Errata RP2350-E9: Arus Bocor pada Mode Input

pibitek.biz -Raspberry Pi Rp. 2350 -E9, yang awalnya dikenal sebagai masalah pada input GPIO dengan pull-down internal yang diaktifkan, telah didefinisikan ulang dalam lembar data sebagai kasus arus bocor yang meningkat. Hal ini terjadi ketika GPIO (0 hingga 47) dikonfigurasikan sebagai input, buffer input diaktifkan, dan tegangan pad berada di antara level LOW dan HIGH. Dalam kondisi tersebut, arus bocor dapat mencapai 120 µA dengan IOVDD = 3.3 V. Arus bocor ini terlalu besar untuk diatasi oleh pull-up internal, sehingga diperlukan pull-down eksternal sebesar 8.2 kΩ atau kurang, sesuai dengan errata.

Menonaktifkan buffer input akan menghentikan arus bocor, tetapi membaca input membutuhkan pengaktifan kembali buffer. Masalah ini memiliki implikasi signifikan dalam aplikasi input, karena pull-down internal menjadi tidak berguna. Aplikasi PIO tidak dapat mengganti kontrol pad, sehingga solusi pengalihan buffer input tidak dapat diterapkan. Penggunaan ADC memerlukan pembersihan enable input GPIO. Secara umum, semua sirkuit yang bergantung pada pin mengambang atau resistor pull-down internal akan terpengaruh.

Meskipun seharusnya Rp. 2350 MCU versi A2 dapat digunakan untuk aplikasi yang tidak terpengaruh oleh masalah ini, dan pull-down eksternal dapat digunakan sebagai solusi dengan biaya tambahan konsumsi daya, chip ini menjadi tidak ideal. Raspberry Pi belum mengeluarkan pernyataan pasti mengenai versi B0 baru, yang membuat pengguna RP MCU harus memilih antara Rp. 2040 yang kurang canggih dan Rp. 2350 yang bermasalah. TXB0108 adalah contoh komponen yang dapat mengatasi masalah ini dengan arus mencapai ±2 mA di antara level rendah dan tinggi.

Hal ini menunjukkan bahwa input yang tidak terdefinisi merupakan masalah umum dalam desain daya rendah. Banyak chip memiliki perilaku yang sama dengan input mengambang di mana tegangan akhirnya berada di wilayah histeresis buffer input. Artikel Hackaday tampak membingungkan pull-up dan pull-down, sehingga tujuannya tidak jelas. Errata menyatakan bahwa pull-down pad terlalu lemah untuk mengatasi arus bocor, sehingga tegangan input efektif sekitar 2.2 V. Pull-up pad lebih kuat dan berfungsi dengan baik.

Hal ini berlaku untuk IOVDD sebesar 3.3 V. Pada 1.8 V, arus bocor pada dasarnya menjadi pull-up. Rp. 2040 telah menjadi pilihan yang kuat untuk pemrosesan tertanam, menawarkan kinerja yang setara dengan STM32F1xx, dokumentasi yang komprehensif, dan dukungan pemrograman tingkat rendah dan SDK. Selain itu, harganya relatif murah seperti PIC atau STM32 tiruan, sehingga dapat dibeli dalam jumlah banyak tanpa tujuan spesifik. Meskipun ada beberapa kasus di mana konsumsi arus input tidak menjadi masalah, dalam beberapa kasus lainnya, hal ini dapat menjadi kendala.

Memisahkan Rp. 2350 dari input dapat menjadi solusi, tetapi memerlukan penambahan transistor, resistor, dan kemungkinan konsumsi arus hingga 1 mA per input. Oleh karena itu, membeli sejumlah besar Rp. 2350 tanpa mengetahui kebutuhan proyek selanjutnya dapat menjadi risiko. Penggunaan inti RISC tambahan pada Rp. 2350 mendorong pemikiran apakah lebih masuk akal untuk mendedikasikan inti cadangan untuk arsitektur Rp. 2040 . Meskipun ini tidak akan menyelesaikan bug ini, karena kedua chip berbagi pin yang sama, menggabungkan sebagian pin dari desain Rp. 2040 lama dan sebagian pin dari desain Rp. 2350 baru dapat menjadi alternatif yang lebih baik.

Hal ini memungkinkan Rp. 2040 untuk digunakan sebagai MCU yang telah diuji dan telah menyertakan perbaikan untuk bug ADC pada Rp. 2040 . Jika Raspberry Pi tidak berencana untuk membuat prototipe, pendekatan ini akan lebih efektif. Microsoft juga menggunakan pendekatan ini, dengan setiap OS mereka kompatibel dengan versi sebelumnya, yang merupakan faktor kunci keberhasilan mereka dalam mendukung pelanggan. Pengembangan Rp. 2350 yang melibatkan inti RISC tambahan ini menjadi pertanyaan besar tentang desainnya.

Jika Raspberry Pi telah menggunakan inti RISC tambahan untuk meningkatkan kinerja inti Rp. 2040 , bukannya menambahkan inti RISC tambahan dengan arsitektur yang berbeda, maka bug ini mungkin tidak terjadi. Strategi ini akan meningkatkan kinerja Rp. 2040 tanpa harus mengorbankan kompatibilitas, dan secara teoritis, bug yang terkait dengan pin mungkin dapat diatasi. Sebuah pertanyaan yang sangat menarik adalah bagaimana Raspberry Pi dapat mengabaikan kesalahan yang sangat mendasar ini. Kesalahan ini tidak hanya memengaruhi fungsionalitas chip, tetapi juga menimbulkan risiko keamanan dan keandalan.

Tidak dapat dibayangkan bahwa Raspberry Pi tidak meninjau secara menyeluruh chip baru mereka sebelum merilisnya ke publik. Apakah ini merupakan kekurangan dalam proses QA mereka, atau apakah mereka sengaja menyembunyikannya untuk menghindari keterlambatan rilis? Kegagalan Raspberry Pi untuk secara proaktif menanggapi masalah ini menunjukkan sikap yang tidak peduli terhadap komunitas pengembang mereka. Seolah-olah mereka tidak peduli dengan dampak negatif yang ditimbulkan oleh bug ini pada proyek pengguna.

Mereka seharusnya segera menanggapi masalah ini, memberikan penjelasan rinci tentang bug tersebut, dan rencana solusi. Alih-alih, mereka memilih untuk tetap diam, meninggalkan pengguna mereka untuk berjuang sendiri. Terlepas dari popularitas Raspberry Pi, sikap mereka terhadap masalah ini sangat mengecewakan. Perusahaan yang memiliki reputasi yang kuat dalam komunitas pembuat seharusnya lebih bertanggung jawab dalam menangani masalah seperti ini. Alih-alih menjanjikan perbaikan yang tidak pasti, mereka seharusnya fokus pada penyelesaian masalah ini secepat mungkin.

Kegagalan mereka dalam melakukan hal ini dapat berdampak negatif pada kepercayaan pengguna terhadap produk mereka. Dari perspektif desain, Rp. 2350 -E9 tampak seperti chip yang terlalu matang. Pemilihan GPIO yang tidak biasa, dan penggunaan inti RISC tambahan yang tidak terintegrasi dengan baik dengan inti utama, menunjukkan bahwa chip ini belum dirancang dengan matang. Kesalahan ini seharusnya dapat dideteksi selama proses pengembangan, dan diatasi sebelum chip tersebut dirilis. Tidak diragukan lagi bahwa Rp. 2350 -E9 memiliki potensi untuk menjadi chip yang kuat.

Namun, bug yang mendasar ini menghalangi penggunaannya, dan menimbulkan pertanyaan serius tentang kualitas chip tersebut. Raspberry Pi harus segera menyelesaikan masalah ini untuk mengembalikan kepercayaan pengguna dan memastikan keberhasilan jangka panjang chip ini.