Raspberry Pi Pico가 100 Mbit/s 이더넷을 소프트웨어로 구현

• Raspberry Pi Pico가 전용 하드웨어 없이 100 Mbit/s 이더넷 송신을 소프트웨어로 구현한 사례
• 개발자 Steve Markgraf가 PIO와 DMA를 이용해 MLT-3 인코딩, 4B5B 라인 코딩, 스크램블링을 수행
• 이 구현은 125 MHz 심볼 속도로 동작하며, UDP를 통해 약 11MB/s 전송을 실현
• 예제에는 ADC 스트리머, 카운터, PCM1802 기반 오디오 데모가 포함되어 있으며, RP2040과 RP2350 모두 지원
• 저가 마이크로컨트롤러로 고속 데이터 스트리밍과 계측 응용 가능성을 보여주는 기술적 진전

RP2040 및 RP2350에서의 100 Mbit/s 비트뱅 이더넷 구현

• Steve Markgraf가 Pico-100BASE-TX 프로젝트를 통해 100 Mbit/s Fast Ethernet 송신기를 완전한 소프트웨어 방식으로 구현
  • RP2040 및 RP2350(Pico 2) 모두 지원
  • PIO(Programmable I/O) 와 DMA를 사용하여 MLT-3 인코딩, 4B5B 라인 코딩, 스크램블링을 처리
• 결과적으로 UDP를 통한 약 11MB/s 스트리밍이 가능하며, 실시간 오디오 및 ADC 데이터 전송이 시연됨
• 이 구현은 송신 전용(proof of concept) 형태이며, PoE 장비와 직접 연결 금지
  • 펄스 트랜스포머 또는 이더넷 스위치를 통한 절연 권장

프로젝트 배경

• 3년 전 kingyoPiyo의 Pico-10BASE-T 프로젝트가 10 Mbit/s 이더넷을 단 몇 개의 저항으로 구현해 주목받음
• 2023년에는 비트뱅 USB 구현으로 RP2040의 PIO 성능 한계를 확장
• 이번 프로젝트는 그 연장선으로, 100 Mbit/s 속도 달성을 통해 소프트웨어 정의 하드웨어의 가능성을 탐색

GitHub 저장소 및 예제

• GitHub 저장소: Pico-100BASE-TX
• 포함된 예제:
  • 카운터
  • 내장 ADC 스트리머
  • PCM1802(75 kHz) 오디오 데모
• 표준 Pico SDK로 빌드 가능하며, RP2040과 RP2350 모두 호환

기술적 의의

• 전용 PHY 칩 없이 마이크로컨트롤러만으로 100 Mbit/s 이더넷 송신을 구현한 점이 핵심
• 저비용 고속 데이터 수집 및 스트리밍 장치 개발 가능성 제시
• 소프트웨어 정의 하드웨어(Software-defined hardware) 접근의 확장 가능성 제기
• 기사에서는 “2달러짜리 마이크로컨트롤러로 어디까지 가능할까”라는 질문으로 마무리

참고 정보

• 작성자: Brian Tristam Williams
• 게시일: 2025년 10월 22일
• 출처: Elektor Magazine, 카테고리 Embedded Programming
• 관련 태그: Raspberry Pi, RP2040, RP2350, Wireless & Communication, Embedded & AI