Pigweed nei progetti basati su Pico 2.

Innovazione con RISC-V

Una delle caratteristiche più interessanti dell’RP2350 è la possibilità di sostituire i core Arm Cortex-M33 con core RISC-V Hazard3, un’architettura open source sviluppata da Luke Wren.

Anche Raspberry Pi sale sul treno RISC-V e da oggi permette a maker e sviluppatori di tutto il mondo di cominciare a fare esperimenti con l’architettura aperta e royalty-free in un ambiente stabile e ben supportato.