Ми раді оголосити запуск Raspberry Pi Pico 2, нашої мікроконтролерної плати другого покоління, побудованої на RP2350: нового високопродуктивного безпечного мікроконтролера, розробленого тут, у Raspberry Pi.

Завдяки вищій тактовій частоті ядра, удвічі більшій пам’яті, потужнішим ядрам Arm, новим функціям безпеки та оновленим можливостям інтерфейсу Pico 2 забезпечує значну продуктивність і покращує функції, зберігаючи апаратну та програмну сумісність із попередніми членами серії Pico.

Pico 2 зараз у розпродажі за $5.

RP2040: мікроконтролер інжинерів

У січні 2021 року ми здивували всіх випуском оригінального Pico та мікроконтролера RP2040. За три з половиною роки відтоді ми продали майже чотири мільйони одиниць Pico та його бездротового брата Pico W. Сама RP2040 знайшла свій дім у незліченних платах сторонніх розробників, а також у продуктах OEM від пінбольних столів до синтезаторів.

Ми використовували багато інших мікроконтролерів протягом багатьох років, і ми створили RP2040, щоб він став мікроконтролером, якого ми завжди хотіли: два швидких 32-розрядних ядра, багато вбудованої оперативної пам’яті та гнучкий інтерфейс – завдяки нашому програмованому I/O (PIO) – усе це об’єднано детермінованою системою шини, яка дозволяє найкращим розробникам вичавлювати кожну краплю одночасного живлення із системи. Ми бачили кілька дивовижних демонстрацій цієї сили: від нашого власного порту DOOM Грема Сандерсона; до порту PalmOS Дмитра Грінберга; до картриджа Commodore 64 cartridge Кевіна Венса «без ЦП».

Але хоча RP2040 перевершує наші найсміливіші мрії, ми завжди знали, що можемо зробити краще. У нашому власному списку були функції, які не потрапили в перший раз: сховище на чіпі; стани простою з меншою потужністю; варіанти пакетів. І були нові функції, які запитувала армія користувачів RP2040: швидші ядра; більше оперативної пам'яті; захист коду.

Створення RP2350

Отже, два роки тому, маючи в комплекті контролер вводу-виводу RP1 для Raspberry Pi 5, команда розробників чіпів Raspberry Pi почала працювати над тим, що стане RP2350. Це набагато складніша конструкція, ніж RP2040, яка включає:

• Два ядра Arm Cortex-M33 на 150 МГц з рухомою точкою та підтримкою DSP
• 520 КБ вбудованої SRAM у десяти одночасно доступних банках
• Комплексна архітектура безпеки, побудована навколо Arm TrustZone для Cortex-M, яка включає:
  • Підписана підтримка завантаження
  • 8 КБ одноразово програмованої пам’яті на чіпі
  • прискорення SHA-256 
  • Справжній апаратний генератор випадкових чисел
• Імпульсне джерело живлення на мікросхемі та LDO з низьким струмом під час спокою
• Дванадцять оновлених пристроїв PIO
• Новий периферійний пристрій HSTX для високошвидкісної передачі даних
• Підтримка зовнішнього QSPI PSRAM

У той час як RP2040 пропонує лише один варіант корпусу QFN56 розміром 7×7 мм, цього разу ми пропонуємо такий вибір: корпус QFN60 розміром 7×7 мм (RP2350A) із 30 GPIO або QFN80 розміром 10×10 мм (RP2350B) із 48 GPIO; і варіанти кожного з 2 МБ вбудованої флеш-пам’яті QSPI (RP2354A та RP2354B). 

І ми залишилися вірними нашому доступному походженню : хоча наші кремнієві кристали тепер мають екстравагантні розміри 5,3 мм² проти 2,7 мм² для RP2040, RP2350A буде лише на десять центів дорожчим, коштуючи 0,80 доларів США за 3400 одиничних барабанів або 1,10 доларів США за одну одиничні величини. RP2350B коштуватиме на десять центів дорожче, ніж RP2350A, тоді як варіанти RP2354 коштуватимуть лише на двадцять центів дорожче, ніж їхні побратими без спалаху.

RP2350 буде широко доступний до кінця 2024 року. Щоб зафіксувати свій інтерес і взяти участь у нашій тестовій програмі, перейдіть на сторінку продукту.

Настільні ігри

Pico 2 поєднує RP2350A з 4 МБ зовнішньої флеш-пам’яті QSPI, порівняно з 2 МБ на оригінальному Pico. Він форм-фактор і електрично сумісний з оригінальним дизайном Pico.

Незважаючи на те, що сьогодні на складах є відносно невеликий запас, Pico 2 у повному обсязі виготовляється нашими друзями з Sony. Багато наших схвалених партнерів-посередників використовують схеми резервних замовлень і резервування, і ми будемо регулярно доставляти їм одиниці протягом наступних кількох тижнів.

До кінця року ми очікуємо відвантаження Pico 2 W із підтримкою бездротового зв’язку, який використовує той самий модем Infineon 43439, що й Pico W, а також версії Pico 2 та Pico 2 W із попередньо встановленими 0,1-дюймовими роз’ємами.

Програмне забезпечення та документація

Raspberry Pi — це компанія, що займається програмним забезпеченням, як і обладнанням: розробники випробовують апаратні продукти через призму наших програмних платформ, і ми витрачаємо величезну кількість часу та грошей на вдосконалення цих платформ.

Як і слід було очікувати, запуск Pico 2 і RP2350 супроводжується оновленим випуском Pico SDK і новими образами MicroPython і CircuitPython. І Джонатан Паллант та його однодумці працювали над тим, щоб перенести мову Rust на нашу нову платформу.

Ми співпрацюємо з проектом Trusted Firmware, щоб створити RP2350 як еталонну апаратну платформу для версії Trusted Firmware-M 2.1.0 Long Term Support. TF-M надає еталонну реалізацію для PSA Certified на чіпах Arm v8-M, надаючи розробникам простий шлях для захисту пристроїв від типових атак. RP2350 буде проходити лабораторні випробування сертифікованою незалежною лабораторією з метою досягнення PSA Certified Level 2 перед випуском у жовтні.

Нарешті, ми раді об’єднатися з Google для запуску Pigweed SDK із вбудованою підтримкою Pico 2. Бібліотеки проміжного програмного забезпечення Pigweed постачаються на мільйонах пристроїв, у тому числі на власних пристроях Google Pixel і термостатах Nest. Тепер Pigweed SDK спрощує використання цих компонентів під час створення проектів для Pico 2. Перейдіть на сторінку оголошень Google, щоб дізнатися більше!

Як і всі наші кремнієві продукти, RP2350 супроводжується повним описом даних. Ми також надаємо підручник, який показує, як розпочати розробку на C/C++ за допомогою нещодавно оновленого розширення Raspberry Pi Pico Visual Studio Code.

Малювання мішені на наших спинах

Основою або так званим наріжним каменем моделі безпеки RP2350 є завантажувач із підписом. Якщо безпеку ввімкнено, двійковий файл можна завантажити, лише якщо він був підписаний за допомогою закритого ключа з хешем відповідного відкритого ключа, який зберігається в OTP. Запобігання запуску зловмисником довільного коду значно ускладнює завдання отримання вмісту OTP, включаючи криптографічні ключі, які використовуються для захисту коду.

Досвід інших постачальників у впровадженні безпеки завантаження досить сумний. Мікроконтролерам широкого ринку часто не вистачає ефективних засобів протидії сучасним атакам із впровадженням помилок, таким як атаки LimitedResults Debug Resurrection на скандинавських пристроях nRF52 і робота Кріса Герлінскі щодо обходу захисту від читання коду в пристроях сімейства NXP LPC.

Незважаючи на те, що RP2350 використовує кілька методів, у тому числі апаратні швидкі детектори збоїв і наш запатентований резервний співпроцесор, для захисту потоку керування та цілісності даних від атак із впровадженням помилок, ми сподіваємося знайти та виправити недоліки в нашому процесі завантаження. І ми хочемо виявити ці недоліки завчасно, до того, як RP2350 буде розгорнуто в критичних програмах.

Перед запуском ми доручили NewAE і Hextree перевірити нашу архітектуру безпеки. А тепер ми пропонуємо винагороду в розмірі 10 000 доларів США за перше підтверджене порушення нашого підписаного процесу завантаження. Спочатку це триватиме місяць: ми можемо продовжити вікно, якщо не буде знайдено жодних недоліків, або запропонувати додаткові винагороди за інші виразні недоліки. Повну інформацію про програму можна знайти тут.

Щоб передати апаратне забезпечення RP2350 в руки інженерів, які, швидше за все, знайдуть ці недоліки, ми співпрацюємо з конвенцією хакерів DEF CON, яка розпочинається сьогодні в Лас-Вегасі. Цьогорічний значок працює на базі RP2350 і є чудовою платформою для експериментів із нашою побудовою безпеки. І для всіх, хто хоче взяти участь, але не хоче ризикувати замурувати свій бейдж, Hextree виготовив обмежену кількість дощок, призначених спеціально для електричних збоїв і електромагнітних збоїв.

Під час конференції наша команда розташовуватиметься поруч із Hextree у Embedded Systems Village: зайдіть і привітайтесь!