Raspberry Pi RP2040-microcontroller is los te koop voor 1 dollar

De Raspberry Pi Foundation heeft zijn RP2040-microcontroller los uitgebracht. De chip kost 1 dollar per stuk. Begin dit jaar kondigde de stichting de 133MHz-microcontroller aan en verscheen er al een complete module in de vorm van de Raspberry Pi Pico.

Raspberry Pi RP2040

De losse RP2040-microcontroller is bedoeld voor mensen die hun eigen module willen maken. Het gaat om exact dezelfde chip als die op de Raspberry Pi Pico, die begin dit jaar verscheen. Verkopers van Raspberry Pi-producten gaan de microcontroller verkopen voor 1 dollar per stuk. De complete Pi Pico-module kost 4,50 euro.

Fabrikanten als Adafruit, Arduino, Sparkfun en Pimoroni konden de losse microcontroller al kopen in bulk en hebben eerder producten uitgebracht met de RP2040. De Raspberry Pi Foundation verkoopt de chip nu ook per stuk aan consumenten.

De RP2040 bestaat uit twee Arm Cortex-M0+-cores met een kloksnelheid van 133MHz. Er zit 264 kilobyte aan geheugen op de soc. De die is op 40nm gemaakt en heeft afmetingen van 2x2mm; de volledige soc zit in een QFN56-package van 7x7mm.

1,3 miljoen Raspberry Pi Pico-modules

Volgens de Raspberry Pi Foundation zijn er sinds januari meer dan 600.000 Pi Pico-modules geleverd en zijn er nog eens 700.000 besteld. Honderden mensen hebben de stichting gevraagd om de RP2040 los te leveren en daarom heeft de organisatie besloten om nu 40.000 stuks los te verkopen. Het plan was eigenlijk om dat drie maanden later te doen. In het najaar zegt de stichting zowel de Pi Pico als de losse microcontroller in grotere volumes te kunnen leveren.

Reacties (33)

1 USD voor een dual-core M0 is een relatief goede prijs. Ter vergelijking: een NXP of STM cortex M0 kost meestal rond de 1,50~3 euro inkoop bij 100 stuks.

Raspberry Pi foundation geeft daarbij aan dat de reel (bulk inkoop) prijs 'significant' lager zal zijn.

The single-unit price of RP2040 is $1, giving you a lot of bang for your (literal) buck. We’re still figuring out what reel-scale pricing will look like in the autumn, but we expect it to be significantly lower than that.

De vraag is of de RPi foundation hiermee kan doorbreken in de professionele markt (dus voorbij de initiële educatie en hobby target audience). Wat ik van de blogpost begrijp is de toolchain nog niet echt volwassen is, maar met de community van RPi kan dat wel snel verbeteren.

Het is een mooi product, maar als ondernemer zal ik zelf nog niet zo snel voor deze uC gaan. Als je embedded systemen ontwikkeld (met name voor industriële toepassingen) wil je daar het liefst 10+ jaar support op kunnen geven, dan wordt er vaker gekozen voor een 'stabiele' leverancier (denk bijvoorbeeld NXP) dan een partij die net deze markt betreed.

edit: typo

[Reactie gewijzigd door LeonM op 1 juni 2021 12:46]

Vergeet niet dat de RP2040 geen onboard flash heeft (welke dus de chip goedkoper maakt), wat ook weer performance implicaties heeft en dan ook los flash moet bijkopen.

Ook is het jammer dat t alleen in QFN56 package verkrijbaar is. Als het iets van een SOP32 package was met geintregeerde flash was het wel leuke chip die je gemakkelijk op je eigen gemaakt PCB's kunt solderen.

Hmm, ik wist niet dat de 2040 geen flash heeft, dat maakt de BOM wel weer wat groter. Goed om te weten!

QFN packages zijn overigens prima met de hand te solderen voor prototype runs. Kan met een reflow station, maar ook zelfs met een normale soldeerbout (minus de thermal pad dan).

QFN packages zijn helaas vaak een ramp. Voor grbl_esp32 hebben we pasgeleden modules gehad die qfn tmc chips hadden... Niet zelf gesoldeerd, maar besteld bij jlcpcb. Vrijwel ieder bord wat we terugkregen had wel een van de controllers die niet werkten...

Dat wil niet zeggen dat het niet kan. Bij pcbway ging het bijv. wel goed. Probleem is gewoon dat het voor qfn packages allemaal vrij precies komt en de leverancier vaak nog eea moet afstellen om het een succes te maken. Sommige partijen doen dat, anderen niet. Zie hier het probleem: je koopt dus een kat in de zak.

Mag dan wel zo zijn dat jlcpcb echt de bodem van de bodem is, zo'n beetje het goedkoopste wat je kan vinden... en daar krijg je simpelweg gewoon een hogere failure rate van. Van dat geld krijg je niet de zelfde accuratie en zorg

Als ik alleen al de 4 layer PCBs zie die ik heb ontvangen van een premium producent vs jlcpcb is het echt night and day. De accuratie en alignment is gewoon spot on. bij jlcpcb is de silkscreen soms gewoon bijna niet eens meer te lezen en dan houd ik me gewoon nog aan hun minimale size

[Reactie gewijzigd door smiba op 2 juni 2021 11:43]

Ik denk dat onze electrical engineers (die samen vele decennia ervaring hebben) het beter kunnen uitleggen dan ik:

I am afraid to do another board if they have a mishandled reel. QFNs are infamous for their moisture sensitivity and bake out requirement.

en

QFNs are definitely tricky to solder. Sometimes you do not get enough paste on the pads. There can be issues with the preheat stage of the soldering profile. If the parts are not stored very carefully, the pads can oxidize; this is especially a problem with small runs where they have to break open a sealed package, extract a few parts, then reseal the package - especially on subsequent pulls from the same package.

In a large run they often xray a couple of units from the first batch to check underneath.

Het probleem is niet specifiek voor JLCPCB. Ondanks dat ze enorm veel gebruikt worden, geef ik ook meteen toe dat zij prijsvechters zijn. Maar vergis je niet, de meeste PCB's worden tegenwoordig in dergelijke Chinese fabrieken gemaakt; PCBWay is in die zin niet veel anders.

als je er rekening mee houdt in het PCB design dan kun je met een via grid ook het thermal pad meepakken met een soldeerbout. het is hoe dan ook geen leuk klusje denk ik.

Het schijnt inderdaad wel te doen te zijn: QFN reflow without hot air. Een beetje flux doet wonderen voor deze componenten. Je vraagt je af hoe moeilijk het zou zijn om iets als de Pimoroni Tiny 2040 voor €5 te maken. Ik vind het nog steeds verbluffend dat ze de RPi Pico daadwerkelijk voor €5 te koop hebben gekregen, want zelfs als ik zelf aan het werk ga en een chip kan kopen voor €1 kom ik er niet aan.

[Reactie gewijzigd door Involvement op 1 juni 2021 14:55]

Ik denk dat als je een BOM maakt voor een oplage van 1000+ dat je zeker wel winst kunt draaien, zeker tegen groothandelprijzen. Zelf 1 exemplaar maken is altijd veel en veel duurder inderdaad. In de wereld van Elektronica schaalt het bij hogere aantallen enorm snel qua prijs/hoeveelheid.

Raspberry Pi doet het op dit punt helemaal niet slecht: Alle Raspberry Pi-bordjes zijn nog altijd leverbaar en daarbij zijn ze van Broadcom afhankelijk. Nu ze zelf een chip hebben, hebben ze eerder meer dan minder mogelijkheden de chip (en Pico) langdurig beschikbaar te houden. Met deze prijs gaat de vraag vanuit de markt naar de RP2040 best goed zijn, het zou zelfs tot een klassieker zoals de Atmega328 kunnen uitgroeien.

Raspberry Pi doet het op dit punt helemaal niet slecht: Alle Raspberry Pi-bordjes zijn nog altijd leverbaar en daarbij zijn ze van Broadcom afhankelijk.

Raspberry Pi 4 met 1 GB geheugen en Raspberry Pi 1 Model B (zonder +). Bordjes die niet meer beschikbaar zijn.

Niet dat dat echt uitmaakt. De Pi 1 Model B+ is voor bijna alle situaties een één-op-één vervanging, mits de behuizing ook wordt vervangen. En een Pi 4 met maar 1 GB geheugen is toch wat gehandicapt. De prijs van de Pi 4 met 2 GB is dan ook verlaagd tot de prijs van de 1 GB variant, dus ook daar mist niet veel.

De RP2040 is best wel indrukwekkend qua specificaties voor die prijs. De datasheet en pinout voor de Pico.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 1 juni 2021 13:13]

Goedkoop is hij zeker, daar kan je weinig anders op zeggen. Maar je hebt wel minder specificaties, en dat zal afhangen van je use case hoe groot probleem dat al dan niet is. Geen DAC, alleen een low power oscillator, maar niks wat een beetje accurate klok genereerd intern (de ring oscillator is tussen de 1.8MHz en 12MHz ergens...), een behoorlijk hoog powerdown verbruik, en last but definitely not least, geen flash geheugen.

Overigens is zijn kloksnelheid wel lekker hoog, nooit echt begrepen waarom dat bij andere belabberder is. Ook dual core, al is dat qua programmeren wel weer meer werk. Maar tja, je ziet het op de die photo, een M0 core neemt nul ruimte in, dus waarom er niet twee op gooien?

Hoewel ik weinig aan benchmarks zo snel kon vinden, had ik wel: https://www.hackster.io/n...-performance-650b33941774 gevonden. Een single core M4 met halve kloksnelheid rent rondjes rond de RP2040. De vraag is in hoeverre dat is door de M4, en in hoeverre het externe flashgeheugen van een RP2040 ook niet helpt.

En het blijft een leuk ding hoor, don't get me wrong. Maar er is wel een reden dat hij goedkoop is.

Overigens is zijn kloksnelheid wel lekker hoog, nooit echt begrepen waarom dat bij andere belabberder is.

Toegang tot de Flash (die hier ontbreekt) is vaak langzaam, zodat je de CPU niet snel genoeg bevelen kunt geven.
Ook zorgt het hoge piekstroomverbruik bij hoge frequenties voor een lastig ontwerp van de stroomversorging.

Het zal denk ik voornamelijk afhangen van de kwaliteit van de toolchain. Als die goed is en de chip ook op prijs concurrerend zijn er altijd wel partijen die er brood in zien.

Adafruit heeft al ondersteuning voor CircuitPython, en dat werkt erg makkelijk moet ik zeggen. Voor hen die willen spelen met een klein bordje is dat best een makkelijke start. De UF2 bootloader is ook doodeenvoudig om mee te werken. Er is helaas nog geen 'sleep mode', en dan is ~40mA stroom in rust wel wat pittig.

Dat zijn echt geen prijzen meer. Ik vind het alleen een beetje jammer dat de standaard Pico geen WiFi heeft. Dat maakt het net geen ESP32 killer. Die heeft nog steeds geen serieus alternatief. Al zou je er wellicht een ESP op kunnen plakken. Maar dan kan je net zo goed alleen een ESP pakken. Misschien dat iemand nog een ontwerp op de markt brengt van een RPi Pico variant met WiFi, nu de chips ook los te krijgen zijn voor een uiterst schappelijke prijs.

Arduino nano rp2040 connect komt met wifi on board en een hele rits andere zaken.
Grote nadeel alleen is de prijs, 22 euro per stuk

Dat is een flinke markup. Dat kan qua prijs dan niet meer concurreren met een ESP32. Als je alleen maar WiFi ingebouwd wil betaal je dus 17,50 extra. Maar als ik zo kijk zitten er ook allerlei extra sensoren in, zoals ook een microfoon en een IMU, en ik zie AI genoemd worden. Is dat een losse AI chip? Dan snap ik wel waarom er zo'n dikke meerprijs op zit. Maar dan heb je wel heel veel extra's die je misschien helemaal niet gebruikt.

[Reactie gewijzigd door Amanoo op 1 juni 2021 13:30]

Niet elke toepassing heeft WiFi nodig. Of als je een modulair systeem gebruikt kun je WiFi ook via een andere module (evt zelfs ESP32) voor elkaar krijgen. Kijk eens naar Arduino Nano 33 IoT, die zou nog mooier worden van een 2040. Belangrijkste voordelen van de 2040 zijn dat de documentatie zeer goed is én dat het ding twee cores heeft. Als je een basis RTOS wilt toepassen is een 2040 wel een stukje prettiger (in concept), hoewel de meeste RTOS oplossingen online ESP32 gebruiken.

Uiteraard heeft niet elk project WiFi nodig, maar het was wel mooi geweest als er een goed alternatief was voor een ESP32 voor de projecten die wél WiFi nodig hebben. Uiteraard kan je er een ESP32 op plakken, maar dan is de documententatie van de 2040 ook de enige reden om niet alleen maar een ESP32 te nemen. Maar je project wordt wel complexer omdat je twee microcontrollers hebt. En uiteindelijk blijf je afhankelijk van China. China maakt leuke dingen, maar concurrentie en onafhankelijkheid zijn ook belangrijk. Producten uit China zijn helemaal prima, maar we moeten het ook zonder China kunnen. En dat mis ik hier.

De esp8266 begon ook als goedkope wifi oplossing voor een arduino, maar toen mensen er achter kwamen dat die veel sneller was dan de Arduino lieten veel mensen de Arduino vallen om de ESP alles te laten doen en zo is Arduino voor de ESP begonnen.

Een ESP-32 is ongeveer even krachtig, maar de chips zijn los ook duurder zie ik dan de Raspberry chip. Dat zal vast met de WiFi te maken hebben, misschien dat Raspberry later met een WiFi chip komt.

$1 voor 133Mhz, man ik herinner me nog dat ik m'n halve spaarpot moest omkeren op jonge leeftijd om een Intel Pentium 133Mhz te kopen. :-D

Goed, een controller is natuurlijk geen CPU, maar toch leuk om zoveel jaren later te zien hoe technologie zich ontwikkelt.

[Reactie gewijzigd door Derice op 1 juni 2021 13:19]

Als je nu $2 in je spaarpot hebt, klopt dat nog steeds

Goed, een controller is natuurlijk geen CPU,

Maar deze bevat wel een CPU. Twee (kernen) zelfs. En geluid en video zijn ook opties.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 1 juni 2021 13:30]

In de industrie wordt er sneller de term MCU geopperd voor deze chips dan CPU, vooral omdat de instructiesets en volledige pipeline van deze chips niet te vergelijken is met een, bijvoorbeeld x86 of ARM in mobiele telefoons. Persoonlijk vind ik het ook prettiger om de termen Microcontroller en Processor uit elkaar te houden om aan te geven in welke situatie ze het beste te gebruiken zijn.\

OT: Deze chip is een zeer waardige concurrent voor de Arduino's! Maar ik vraag me af hoe goed ze het doen tegenover de zeker zo populaire ESP32's, welke ook dual core zijn, hoger geklokt en ook draadloze connectiviteit bieden.

EDIT: Mijn dank is groot, Arnie & Sissors!

[Reactie gewijzigd door Jhonny44 op 1 juni 2021 17:53]

Wat vergelijkingsmateriaal. Oa deze van " the man with the swiss accent" is interessant:
https://www.youtube.com/watch?v=cVHCllbN3bQ&t=802s

(een van zijn conclusies is ook waarom ze niet gewoon een stm32 of esp32 zelf uitgebracht hebben)

[edit]
En wat technische details naast elkaar:
https://socialcompare.com...stm32-vs-esp32-vs-esp8266

(rp2040/stm32/esp32/esp8266 and more)

[Reactie gewijzigd door ArnieNFW op 1 juni 2021 14:39]

https://www.hackster.io/n...-performance-650b33941774

Die is er ook nog, qua performance rennen zijn M4 broertjes echt om hem heen. Weet niet in hoeverre het komt door zijn M0 cores en in hoeverre door extern flash. Dat laatste vind ik wel echt een nadeel. Dat je zegt: veel rekenkracht is niet nodig, een M0 is prima, dan kan ik me daar helemaal in vinden voor veel use cases. Maar dat je dan extern flash moet toevoegen is gewoon een groot minpunt.

Ze verwijzen voor NL naar Elektor of RScomponents.
De laatste wil wel dat je er 500 ineens koopt, maar die kosten dan inc BTW €505,90
https://nl.rs-online.com/web/p/microcontrollers/2211610/

Ik zie bij Elektor geen losse chips: https://www.elektor.nl/ca...on&price.EUR.default=%3A8

Hier hebben ze wel gewoon een MOQ van 1, en ze shippen gewoon naar NL
https://thepihut.com/prod...ontroller?src=raspberrypi

Thanks! Inmiddels hebben ze 10 minder in voorraad.

Top! Dat is super, nu kunnen we er eindelijk verder iets mee, van ontwikkelbordje naar geïntegreerde toepassing.

https://datasheets.raspbe...2040/rp2040-datasheet.pdf
Ben er niet heel diep ingedoken, maar de documentatie ziet er geweldig uit. Alsof het allemaal heel simpel is. En dat ze slechts 647 pagina's nodig hebben. Geweldig!
Ik vermoed dat de PIO heel veel oude AVR-fans zal aanspreken.

[Reactie gewijzigd door Bruin Poeper op 2 juni 2021 00:55]

Maar kun je er Doom op draaien?