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| Raspberry Pi Pico 2 |
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1. 개요
영국의 라즈베리 파이 재단에서 개발한 마이크로컨트롤러 보드. 기존의 라즈베리 파이가 마이크로프로세서를 써서 OS를 올려서 활용되는 것에서 벗어나서 마이크로컨트롤러를 이용한다.기존에 나온 플랫폼들은 원래 이미 상용으로 쓰이던 칩에 별도의 부트로더를 올려서 활용하는 형식이었다. 아두이노 계열이 쓰는 ATmega나 마이크로비트 등이 쓰는 nRF 계열 프로세서는 이미 상업적으로 어느정도 유명한 프로세서였다. 따라서 기존에 존재하던 제품에 해당 부트로더를 올려서 아두이노로 사용하는것도 가능했고 대중적으로 쓰일 수 있었다.
자체적으로 C/C++에 기반한 라이브러리를 제공하며, ARM에서 제공하는 HAL라이브러리와 유사한 모습을 보여 준다. 이외에도 MicroPython을 사용해 프로그래밍할 수 있다. 다만 마이크로 파이썬은 C/C++ 기반 라이브러리에 비해서 눈에 띄는 성능저하가 있기 때문에 해당사항을 감안해야 된다.
2. 사양
2.1. 1세대
| Raspberry Pi Pico 제품군 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| <colbgcolor=#bc1142,#9a1a3f><colcolor=#fff> 제품 | Pico | Pico W/WH | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 컨트롤러 | RP2040 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CPU | 133 MHz ARM Cortex-M0+ MP2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 메모리 | 264 KB SRAM, 2 MB 플래시 메모리 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 근접 통신 | - | Wi-Fi 1/3/4, 블루투스 5.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GPIO | 26개(아날로그 3개 포함) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 규격 | 21 × 51 mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 전원 | 1.8 ~ 5.5V DC[PW] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 가격 | $4 | $6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 링크 | Raspberry Pi Pico | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
가장 큰 특징은 자체 설계한 RP2040 MCU이다. 133 MHz 클럭의 Cortex M0+ 2코어로 구성된 마이크로컨트롤러를 사용한다. M0+ 코어를 사용하는 MCU 중에서도 손에 꼽을 정도로 높은 클럭으로, 보통 M0 제품들은 72 ~ 108 MHz 클럭이 많이 쓰인다. ARM 계열 프로세서 답게 I2C, SPI, UART 2개, 12bit ADC 3개, 16채널 PWM, USB 1.1 호스트까지 다양한 기능을 갖추고 있다. 유일한 흠은 ADC가 3채널 뿐이라는것 뿐. 기존 라즈베리 파이와는 다르게 RP2040 MCU는 다른업체나 개인에게 판매해서 파생상품을 늘리는 전략을 취하기로 한 것으로 보인다. 실제로 RP2040 프로세서를 채택한 파생제품들이 늘어나고 있다. 심지어 아두이노 재단에서도 RP2040을 탑재한 아두이노 나노 RP2040을 출시했다.
2.2. 2세대
| Raspberry Pi Pico 2 제품군 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| <colbgcolor=#bc1142,#9a1a3f><colcolor=#fff> 제품 | Pico 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 컨트롤러 | RP2350 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CPU | 150 MHz ARM Cortex-M33 MP2 + Hazard3 RISC-V processors MP2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 메모리 | 520 KB SRAM, 4 MB 플래시 메모리 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 근접 통신 | - | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GPIO | 26개(아날로그 4개 포함) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 규격 | 21 × 51 mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 전원 | 1.8 ~ 5.5V DC[PW] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 가격 | $5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 링크 | Raspberry Pi Pico 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2024년 8월에는 더욱 성능을 개선한 RP2350 MCU를 발표하고, 이것을 메인 칩으로 채택한 Pico 2도 발표되었다. RP2350의 가장 큰 특징은 퍼포먼스의 향상도 있지만 Arm Cortex M33 듀얼코어와 Hazard RISC-V 듀얼코어의 2가지 아키텍처를 동시에 탑재시킨 것이다. 이것으로 Arm과 RISC-V 2가지 아키텍처를 원하는 대로 선택하여 사용할 수 있으며 소프트웨어적으로 바이너리의 아키텍처를 감지하고 칩을 적절한 모드로 재부팅시킬 수도 있다고 한다.
Pico 2의 경우 GPIO를 비롯한 각종 인터페이스는 Pico 1과 완벽히 호환된다고 한다. 온보드 플래시 메모리는 Pico 1의 2MB에서 4MB로 2배 늘어났으며, 클럭 주파수는 기존의 133 MHz에서 150 Mhz로 향상되었다.
3. 활용
기존의 Arduino가 점령했던 오픈소스 마이크로컨트롤러 분야에서 서서히 파이를 늘려가는 중이다. 물론 아두이노 만큼 범용성이 있는 플랫폼은 아니지만 라즈베리 파이 재단에서 밀어준다는 점과 칩 단품 기준 900원 가량이라는 꽤 싼 단가 때문에 RP2040을 활용한 서드파티 보드들이 줄지어 나오는 중이다. RP2040의 PIO 서브시스템은 고속 GPIO처럼 사용할 수 있기 때문에 이를 활용하여 별의별 버스를 에뮬레이션할 수 있는 특징이 있다.산업용으로는 그다지 인기가 없는데 I/O가 매우 제한적이라는 문제도 있고 결정적으로 클럭만 높은 Cortex-M 코어라는 특징은 산업계에서 그다지 인기가 없는 특징인데다가 기존에 쓰던 다른 Cortex-M계 코어들을 밀어낼만큼의 저력은 없어서 선호되지 않는다. 특히 기존 라즈베리 파이가 자랑하던 단가 문제는 피코에는 적용되지 않는데다가 출시 시점 기준을 보면 파이 피코보다 더 저렴한 32비트 마이크로컨트롤러도 나와 있다. 무엇보다 산업용 마이크로컨트롤러 시장에서의 STM32의 위상이 너무나도 높기 때문에 경로의존성 문제가 크다.
3.1. 레트로 게임기에서
최근 들어 새로운 쓰임새가 발굴되고 있는데 바로 레트로 게임기의 개조, 해킹을 위한 모드칩으로써의 활용이다. 기존의 모드칩은 중국 등지에서 독자적으로 만들어진 것들, 혹은 FPGA 칩을 이용한 것들이 많아서 범용성이나 가격 면에 있어 판매자들이 절대적으로 우위를 점하는 상황이었으나, PICO에 펌웨어를 넣고 모드칩으로 활용하게 되면서 가격이나 구입 방법 등 접근성도 넘사벽으로 좋아지고 이미 규격이나 사용법 등이 널리 공개된 하드웨어인 덕분에 다루기도 매우 쉬워졌다. PIO 서브시스템을 활용하여 각종 게임기의 모드칩에서 생성해야 할 고속 신호를 빠르게 주고받을 수 있기 때문에 FPGA의 역할을 저렴하게 대체할 수 있다.2024년 1월 기준 공개된 프로젝트는 다음과 같다.
- PicoBoot: 게임큐브용 ODE.
- FlippyDrive: PicoBoot와 비슷하지만 이쪽은 개조 과정에 납땜을 요구하지 않는다.
- PicoFlasher: Xbox 360용 ODE.
- PicoMemcard: PlayStation 1용 메모리 카드 어댑터.