Raspberry Pi Pico и Zero: В чем разница

Не знаете, на чьей стороне быть в битве между Raspberry Pi Pico и Zero? Мы проделали всю необходимую работу. Ознакомьтесь с нашим сравнением!

В свое время любой персональный проект, связанный с электронным управлением, требовал либо приобретения дорогостоящей готовой платы разработки, либо перехода на путь «сделай сам». Однако примерно с 2005 года ситуация начала меняться. Благодаря новым платам управления Arduino появилась возможность интегрировать датчики и управляющие устройства за небольшую цену.

Изначально продукт был ориентирован на студентов и учащихся, но вскоре его потенциал стал привлекать любителей и мастеров всех профессий. Arduino быстро стала синонимом микроконтроллера (MCU). Ажиотаж вокруг Arduino подтолкнул многих других производителей к разработке плат MCU и соответствующего программного обеспечения.

Прошло несколько лет и в 2012 году на рынке появился первый Raspberry Pi (модель B) — правда после чрезвычайно длительного процесса разработки, начавшегося в 2006 году. Замысел создания Pi был очень похож на замысел создания Arduino: сделать компьютеры доступными для студентов и дешевыми. Проект удался и компания Raspberry Pi Foundation стала одним из крупнейших игроков на рынке одноплатных компьютеров (SBC). Их последняя модель, Pi Zero 2W стоит 2700 руб. и обладает многими функциями современного ноутбука.

В 2021 г. компания решила освоить мир микроконтроллеров, выпустив Pi Pico — свою первую микроконтроллерную плату. Сегодня, благодаря конкурентоспособной цене и широким возможностям, Raspberry Pi Zero и Pi Pico являются двумя самыми продаваемыми устройствами на рынке.

Но в чем именно заключаются отличия между этими двумя моделями? Для чего они подходят? И какую из них следует выбрать для своего проекта? В этой статье мы ответим на все эти и другие вопросы. Теперь рассмотрим подробнее Raspberry Pi Pico и Zero.

Raspberry Pi Pico

Это первая плата MCU, разработанная компанией Raspberry Pi. Построенная на базе собственного микроконтроллера RP2040 (но не с закрытым исходным кодом), Pi Pico призвана стать недорогой альтернативой старым платам Arduino. При цене всего около 4 долл. он призван превзойти более старые микроконтроллеры на базе Atmel, такие как Arduino Nano и Micro.

MCU — это предельно упрощенный компьютер, размещенный на одной микросхеме, включающий в себя все: от процессора и выводов ввода-вывода до накопителей и памяти. Плата микроконтроллера имеет одно назначение — выполнение одной простой программы, предварительно загруженной в ее память пользователем. При выполнении программы данные поступают от внешних устройств (входы), манипулируются (управляются), а затем отправляются на внешние устройства (выходы).

Pico часто используется в образовательных целях для обучения электронике, программированию встраиваемых систем и робототехнике. В проектах Pico обычно используются датчики (например, температуры, движения, расстояния) и исполнительные устройства (например, двигатели, светодиоды). Распространенные области применения — робототехника, автоматизация и сенсорные сети. Микросхемы Pico специально разработаны для встраиваемых систем и приложений управления в реальном времени. Они отлично подходят для проектов, в которых важна точная синхронизация и низкое энергопотребление.

Raspberry Pi Pico имеет четыре разновидности: Pico, Pico H, Pico W и Pico WH. Буква «W» означает наличие Wi-Fi и Bluetooth, а буква «H» — предварительно распаянные разъемы.

Raspberry Pi Pico — это сочетание доступности, универсальности, поддержки сообщества и образовательных ресурсов, что выгодно отличает его на рынке микроконтроллеров. Его возможности и простота использования сделали его популярным выбором для широкого круга проектов.

Проверить цену Raspberry Pi Pico на сайте:

• Aliexpress

Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero, как и другие традиционные продукты Raspberry Pi, представляет собой одноплатный компьютер (SBC). Под капотом у Zero находятся все те же элементы, что и у полноценного ПК, но они умещаются на печатной плате размером с кредитную карту. Поскольку Zero имеет операционную систему (ОС), при подключении к дисплею, клавиатуре и мыши он будет вести себя и выглядеть как любой другой компьютер. От обычного ноутбука или настольного ПК он отличается тем, что Pi Zero имеет выводы GPIO, которые можно использовать для управления другими электронными компонентами.

Zero можно использовать для IoT-проектов, они подходят для IoT-шлюзов, серверов или проектов, требующих расширенных вычислительных и сетевых возможностей. Однако для простых IoT-устройств они, пожалуй, излишни. Zero может служить легким настольным компьютером для решения таких задач, как кодирование, разработка программного обеспечения и изучение языков программирования, при этом его размеры меньше, чем у Raspberry Pi 4.

Последней версией Zero является Zero 2 W («W» означает наличие Wi-Fi и Bluetooth). В настоящее время Zero 2 с припаянными выводами не продается, однако в продаже можно найти оригинальный Raspberry Pi Zero H («H» означает наличие выводов) с припаянными выводами.

В целом продукты Raspberry Pi Foundation имеют положительную репутацию как доступные и универсальные вычислительные решения. Модель Zero 2 W, обладающая компактными размерами и повышенной вычислительной мощностью, считается ценным дополнением, особенно для IoT-приложений, легких серверов и встраиваемых проектов.

Проверить цену Raspberry Pi Zero на сайте:

• Aliexpress

Сравнение технических характеристик

ПРОЦЕССОР

• Pico оснащен двухъядерным процессором ARM Cortex-M0+ с тактовой частотой 133 МГц.
• В Zero 2 W установлен четырехъядерный 64-разрядный SoC Broadcom BCM2710A1 (ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1 ГГц), который в пять раз быстрее, чем оригинальный одноядерный Raspberry Pi Zero.

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

• Pico имеет 264 кБ встроенной SRAM-памяти; 2 МБ встроенной флэш-памяти QSPI.
• Модель Zero 2 W имеет 512 МБ SDRAM, а Zero и Zero W — 256 МБ SDRAM.

ХРАНИЛИЩЕ

• В Pico нет слота для карт памяти MicroSD, но память можно расширить с помощью разводной платы MicroSD.
• В модели Zero 2 W имеется слот для карт MicroSD, позволяющий прошивать ОС и сохранять данные.

ПИНЫ

• Pico имеет 26 выводов GPIO, включая 3 аналоговых входа. Pico WH поставляется с распаянными разъемами.
• Zero 2 W имеет совместимый с HAT 40-контактный заголовок GPIO и не имеет аналоговых входов. Zero WH имеет предварительно распаянные выводы.

СВЯЗЬ

• В модели Pico нет беспроводной связи и Bluetooth, а в моделях Pico W и WH они есть: беспроводная локальная сеть 2,4 ГГц IEEE 802.11b/g/n, встроенная антенна, Bluetooth 5.2.
• Модель Zero 2 W оснащена беспроводной связью и Bluetooth: беспроводная локальная сеть 2,4 ГГц IEEE 802.11b/g/n, Bluetooth 4.2, BLE, встроенная антенна.

СОВМЕСТИМОСТЬ С ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ

• Pico не имеет операционной системы, поэтому у него нет прямого пользовательского интерфейса. Отсутствие ОС — обычная практика для микроконтроллеров.
• Zero 2 W поддерживает ряд операционных систем, наиболее популярной из которых является Raspberry Pi OS (ранее Raspbian). Среди других — Ubuntu, Debian и Windows 10 IoT Core.

РАЗМЕР ПЛАТЫ

• Pico — 21 мм x 51 мм (0,83″ x 2,0″).
• Zero 2 W — 65 мм x 30 мм (2,6″ x 1,2″).

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

• Энергопотребление Pico зависит от использования беспроводной связи и сложности задачи, но даже при высокой нагрузке энергопотребление составляет лишь малую часть от типичного энергопотребления SBC. Питание Pico может осуществляться также от 2-3 последовательно соединенных батарей типа AA. Pico также имеет два режима энергосбережения: «спящий» и «неработающий».
• Более мощный процессор Zero 2 W (по сравнению с Pico) и возможности вычислений общего назначения заставляют его потреблять значительно больше энергии, чем Pico. Выполнение ресурсоемких задач или включение Wi-Fi и Bluetooth значительно увеличивает энергопотребление.

ПОРТЫ И ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

• Pico оснащен портом micro-USB, имеющим два основных назначения: ввод питания и передача данных. Для подачи питания порт USB можно подключить к USB-порту компьютера, зарядному устройству USB или банку питания. Он работает от напряжения 5 вольт. Порт micro-USB также используется для программирования Pico и передачи на него кода с компьютера. Для этого он эмулирует последовательное соединение USB.
• Zero 2 W имеет порт micro-USB, порт mini HDMI, слот для карт памяти MicroSD, разъем для камеры CSI-2 (Camera Serial Interface) и двухконтактный заголовок композитного видеосигнала (CVBS).

ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

• Pico поддерживает широкий спектр языков программирования, включая MicroPython, CircuitPython, C/C++, Arduino и др.
• Zero 2 W также поддерживает широкий спектр языков программирования, включая Python, C/C++, Script и Java.

ЦЕНА

• Pico имеет четыре модификации, каждая из которых отличается по цене: Pico ~400 руб.; Pico H ~500 руб. (с припаянными головками); Pico W ~ 600 руб. (с Wi-Fi и Bluetooth); Pico WH ~ 700 руб. (с Wi-Fi и Bluetooth + припаянные головки). Каждая из моделей Pico должна быть в наличии везде в отличие от Zero 2 W.
• Zero 2 W технически стоит ~1500 рублей, но из-за дефицита микросхем и проблем с цепочкой поставок найти плату по такой цене довольно сложно. Обычно Zero 2 W можно найти по цене от 4500 до 7000 рублей. Старшее поколение Zero W более широко представлено на рынке и его можно найти по цене около 2500 руб.

Общее направление

Общее направление Raspberry Pi Pico и Raspberry Pi Zero 2 W заключается в том, что оба устройства позволяют любителям создавать все, что они захотят и единственным ограничением является их воображение и способности к кодированию. Благодаря наличию GPIO обе платы имеют безграничные возможности для добавления датчиков, исполнительных устройств и множества других компонентов, позволяющих взаимодействовать с внешним физическим миром.

С точки зрения физических размеров, Pico и Zero 2 W — это небольшие платы, обеспечивающие большую гибкость при встраивании их в большую систему. Несмотря на то, что Zero 2 W больше, чем Pico, Zero все равно значительно меньше, чем плата Raspberry Pi 4.

Raspberry Pi Zero 2 W поставляется с поддержкой Wi-Fi и Bluetooth, а за дополнительные ~500 рублей или около того можно обновить Pico до Pico W, которая обладает теми же возможностями подключения. Pico также можно приобрести с припаянными головками (Pico H или WH). Zero 2 в настоящее время не имеет возможности приобретения с припаянными выводами, но оригинальный Zero все еще продается и может быть приобретен с выводами.

Если вы хотите научиться программировать, то обе эти платы имеют очень низкую стоимость. Они поддерживают широкий спектр языков программирования, а сообщество разработчиков Raspberry Pi известно своей отличной поддержкой. Существует множество книг, видеоматериалов и форумов, на которых пользователи Pi создают невероятные вещи и с удовольствием делятся советами и рекомендациями.

Наконец, обе платы относительно недороги и при этом являются одними из самых уважаемых продуктов в своем классе микроконтроллеров и SBC.

В чем разница

Физические вычисления преодолевают разрыв между цифровой и физической сферами, позволяя компьютерам ощущать реальный мир и управлять физическими устройствами. Хотя обе эти платы отлично подходят для проектов, связанных с физическими вычислениями, у них есть несколько существенных отличий.

Если посмотреть на технические характеристики этих двух продуктов, то можно быстро понять, что Zero 2 W имеет значительно большую вычислительную мощность, оперативную память, порты и другие характеристики по сравнению с Pico. Zero 2 W оснащен операционной системой и может использоваться как обычный настольный компьютер. Zero также имеет порты для подключения камеры. Pico не имеет ни одной из этих функций. Кроме того, его нельзя использовать в качестве сервера или загружать в него более одного кода, причем код должен быть относительно простым.

Так зачем же выбирать Pico, если Zero 2 W превосходит его по многим характеристикам? Ну, для многих IoT-проектов SBC, подобный Zero, просто излишен. Хотя вычислительная мощность и память Pico могут показаться недостаточными, на самом деле они достаточно мощные и учитывая, что на нем выполняется только один код. Возможно, он даже способен выполнять некоторые коды быстрее, чем Zero 2, поскольку у него нет ОС. Однако ОС на Zero позволяет пользователю программировать непосредственно на плате без использования другого компьютера в качестве посредника.

Что касается форм-фактора, то Pico размером примерно с пластинку жевательной резинки и меньше, чем Zero 2, что дает пользователю больше возможностей для встраивания микроконтроллера в свои проекты. Однако Zero 2 W все равно значительно меньше других SBC для Raspberry Pi.

Процессор Zero 2 позволяет выполнять гораздо более сложные программы, чем Pico, но это также приводит к увеличению энергопотребления. Кроме того, в отличие от Zero, Pico может питаться от 2-3 батареек типа AA.

Вывод

Raspberry Pi Pico и Pi Zero 2 W — это разные устройства, предназначенные для решения различных задач. Pi Pico — это микроконтроллер, предназначен в первую очередь для более простых образовательных проектов. Он отлично подходит для обучения электронике, программированию встраиваемых систем, физическим вычислениям и робототехнике, что делает ее отличным выбором для студентов и начинающих пользователей. Pi Pico идеально подходит для проектов, требующих регистрации базовых данных, считывания показаний датчиков и управления светодиодами/двигателями.

С другой стороны, Raspberry Pi Zero 2 W — это одноплатный компьютер, обладающий большей вычислительной мощностью и универсальностью. Его применение распространяется на более сложные и ресурсоемкие проекты, что позволяет использовать его для IoT-шлюзов, серверных задач и даже для разработки сложного программного обеспечения.

Различия между этими двумя устройствами заметны. Zero 2 W обладает более высокой вычислительной мощностью, большим объемом оперативной памяти, возможностью хранения данных через слот для карт MicroSD, беспроводной связью и Bluetooth (это есть только у Pico W), поддержкой различных операционных систем, а также более крупным размером. Хотя Pico дешевле (и его легче достать), компактнее и энергоэффективнее, он не сможет справиться с задачей управления более сложными устройствами. Он просто не предназначен для работы в качестве компьютера.

Стоимость, размер и вычислительная мощность — три основных ограничения в вычислительной технике. За последнее десятилетие Raspberry Pi, как и другим производителям печатных плат, удалось увеличить вычислительную мощность своих продуктов, уменьшив при этом размер платы и общую стоимость. Сегодня схемотехника и вычислительная мощность типичной SBC в 15-20 раз превышает мощность микропроцессора Z80, использовался в ZX-Spectrum. При своих размерах Pico и Zero 2 W предлагают немыслимые ранее возможности для обычного потребителя. Выбор между этими двумя продуктами в конечном итоге зависит от требований конкретного проекта и уровня квалификации.