Mikrocontroller Raspberry-Pi-Chip RP2040 solo erhältlich

Autor Margit Kuther

Das Herz des Mikrocontrollerboards Raspberry Pi Pico, der von Raspberry Pi selbst entwickelte Chip RP2040, ist jetzt als eigenständige Lösung für rund 4 Dollar erhältlich – etwa über Farnell.

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Raspberry Pi RP2040: Der 40-nm-Mikrocontrollerchip eint Performance und Hardwareflexibilität.
Raspberry Pi RP2040: Der 40-nm-Mikrocontrollerchip eint Performance und Hardwareflexibilität.
(Bild: Raspberrypi.org)

Im Januar 2021 hat die Raspberry Pi Foundation ihr erstes Mikrocontrollerboard vorgestellt, den Raspberry Pi Pico. Einen ganz neuen Weg beschritt die Foundation auch mit dem integrierten Mikrocontrollerchip RP2040: der Chip RP2040 ist die erste Eigenentwicklung der Foundation. Bis dato nutzten alle Raspberry Pis einen System-on-Chip (SoC) von Broadcom.

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Eben Upton, Chief Executive Raspberry Pi Trading, kommentiert: „Heute verkünden wir den logischen nächsten Schritt: RP2040-Chips sind jetzt bei unseren Approved Reseller-Partnern in Einzelstückzahlen erhältlich, so dass Sie Ihre eigenen Projekte und Produkte auf Raspberry-Silizium aufbauen können.“ Übrigens, Raspberry Pi Trading ist zuständig für die Herstellung und den Vertrieb der Raspberry Pis und wurde 2013 von der Raspberry Pi Foundation abgespalten, um das operative Geschäft vom zweiten Aspekt der Stiftung, dem der Gemeinnützigkeit, abzugrenzen.

RP2040: Der Mikrocontrollerchip von Raspberry Pi

Den Chip RP2040, ein ARM Cortex-M0+ Dual-Core (32-Bit) mit 2 x 133 MHz Takt, der bis dato im Mikrocontrollerboard Raspberry Pi Pico aber auch in Partnerprodukten, etwa von Adafruit, Arduino, Sparkfun und Pimoroni eingesetzt wurde, sieht Eben Upton als „Mittelklasse-Mikrocontroller“. Er zeichne sich, so Eben Upton in drei wesentlichen Punkten aus:

Zwei schnelle CPU-Kerne: Zwei ARM-Cortex-M0+-Kerne, getaktet mit 133 MHz, bieten „reichlich Integer-Leistung“, so Eben Upton. „Verwenden Sie einen Kern zur Ausführung von Anwendungscode und den anderen zur Überwachung der Hardware; oder führen Sie Anwendungscode auf beiden Kernen mit FreeRTOS oder MicroPython aus.“

Reichlich Arbeitsspeicher: „Mit 264 KB RAM können Sie sich auf die Implementierung von Funktionen konzentrieren und müssen Ihre Anwendung nicht auf die Größe hin optimieren. Ein vollständig angeschlossener Switch verbindet ARM-Cores und DMA-Engines mit sechs unabhängigen RAM-Bänken, so dass Sie auch das letzte Quäntchen Leistung aus dem System herausholen können“, so Eben Upton.

Flexible E/A: „Wir bieten alle üblichen Schnittstellen, etwa Hardware-UARTs, SPI- und I2C-Controller, USB 1.1 und einen Vier-Kanal-ADC. Aber es ist das programmierbare I/O-Subsystem (PIO), das den RP2040 auszeichnet und Softwareimplementierungen von Protokollen wie SDIO, DPI, I2S und sogar DVI-D ermöglicht. All dies ist in 2 mm² 40-nm-Silizium in einem 7 mm x 7 mm großen QFN56-Gehäuse untergebracht.“

Warum der Raspberry-Pi-Chip RP2040 solo vertrieben wird

Das Mikrocontrollerboard Raspberry Pi Pico, das im Januar 2021 auf den Markt kam, ist bereits jetzt ein Riesenerfolg: Denn innerhalb von nur knapp sechs Monaten wurden „über 600.000 Raspberry Pi Picos ausgeliefert“ und Raspberry Pi Trading hat Bestellungen für „700.000 weitere Raspberry Pi Picos“ entgegengenommen. Wir haben das „SDK weiter ausgebaut und zuletzt FreeRTOS-Unterstützung hinzugefügt“. Hunderte von Menschen haben nach RP2040-Mustern gefragt, viele davon über das „patentierte "Secret Twitter Samples Program“, so Eben Upton. „Einige von ihnen sind Hersteller, die aufgrund der weltweiten Halbleiterknappheit in diesem Jahr keine Produkte herstellen können.“

„Basierend auf dieser Erfahrung haben wir uns entschlossen, etwa 40.000 Einheiten des RP2040 aus der Lieferkette zu nehmen und den Verkauf von Einzelstücken über unsere autorisierten Wiederverkäufer zu starten, etwa drei Monate früher als geplant“, erläutert Eben Upton. „Das gibt den Kunden Zeit, ihre Projekte und Produkte zu entwickeln, während wir den Rest der Pico-Rückstände abbauen und die Produktion des RP2040 hochfahren. Im Herbst werden wir dann für jeden, der dies wünscht, eine größere Menge zur Verfügung haben.“

Für Entwickler, die mit Raspberry Pi arbeiten, ist dieser Schritt, den RP2040-Chip losgelöst vom Mikrocontrollerboard Raspberry Pi Pico zu verkaufen, ein echter Mehrwert. Denn so können sie für die Entwicklungsphase ihrer Produkte den Raspberry Pi Pico nutzen und für die Produktion dann auf den Solochip RP2040 umsteigen.

Der Chip RP2040 ist etwa über Farnell erhältlich

Distributor Farnell, ein Geschäftsbereich von Avnet, mit eigener Raspberry-Pi-Fertigung in England, ist der älteste Partner der Raspberry Pi Foundation und will den Chip RP2040 für 4 Dollar verkaufen. Lee Turner, Global Head of Semiconductors und SBC, sieht für die Kunden einen großen Vorteil im Solo-RP2040-Chip: „Der Raspberry Pi Pico, dessen Kernstück der RP2040 ist, ist bei Kunden sehr beliebt und hat das Potenzial, den Mikrocontroller-Markt auf die gleiche Weise zu verändern, wie es beim ursprünglichen Raspberry-Pi-Board für die Einplatinen-Datenverarbeitung der Fall war.“

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