PineTimeはPine64によって開発された、オープンソースで手頃な価格のスマートウォッチです。ハイエンドのスマートウォッチとは異なり、これは64 MHzのARM Cortex-M4プロセッサと、わずか64 KBという非常に限られたメモリフットプリントを持つプログラマブルなデバイスとして設計されています。BluetoothスタックとMicroPythonのランタイムがこのメモリの大部分を消費するため、開発者がアプリケーションに使用できるRAMはわずか約12 KBしか残りません。この制約により、高度に最適化されたソフトウェアと効率的なリソース管理が必要となります。
この画像は、wasp-osプロジェクトのプラットフォームとして機能するPineTimeのハードウェアを示しています。
wasp-osプロジェクトの停滞に対処するため、ある開発者が最近、OSを2019年のMicroPythonフォークからメインラインのMicroPythonディストリビューションへ移行するための大規模な刷新を行いました。この移行には、フリーズされたネイティブコード、PWM割り当て、およびADCサンプリング時間のオプションをカバーする3つのプルリクエストをアップストリームのMicroPythonプロジェクトに提出し、それらがマージされるプロセスが含まれていました。このアップデートでは、いくつかの技術的な改善も導入されました。ビルドシステムは管理されたPythonツール用として`uv`ツールを使用するようになり、Bluetooth経由のファームウェアフラッシングは`bleak`ライブラリを通じてより高速で詳細な情報を提供できるようになり、システムハングが発生した際にウォッチを自動的にリセットするウォッチドッグが実装されました。
最も重要な最適化の一つは、外部フラッシュファイルシステムに関わるものでした。ファイルシステムをチップのネイティブな4 KBブロックに合わせることで、開発者は恒久的な4 KBのバッファを排除し、起動時の利用可能な空きRAMを7.1 KBから12.4 KBに増加させました。これは絶対的な数値としては控えめな増加ですが、デバイス上の全利用可能メモリの大部分を占める重要な割合を意味します。これらの改善にもかかわらず、ハードウェアは依然として非常に制約されています。例えば、単一のフルスクリーン・ローピクセル画像は、330 KBのファームウェアフラッシュ制限のほぼ3分の1を消費するため、フットプリントを12 KB未満に抑えるためにカスタムのランレングス符号化画像形式の実装が行われました。現在のPineTimeはMicroPython愛好家のためのニッチなプラットフォームのままですが、後継モデルであるPineTime Proは、デュアルコアプロセッサとAMOLEDスクリーンを備え、より堅牢な環境を提供することが期待されています。
このビジュアルは、メモリ制限のため最適化された画像形式を必要とするPineTimeのディスプレイ出力を実証しています。