MicroPython は最新リリースで ROMFS サポートを実装し、組み込み開発における最も制限的な要因の一つを解決する重要なマイルストーンに到達しました。ニュース記事では RISC-V やさまざまな技術的実装について言及していますが、コミュニティディスカッションでは、ROMFS 機能がマイクロコントローラーを使用する MicroPython ユーザーにとって特に変革的であることが明らかになっています。
ROMFS が重要な RAM 制限を解決
MicroPython における ROMFS（Read-Only Memory File System）の導入は、組み込み開発者にとってブレークスルーを意味します。これまで MicroPython は、バイトコードがメモリに常駐する必要があったため RAM 制限に悩まされ、開発できるプロジェクトのサイズが制限されていました。あるコミュニティメンバーは次のように説明しています：
「MicroPython に詳しくない方への背景説明です。このリリースが重要なのは、MicroPython が多くの組み込みユースケースで C のような低レベル言語をほぼ完全に置き換えることができるようになったからです... しかし... 問題は、このリリース以前は MicroPython が CPU 不足ではなく RAM 不足に悩まされていたことです：バイトコードはメモリに常駐する必要があり、プログラムが一定以上大きくなると、メモリがプロジェクトサイズを制限するボトルネックとなっていました。」
ROMFS により、MicroPython はバイトコードをデバイスのフラッシュメモリに保存し、そこから直接実行できるようになり、これまでの RAM のボトルネックを解消しました。この進歩により、開発者が凍結バイトコードで MicroPython バイナリを再構築する必要なく、より大規模な組み込みプロジェクトに MicroPython を実用的に使用できるようになりました。
ROMFS を使用した MicroPython の主な利点:
- デバイスのフラッシュメモリにバイトコードを保存し、そこから実行可能
- RAM の制限なしに、より大規模な組み込みプロジェクトを実現
- カスタムビルドを必要とせず、迅速な開発サイクルを維持
- 特に RP2040/RP2050 や ESP32 マイクロコントローラーで価値がある
- Viper モードやインラインアセンブリなどの既存機能を補完
C 言語や Rust の実用的な代替としての MicroPython
コミュニティディスカッションでは、MicroPython が多くのユースケースにおいて C や Rust といった従来の組み込みプログラミング言語の魅力的な代替として進化してきたことが強調されています。複数のコメンターが、特に RP2040/RP2050 や ESP32 のような最新のマイクロコントローラーでは、MicroPython が大部分の組み込みアプリケーションに十分なパフォーマンスを提供していると指摘しています。
このプラットフォームの利点には、異なるマイクロコントローラーユニット（MCU）間の移植性が含まれ、開発者はコードベース全体を書き直すことなくハードウェアを変更できます。さらに、MicroPython の開発サイクルはコンパイル言語よりも大幅に速く、Viper モードやインラインアセンブリ機能などにより、必要に応じて重要なコードパスのパフォーマンスを最適化できます。
一部のコミュニティメンバーは、MicroPython を初期の時代のマイクロコントローラー向け BASIC 実装と比較し、ビンテージホームコンピューターの能力をはるかに超えるハードウェア上でのインタラクティブな開発のために、より現代的で魅力的な言語を提供していると指摘しています。
技術的な考慮事項とトレードオフ
ディスカッションでは、MicroPython の実装に関するいくつかの技術的側面にも触れています。あるコメンターは、MicroPython の正規表現モジュールが線形時間エンジンではなく re1.5 からのバックトラッキングエンジンを使用していると指摘しています。これはサイズとメモリの制約によるものと思われますが、特定のシナリオではパフォーマンスの問題を引き起こす可能性があります。
提起されたもう一つの興味深い点は、MicroPython が大規模なファームウェアプロジェクト内でどのように位置付けられるかです。一部の開発者は、UI/UX や特定のロジックコンポーネントを処理するために MicroPython を統合し、コアファームウェアは C/C++ で維持することに関心を示しました。ただし、MicroPython がこの統合モデルをどの程度サポートしているか、あるいはファームウェアの中心になりたいかという懸念もありました。
コミュニティはまた、メモリ消費の削減、小さなフラッシュフットプリント、起動時間の短縮が優先される状況で、CPython の代替として x86 サーバー上で MicroPython を使用する可能性についても議論しました。ただし、このアプローチには標準ライブラリが少ないという大きな制限があり、CPython を対象とする多くの Python パッケージは修正が必要になるでしょう。
組み込みシステムが厳しいリソース制約を維持しながら能力を向上させ続ける中、ROMFS サポートを備えた MicroPython は開発効率とリソース利用の間の魅力的な中間点を提供します。この進歩により、開発者は Python を魅力的にしているインタラクティブで迅速な開発体験を犠牲にすることなく、より複雑なアプリケーションを構築できるようになります。
参考: RISC-V