Raspberrys nya styrkrets RP2350 tar ett stort steg upp i beräkningsprestanda med flyttalsstöd och en Cortex M33-dubbelkärna som ersätter Cortex M0+ i föregångaren. Chipet hade även plats för ett litet påskägg.
Du får läsa ända till slutet av Raspberrys pressmeddelande till underrubriken ”En sak till” innan Raspberry till slut avslöjar att det faktiskt döljer sig en liten Risc V-dubbelkärna i RP2350.
Elektroniktidningen kan dock inte låta bli att starta med att prata om Risc V-kärnorna. Mer om den "riktiga" styrkretsen senare. För det är ett så oväntat grepp att ge en processor dubbla personligheter på det här viset.*
Flaggor i OTP-minnet bestämmer vilka arkitekturer kretsen ska kunna boota i. Om båda är tillåtna avgör binärfilen vilken processor som aktiveras och vilken som läggs i permanent reset. Du kan i princip även boota en Armkärna tillsammans med en Risc V-kärna, men det är överkurs, se databladet!
Raspberry har alltid gillat den öppna arkitekturen Risc V och kommer säkerligen (obs! spekulation!) att en vacker dag sluta betala licensavgifter till Arm och växla till Risc V.
Men i RP2350 är Risc V-kärnan bara till för experiment.
– För att ge mjukvaruutvecklare en möjlighet att experimentera med Risc V i en stabil miljö med bra stöd, säger pressmeddelandet.
Risc V-kärnan kan kanske närmast beskrivas ett påskägg som Raspberry adderade för att det fanns plats. Det är en trestegspipeline av typen RV32IMAC+ vid namn Hazard3 med fri licens.
Påskharen är en av Raspberrys egna ingenjörer, Luke Wren. Han utvecklade Hazard3 som ett hobbyprojekt och gissar att chipet hade varit exakt lika stort utan Hazard3, men erkänner att layouten blev lite svårare.
– Det är som att packa en resväska. Den är full, men du kan alltid få in en t-shirt till och den är fortfarande full, men det får plats, säger Luke Wren till Elektroniktidningen.
Bootad in i Hazard3 har RP2350 samma funktioner som bootad in i M33, bortsett från Arms säkerhetsfunktioner, för att det inte ska gå att hacka sig förbi säkerhet genom att växla cpu. Risc V-kärnan saknar dessutom dsp-funktioner och flyttal.
För att återgå till det ”seriösa” bootläget Cortex M33 (Armv8-M) så är nämnda säkerhetsfunktioner utöver prestandaökningen en av de viktiga nyheterna i RP2350. Föregångaren RP2040 hade ingen cybersäkerhet. Nu öppnas en lite större marknad för Raspberrys styrkretsar. Du kan till exempel gömma din programkod för nyfikna blickar, eller konfigurera den att endast boota signerad kod.
Kanadensiska New AE och tyska Hextree har hjälpt säkra plattformen. Raspberry sticker ut hakan och pekar finger åt framgångsrika cyberattacker mot kretsar från både Nordic semiconductor och NXP.
Samtidigt erkänner Raspberry att alla är sårbara och utlovar 10 000 dollar till den som först lyckas hacka RP2350. Helst innan RP2350 börjar användas skarpt, så att buggarna kan avlägsnas.
RP2350 togs fram på två år och släpptes under första dagen av hackerkonferensen Def Con i Las Vegas. Den fick äran att driva konferensens besökarbricka.
Flera tillverkare, inklusive Raspberry själv, släpper utvecklingskort på RP2350. En del är uppgraderingar av existerande RP2040-kort och en del är nya.
Raspberrys eget kort heter Pi Pico 2 och det är det kortet som är fokus för Raspberrys egen pressrelease, snarare än styrkretsen i sig.
Partners som byggt egna kort på RP2350 är kända och okända namn: Sparkfun, 4D Systems, Adafruit, Tiny Circuits, Bus Pirate, Cytron, Hellbender, Ignys, Invector Labs, Melopero, New AE, Pimoroni, Seeed, Solder Party, Switch Science, Thisisnotrocketscience och Wiznet.
De har tillämpningar av spridda slag: smarta skärmar, debuggingverktyg, IO-kontroller, robotkontroller, sensorkort, IoT, Wifi och Bluetooth, Ethernet. Här finns experimentkort kring säkerhet och energiskördning. Ett kort är ”det minsta” RP2350-kortet. Ett annat går att handlöda. Ett kort är en synthesizer och en färdig produkt är en liten spekonsol för nyckelkedjan.
Pico SDK, MicroPython och CircuitPython kan användas för utveckling. Det finns en Rust-baserad utvecklingsplattform. Och Google bidrar med stöd för Pigweed SDK.
RP2350 släpps i fyra versioner. Utan flash och med 60 ben i QFN kostar den 80 cent. Addera 10 cent för 80 ben och 20 cent för 2 Mbyte stackat flash. Tillverkningsprocessen är TSMC40.
Klockfrekvensen är 150 MHz. On-chip SRAM är 520 kbyte. Säkerheten är byggd kring Arm Trustzone och inkluderar signerad bootkod, 8 kbyte OTP-minne med antifuse, SHA-256-accelerator och äkta slumptalsgenerator i hårdvara,
Volymer ska finnas att köpa innan 2024 är slut och fram till år 2040, minst.
Det var i januari 2021 som Raspberry överraskande släppte en styrkrets, RP2040, som fram till nu varit ensam i familjen.
Raspberry är mer känd för sin Linuxkortfamilj Raspberry Pi på Arm Cortex A-processorer från Broadcom.
FOTNOT
* Gaislers rymdprocessor GR765 kan bootas till både Sparc och Risc V, för att den designen blev enklare att certifiera. Avsomnade svenska Imsys processorer kan väl sägas ha varit bootbara i vilken arkitektur som helst, genom att mikroprogrammen var utbytbara.