MCU (AVRとARM) の周囲状況と比較

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MCUとそのプロトボード状況

AliExpressやbangoodを初めとした中華コマースサイトは便利なんだけど、魑魅魍魎の棲家ですね。

中華コマースサイトで売られる安いボードは実際に使っているMCUまで違う状況と知り驚いてます。ICチップパッケージの刻印が本家で中身が違うなら贋チップ使用というのでしょうが、堂々とICチップパッケージの刻印にコンパチ品が書いてあったり、高性能だったりするようです。

またPCB基板が同じPIN配置の製品ですが、回路配置利用権を考えると、ちょっとヤバいかもしれないので要注意。（ただ、小型のプロトボードはPINアウトを揃えると、必然的に本家のボードに似た回路配置になってしまう。PINアウトが同じこと自体は規制されないので判断は難しい。実際に入手し本家PCBと並べて詳細に比べないとコンパチPCB品が回路配置権を侵害したかどうかは判断できないので、入手前には無理。）

とりあえずネットで見つけた関連情報のリンクをリストしておきます。

• Teensy
  • https://www.pjrc.com/teensy/counterfeit.html – Aliexpress販売のTeensyは本物でない。
    • 本物のTeensy 2.0++は製造終了で欠品中(2022/Jan.)。AT90USB1286使用のコンパクトなボードはコンパチ品しか手に入らない状況。
• ARM系(blue/blackpill)
  • STM32-base のboard紹介によると、安いblue/blackpillは贋STMチップが多いとのこと。
  • https://hackaday.com/2020/10/22/stm32-clones-the-good-the-bad-and-the-ugly/
  • https://www.cnx-software.com/2019/02/10/cs32-mcu-stm32-clone-bluepill-board/
  • https://www.cnx-software.com/2019/12/24/stm32-black-pill-board-features-stm32f4-cortex-m4-mcu-optional-spi-flash/
  • https://www.cnx-software.com/2020/03/22/how-to-detect-stm32-fakes/
  • https://github.com/WeActTC/MiniSTM32F4x1/blob/master/README.md WeActの製品情報
    • 怪しいパチ物(PCBパターンが同等？旧タイプ？)を売っているVENDERの実名リストがある（Aliexpressでよく見るTZTは怪しいらしい！）
• STM32F103コンパチチップ状況
  • GD32F103: https://www.gigadevice.com/products/microcontrollers/gd32/arm-cortex-m3/ – Datasheet
  • https://www.usenix.org/system/files/woot20-paper-obermaier.pdf – 本物とコンパチチップのセキュリティー解析比較(USENIX, 2020以降)
  • 評価 https://www.cnx-software.com/2015/12/21/gigadevice-gd32-is-a-faster-software-and-pin-to-pin-stm32-compatible-cortex-m3-mcu/
  • 評価 https://www.instructables.com/Alternative-to-STM32F103C8T6-by-GigaDevice/
  • コメント https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2001/28/news032_2.html
• ATmega328P (Arduino Unoのチップ)
  • 贋物は不良症状としてスリープモードの電流が多いこともあるようです。流石に調査がしっかりしているとおもったら、部品の調査検定会社のYOUTUBE情報でした。
• DS18B20 Temperature Sensors
  • https://www.cnx-software.com/2020/07/13/fake-ds18b20-temperature-sensors-counterfeit-clones/
• FTDI FT232RLの贋物騒動 – Windowsの正規品ドライバーで壊れる
  • https://hackaday.com/2016/02/01/ftdi-drivers-break-fake-chips-again/
  • https://www.voltlog.com/identifying-replacing-a-fake-ftdi-ft232r-chip-voltlog-314/
• CH340 (FT232類似機能品、最近のArduino系コンパチボードの標準チップ)
  • https://note.com/akita11/n/n0ef8b362c8fc

MCU (AVRとARM) の比較

QMKのプラットフォームのMCU (AVRとARM) の比較を、よく見かけるAtmel AVRとSTM ARMを使った、20mm幅程度のMCUボードでしました。

使用チップ         Flash     SRAM       FRQ  Board
AVR ATmega32u4      32KB    2.5KB    16 MHz  ProMicro, Teensy2.0  -- 770 @ Pro Micro遊舎工房
AVR AT90USB1286    128KB    8  KB    16 MHz  Teensy2.0++   -- ~1500 JPY コンパチ品？、本物は$24@pjrc.com 欠品・終了？
ARM STM32F042K6     32KB    6  KB    72 MHz  NUCLEO-F042K6 -- 1600 JPY＠秋月 (＋交通費)
ARM STM32F303K8     64KB   14  KB    72 MHz  NUCLEO-F303K6 -- 1900 JPY＠秋月(＋交通費)
ARM STM32F103C6T6   64KB   10  KB    72 MHz  Bluepill      -- 250 - 600　（送料130-300円）贋STM？
ARM STM32F103C8T6  128KB   20  KB    72 MHz  Bluepill      -- 300 - 600　（送料130-300円）贋STM？
ARM STM32F411CEU6  512KB  128  KB   100 MHz  Blackpill     -- 694 （送料348円）WeAct品

有名なIOTパーツ販売サイトのAdafruit(USA)が米国東海岸のNYCから売っているWeActの「Blackpill」は、STM32-base のboard紹介他の上記情報を聞くに、しっかりしたPCB設計製造メーカーが本物のSTのチップを利用しているようです。そのオリジナル製造元のWeActの正規ストアーが日本に近い中国本土出荷のAliexpressで定価694円（送料348円）で売っています。

STM32F411CEベースだとDFUはROMで入っているし、価格性能比ででも魅力です。AliexpressならPaypalなので支払いも安心です。

WeActの正規ストアから送料節約でまとめて次のQMKプロジェクト用に２つポチリました。1月11日注文して、普通配送で1月25日到着なので悪くない早さです。到着した部品は最新のVersion 3.1のUSB-Cコネクター品です。ちょっと過剰性能の気もします。。。

プロトボードのI/O カウントの比較

ボード            pin    ips/gnd/vcc/led/usb    DIO(free)
teensy 2.0        24+5   9                      20
teensy 2.0++      40+3   11                     32
pro micro         24     9                      15 (SPI共用で3ピン増やせる。更にボード上LED共用で 2ピン増やせる。)
blackpill         40     14                     26 (内部LED共用で1ピン増やせる。)
raserry pi pico   40     14                     26

5x3+2のスプリットKBなら、無理すればpro microででもダイオード無しででも組めます。 一方、blackpillやPiPicoなら、6x4のスプリットKBまでがNKRO ONでダイオード無しで組めます。

ただ、OLED表示やRGB-addressable LED追加等の機能強化をするには、6x4のスプリットKBだとダイオード有りで組まないとPINが足りなくなります。