MicroPython ได้บรรลุขั้นความสำเร็จที่สำคัญด้วยการเปิดตัวเวอร์ชันล่าสุดที่รองรับ ROMFS ซึ่งแก้ไขปัญหาหนึ่งในข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดของแพลตฟอร์มสำหรับการพัฒนาระบบฝังตัว แม้ว่าบทความข่าวจะกล่าวถึง RISC-V และการใช้งานทางเทคนิคต่างๆ การสนทนาในชุมชนเผยให้เห็นว่าคุณสมบัติ ROMFS มีความสำคัญอย่างมากสำหรับผู้ใช้ MicroPython ที่ทำงานกับไมโครคอนโทรลเลอร์
ROMFS แก้ปัญหาข้อจำกัดของ RAM ที่สำคัญ
การแนะนำ ROMFS (Read-Only Memory File System) ใน MicroPython ถือเป็นการพัฒนาครั้งสำคัญสำหรับนักพัฒนาระบบฝังตัว ก่อนหน้านี้ MicroPython มีข้อจำกัดด้าน RAM เนื่องจากไบต์โค้ดจำเป็นต้องอยู่ในหน่วยความจำ ซึ่งจำกัดขนาดของโปรเจกต์ที่สามารถพัฒนาได้ ดังที่สมาชิกในชุมชนคนหนึ่งอธิบายว่า:
ข้อมูลพื้นฐานสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับ MicroPython การเปิดตัวครั้งนี้มีความสำคัญมากเพราะ MicroPython เกือบจะสามารถแทนที่ภาษาระดับต่ำกว่าอย่าง C สำหรับการใช้งานระบบฝังตัวหลายกรณี... แต่... ปัญหาคือ ก่อนการเปิดตัวครั้งนี้ MicroPython ไม่ได้ประสบปัญหาการขาดแคลน CPU แต่เป็นการขาดแคลน RAM: ไบต์โค้ดจำเป็นต้องอยู่ในหน่วยความจำ และเมื่อโปรแกรมมีขนาดใหญ่พอ หน่วยความจำคือคอขวดที่จำกัดขนาดของโปรเจกต์
ด้วย ROMFS ตอนนี้ MicroPython สามารถเก็บไบต์โค้ดในหน่วยความจำแฟลชของอุปกรณ์และประมวลผลโดยตรงจากที่นั่น ซึ่งกำจัดคอขวดของ RAM ที่มีมาก่อน การพัฒนานี้ทำให้ MicroPython มีประโยชน์มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญสำหรับโปรเจกต์ฝังตัวขนาดใหญ่โดยไม่จำเป็นต้องให้นักพัฒนาสร้างไบนารี MicroPython ใหม่ด้วยไบต์โค้ดที่แช่แข็ง
ข้อดีหลักของ MicroPython ที่มาพร้อมกับ ROMFS:
- เก็บไบต์โค้ดในหน่วยความจำแฟลชของอุปกรณ์และประมวลผลจากที่นั่น
- ช่วยให้สามารถพัฒนาโปรเจกต์ฝังตัวขนาดใหญ่ได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้าน RAM
- รักษาวงจรการพัฒนาที่รวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องสร้างการคอมไพล์แบบกำหนดเอง
- มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2040/RP2050 และ ESP32
- เสริมคุณสมบัติที่มีอยู่แล้วเช่น Viper mode และการเขียนแอสเซมบลีแบบอินไลน์
MicroPython เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้แทน C และ Rust
การสนทนาในชุมชนเน้นย้ำว่า MicroPython ได้พัฒนาเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับภาษาโปรแกรมแบบฝังตัวแบบดั้งเดิมอย่าง C และ Rust สำหรับการใช้งานหลายกรณี ผู้แสดงความคิดเห็นหลายคนระบุว่า MicroPython ตอนนี้มีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชันฝังตัวส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่อย่าง RP2040/RP2050 และ ESP32
ข้อได้เปรียบของแพลตฟอร์มรวมถึงความสามารถในการพกพาระหว่างหน่วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCUs) ต่างๆ ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถเปลี่ยนฮาร์ดแวร์โดยไม่ต้องเขียนโค้ดทั้งหมดใหม่ นอกจากนี้ วงจรการพัฒนาของ MicroPython เร็วกว่าภาษาที่คอมไพล์อย่างมีนัยสำคัญ และด้วยคุณสมบัติเช่นโหมด Viper และความสามารถในการประกอบอินไลน์ นักพัฒนาสามารถปรับแต่งเส้นทางโค้ดที่สำคัญเพื่อประสิทธิภาพเมื่อจำเป็น
สมาชิกในชุมชนบางคนเปรียบเทียบ MicroPython กับการใช้งาน BASIC สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์จากยุคก่อน โดยสังเกตว่ามันให้ภาษาที่ทันสมัยและน่าดึงดูดใจมากกว่าสำหรับการพัฒนาแบบโต้ตอบบนฮาร์ดแวร์ที่มีความสามารถเหนือกว่าคอมพิวเตอร์บ้านรุ่นเก่ามาก
ข้อพิจารณาทางเทคนิคและการแลกเปลี่ยน
การสนทนายังกล่าวถึงแง่มุมทางเทคนิคบางประการของการใช้งาน MicroPython ผู้แสดงความคิดเห็นคนหนึ่งชี้ให้เห็นว่าโมดูลนิพจน์ทั่วไปของ MicroPython ใช้เอนจินการติดตามย้อนกลับจาก re1.5 แทนที่จะเป็นเอนจินเวลาเชิงเส้น ซึ่งน่าจะถูกเลือกเนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาดและหน่วยความจำ แต่อาจนำไปสู่ปัญหาประสิทธิภาพในบางสถานการณ์
อีกประเด็นที่น่าสนใจคือวิธีที่ MicroPython วางตำแหน่งตัวเองในโปรเจกต์เฟิร์มแวร์ขนาดใหญ่ นักพัฒนาบางคนแสดงความสนใจในการผสาน MicroPython เพื่อจัดการ UI/UX และองค์ประกอบตรรกะบางอย่าง ในขณะที่ยังคงรักษาเฟิร์มแวร์หลักใน C/C++ แม้ว่าจะมีความกังวลเกี่ยวกับว่า MicroPython สนับสนุนรูปแบบการผสานนี้ได้ดีเพียงใดเมื่อเทียบกับความต้องการเป็นศูนย์กลางของ FW
ชุมชนยังได้หารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้ MicroPython บนเซิร์ฟเวอร์ x86 เป็นทางเลือกแทน CPython ในสถานการณ์ที่การบริโภคหน่วยความจำที่ลดลง รอยเท้าแฟลชที่เล็กลง และเวลาเริ่มต้นที่เร็วขึ้นเป็นสิ่งสำคัญ อย่างไรก็ตาม แนวทางนี้มาพร้อมกับข้อจำกัดที่สำคัญของไลบรารีมาตรฐานที่น้อยลง ซึ่งหมายความว่าแพ็คเกจ Python จำนวนมากที่มุ่งเป้าไปที่ CPython จะต้องมีการแก้ไข
ในขณะที่ระบบฝังตัวยังคงเติบโตในด้านความสามารถในขณะที่ยังคงมีข้อจำกัดด้านทรัพยากรที่เข้มงวด MicroPython พร้อมการสนับสนุน ROMFS ให้จุดกึ่งกลางที่น่าสนใจระหว่างประสิทธิภาพการพัฒนาและการใช้ทรัพยากร การพัฒนานี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยไม่ต้องเสียสละประสบการณ์การพัฒนาแบบโต้ตอบและรวดเร็วที่ทำให้ Python มีความน่าดึงดูดใจ
อ้างอิง: RISC-V