Raspberry Pi 5 ist da! Gestern kamen plötzlich gute Nachrichten aus der Entwickler-Community.
Der Raspberry Pi 5 wurde dieses Mal vor vier Jahren seit dem Produkt der vorherigen Generation, dem Raspberry Pi 4, veröffentlicht. Als beliebtestes Entwicklungsboard der Entwickler hat die neue Generation des Raspberry Pi 5 die Leistung deutlich verbessert, aber auch der Preis ist gestiegen. Die 4-GB-Version liegt bei 60 US-Dollar und die 8-GB-Version bei 60 US-Dollar Laut Eben Upton, CEO von Raspberry Pi, wurde die Plattform in nahezu jeder Hinsicht verbessert und bietet ein kompromissloses neues Benutzererlebnis.
Vollgepackt mit beispiellosen neuen Funktionen ist der Raspberry Pi 5 mehr als doppelt so schnell wie sein Vorgänger und der erste Raspberry Pi-Computer, der über einen selbst entwickelten Chip aus Cambridge, Großbritannien, verfügt.
Der Raspberry Pi fasst offiziell die Funktionen des Produkts der neuen Generation zusammen:
2,4 GHz Quad-Core 64-Bit Arm Cortex-A76 CPU-
Bluetooth 5.0 / Bluetooth Low Energy (BLE)-
Muss neu geschrieben werden. Der Inhalt ist: 2 USB 2.0-AnschlüsseDie Veröffentlichung von Raspberry Pi 5 markiert den Beginn einer Reihe von Fertigungsverfahren Innovationen. Dazu gehört das aufdringliche Reflow-Löten von Steckverbindern, eine Technologie, die die mechanische Qualität von Produkten verbessert, die Ausbeute erhöht und kostspielige, energieintensive selektive Löt- oder Wellenlötprozesse überflüssig macht. Darüber hinaus gibt es eine einschichtige Löttechnologie für vollständig verdrahtete Panels, die die Kanten der Leiterplatte sauberer machen kann. Darüber hinaus wurden auch neue Produktionstestmethoden eingeführt, die von den Erfahrungen mit Maßstabstests des RP2040-Mikrocontrollers inspiriert sind.
Eine kleine Geschichte
Raspberry Pi 4 wurde am 24. Juni 2019 veröffentlicht. Damals galt er als erster Raspberry Pi mit Leistung auf „PC-Niveau“
. Angetrieben wird er von einem Quad-Core-Arm-Cortex-A72-Prozessor mit einer Taktrate von 1,5 GHz, was etwa vierzigmal schneller ist als der ursprüngliche Raspberry Pi aus dem Jahr 2012. Eben Upton sagt, dass der Zeitpunkt in vielerlei Hinsicht perfekt war: Ab dem folgenden Jahr begannen Millionen von Studenten und Entwicklern, von zu Hause aus zu lernen und zu arbeiten. Es gibt nicht wenige Leute, die versuchen, sich auf einen Raspberry Pi 4 als primären PC zu verlassen.
In den vier Jahren seitdem sind Raspberry Pi 4 und seine Derivate
Raspberry Pi 400
und
Compute Module 4
zu einem Favoriten bei Enthusiasten, Pädagogen und professionellen Designingenieuren auf der ganzen Welt geworden. Der verbesserte Raspberry Pi 4 läuft mit einer Kerntaktrate von 1,8 GHz 20 % schneller als das Original. Obwohl die globale Elektronikindustrie in den letzten zwei Jahren von Lieferkettenproblemen betroffen war, wurden in diesem Zeitraum mehr als 14 Millionen Raspberry Pi 4-Einheiten hergestellt und verkauft. 
Die Technologie entwickelt sich rasant und das Raspberry-Pi-Entwicklungsteam überarbeitet seit 2016 in aller Stille die Raspberry-Pi-Plattform. Die Einführung des Raspberry Pi 5 ist das Ergebnis dieser Bemühungen: Im Vergleich zum Raspberry Pi 4 sind die CPU- und GPU-Leistung des Produkts der neuen Generation um das Zwei- bis Dreifache gestiegen, auch der Speicher und die I/O-Bandbreite haben sich etwa verdoppelt; ; gleichzeitig wird der Raspberry Pi-Chip zum ersten Mal auf einem Flaggschiff-Gerät installiert
Neue Plattform, neuer Chipsatz
Die drei neuen Chips sind speziell für Raspberry Pi 5-Programme konzipiert In Kombination sorgen sie für einen Leistungssprung.
Der Inhalt, der neu geschrieben werden muss, ist: BCM2712
Was neu geschrieben werden muss, ist: Der BCM2712 ist ein neuer 16-nm-Prozessanwendungsprozessor (AP) von Broadcom, der vom 28-nm-BCM2711-AP abgeleitet ist, der den Raspberry Pi 4 antreibt, und über zahlreiche architektonische Verbesserungen verfügt.
Im Kern befindet sich ein Quad-Core-64-Bit-Arm-Cortex-A76-Prozessor mit einer Taktrate von 2,4 GHz, mit 512 KB L2-Cache und 2 MB gemeinsam genutztem L3-Cache pro Kern. Cortex-A76 ist die Mikroarchitektur der dritten Generation des Cortex-A72 und liefert mehr Befehle pro Takt (IPC) und einen geringeren Energieverbrauch pro Befehl. Die Kombination aus neueren Kernen, höheren Taktraten und fortschrittlicheren Prozessen hat zu einem Raspberry Pi geführt, der schneller ist und bei einer bestimmten Arbeitslast weitaus weniger Strom verbraucht.
Mittlerweile wurde auch die GPU weiterentwickelt: Broadcoms VideoCore VII. Der aktualisierte VideoCore-Hardware-Videoskalierer (HVS) ist in der Lage, zwei 4Kp60-HDMI-Displays gleichzeitig anzusteuern, eine Verbesserung gegenüber dem einzelnen 4Kp60 oder dem dualen 4Kp30 auf dem Raspberry Pi 4. Ein 4Kp60 HEVC-Decoder und eine neue Image Sensor Pipeline (ISP), beide von Raspberry Pi selbst entwickelt, vervollständigen das Multimedia-Subsystem. Um die Speicherbandbreite für das System verfügbar zu halten, gibt es auf dem Raspberry Pi 5 ein 32-Bit-LPDDR4X-SDRAM-Subsystem, das mit 4267 MT/s läuft, gegenüber 2000 MT/s auf dem Raspberry Pi 4.
RP1
Frühere Generationen von Raspberry Pi basierten auf einer monolithischen AP-Architektur: Während einige Peripheriefunktionen von externen Geräten bereitgestellt wurden (wie dem Via Labs VL805 USB-Controller und Hub auf dem Raspberry Pi 4 und den frühen Microchip LAN951x). und LAN7515 USB-Hub und Ethernet-Controller-Chips usw.), sind grundsätzlich alle I/O-Funktionen im AP selbst integriert. Schon früh in der Geschichte des Raspberry Pi wurde uns klar, dass dieser Ansatz bei der Migration von APs auf immer neuere Prozessknoten irgendwann technisch und wirtschaftlich nicht mehr tragbar sein würde.
Im Gegensatz dazu basiert der Raspberry Pi 5 auf einer diskreten Chiplet-Architektur. Hier stellt der AP nur die wichtigsten schnellen digitalen Funktionen, die SD-Kartenschnittstelle (aus Gründen des Platinenlayouts) und die schnellsten Schnittstellen (SDRAM, HDMI und PCI Express) bereit. Alle anderen I/O-Funktionen werden auf separate I/O-Controller ausgelagert, auf älteren, günstigeren Prozessknoten implementiert und über PCI Express mit dem AP verbunden.
RP1 ist ein I/O-Controller für Raspberry Pi 5, der von demselben Team entwickelt wurde, das auch den RP2040-Mikrocontroller für Raspberry Pi bereitstellt, und wie RP2040 auf dem ausgereiften 40LP-Prozess von TSMC implementiert ist. Bietet 2 USB 3.0- und 2 USB 2.0-Schnittstellen, einen Gigabit-Ethernet-Controller, zwei Quad-Channel-MIPI-Transceiver für Kameras und Displays, einen analogen Videoausgang, 3,3-V-Allzweck-I/O (GPIO) und eine gemeinsame Sammlung von GPIO-Multiplex-Low-Speed Schnittstellen (UART, SPI, I2C, I2S und PWM). Die Quad-Lane-PCI-Express-2.0-Schnittstelle bietet Rückgabe. Was neu geschrieben werden muss, ist: 16-Gbit/s-Verbindung für den BCM2712.
Das seit 2016 entwickelte RP1-Projekt ist mit einer Gesamtinvestition von 15 Millionen US-Dollar das bislang längste, komplexeste und teuerste Raspberry-Pi-Projekt. Im Laufe der Jahre wurden am Projekt zahlreiche Verbesserungen vorgenommen, da sich die erwarteten Anforderungen veränderten. Der im Raspberry Pi 5 verwendete C0-Chip ist die dritte große Revision des Chips. Obwohl sich die Schnittstelle geringfügig vom BCM2711 unterscheidet, ist ihr Design aus funktionaler Sicht sehr ähnlich, was ein hohes Maß an Kompatibilität mit frühen Raspberry Pi-Geräten gewährleistet.
DA9091 muss neu geschrieben werden
Was neu geschrieben werden muss, ist: BCM2712 und RP1 werden von der dritten neuen Komponente des Chipsatzes, dem Renesas DA9091, unterstützt, der eine Neufassung des „Gilmour“ Power Management IC (PMIC) erfordert. Es integriert acht unabhängige Schaltnetzteile, um die verschiedenen von der Platine benötigten Spannungen zu erzeugen, einschließlich eines vierphasigen Kernnetzteils, das 20 Ampere an den Cortex-A76-Kern liefern kann, und was neu geschrieben werden muss, ist: Versorgt andere digitale Logik im BCM2712.
Dasselbe wie das, was neu geschrieben werden muss: BCM2712, DA9091 müssen neu geschrieben werden, was das Ergebnis jahrelanger gemeinsamer Entwicklung ist. Durch die enge Zusammenarbeit mit dem Renesas-Team in Edinburgh konnte das Raspberry-Pi-Team einen PMIC herstellen, der genau auf die Bedürfnisse abgestimmt ist und zwei häufig nachgefragte Funktionen erhält: eine Echtzeituhr (RTC), die von einem externen Superkondensator gespeist werden kann oder eine wiederaufladbare Lithium-Mangan-Batterie. Darüber hinaus gibt es ein PC-ähnliches Umschreiben: Die Umschalttaste unterstützt hartes und weiches Herunterfahren und Starten.
Zwei weitere Elemente dieses Chipsatzes bleiben im Raspberry Pi 4 erhalten. Der Infineon CYW43455 Combo-Chip bietet Dualband 802.11ac Wi-Fi und Bluetooth 5.0 sowie Bluetooth Low Energy (BLE). Während der Chip selbst unverändert bleibt, ist er mit einer dedizierten Schaltstromschiene ausgestattet, um den Stromverbrauch zu reduzieren, und ist mit einer aktualisierten SDIO-Schnittstelle verbunden. Was neu geschrieben werden muss, ist: BCM2712, das den DDR50-Modus für einen höheren potenziellen Durchsatz unterstützt. Wie zuvor wird die Ethernet-Konnektivität vom Broadcom BCM54213 Gigabit Ethernet PHY bereitgestellt. Es befindet sich jetzt in einem 45-Grad-Winkel, was für den Raspberry Pi ein Novum ist.
Entwicklung des Aussehens
Von außen ist der Raspberry Pi 5 seinem Vorgänger sehr ähnlich. Unter Beibehaltung der Gesamtfläche in Kreditkartengröße nutzte das Designteam jedoch die Gelegenheit, einige Elemente zu aktualisieren, um sie an die Fähigkeiten des neuen Chipsatzes anzupassen.
Zuerst haben wir die vierpoligen Composite-Video- und analogen Audio-Buchsen auf der Platine entfernt. Jetzt können wir das vom RP1 erzeugte Composite-Video über ein Paar Pads mit einem Abstand von 0,1 Zoll am unteren Rand der Platine erzeugen.
Die Designer haben ein Paar FPCs in den Raum eingefügt, der zuvor von einer Quad-Buchse und einem Kameraanschluss eingenommen wurde. Hierbei handelt es sich um vierspurige MIPI-Schnittstellen, die die gleiche Pinbelegung mit höherer Dichte verwenden, die auf allen Generationen von Compute Module I/O-Boards zu finden ist. Es handelt sich um bidirektionale Transceiver-Schnittstellen, d. h. jede Schnittstelle kann mit einer CSI-2-Kamera oder einem DSI-Display verbunden werden. Der Platz, der früher vom Display-Anschluss auf der linken Seite des Motherboards eingenommen wurde, enthält jetzt einen kleineren FPC-Anschluss, der Single-Lane-PCI-Express-2.0-Konnektivität für Hochgeschwindigkeits-Peripheriegeräte bietet.
Nach einem kurzen Aufenthalt in der oberen rechten Ecke des Raspberry Pi 4 ist die Gigabit-Ethernet-Buchse an ihre klassische Position in der unteren rechten Ecke der Platine zurückgekehrt. Es verfügt außerdem über einen vierpoligen PoE-Anschluss, der das Platinenlayout vereinfacht.
Schließlich hat der Raspberry Pi 5 im Vergleich zur Vorgängergeneration ein Paar Löcher für die Installation eines Kühlkörpers hinzugefügt, und was neu geschrieben werden muss, sind: RTC-Batterie (2-polig), Arm-Debugging und JST-Anschluss für UART (3-polig). ) und Lüfter (4-polig) mit PWM-Steuerung und Geschwindigkeitsrückmeldungsfunktion
Zubehöreinführung:
Jede neue Generation der Flaggschiff-Raspberry-Pi-Produkte wird mit einem neuen Zubehörsystem geliefert, Raspberry Pi 5 ist keine Ausnahme. Layoutänderungen, neue Schnittstellen sowie eine höhere Spitzenleistung und ein geringerer Spitzenstromverbrauch erfordern allesamt neues Zubehör zur Unterstützung.
Gehäuse
Aufbauend auf dem guten Aussehen des Raspberry Pi 4 der vorherigen Generation hat T-Zero ein aktualisiertes Raspberry Pi 5-„Gehäuse“ für 10 US-Dollar mit verbesserter Benutzerfreundlichkeit und Wärmemanagementfunktionen hergestellt
Das Der integrierte 2,79-CFM-Lüfter (maximal) nutzt hydrodynamische Lager für geringe Geräuschentwicklung und längere Lebensdauer und wird an den vierpoligen JST-Anschluss des Raspberry Pi 5 angeschlossen, um eine temperaturgesteuerte Kühlung zu gewährleisten. Luft wird durch einen 360-Grad-Schlitz unter der Abdeckung angesaugt, über den Kühlkörper geblasen, der am BCM2712 AP angebracht ist, und durch die Anschlussöffnungen und Lüftungsschlitze an der Basis abgesaugt.
Das Gehäuse wurde für eine Verlängerung und feste Funktionen angepasst, sodass das Raspberry Pi 5-Entwicklungsboard eingesetzt werden kann, ohne die SD-Karte zu entfernen. Durch Entfernen der Gehäuseoberseite können jetzt mehrere Gehäuse gestapelt werden und mithilfe von Abstandshaltern und GPIO-Header-Extendern ein HAT auf den Lüftern installiert werden. Aktiver Kühlkörper. Der Raspberry Pi 5 ist für den Umgang mit typischen Clients ausgelegt Workloads erfordern kein Gehäuse und keine aktive Kühlung. Möchte der Nutzer das Board ohne Gehäuse nutzen, um starken Dauerlasten ohne Drosselung standzuhalten, besteht die Möglichkeit, einen 5-Dollar-Aktivkühler hinzuzufügen. Der Aktivkühler wird über zwei neue Befestigungslöcher an der Platine befestigt und an denselben vierpoligen JST-Anschluss wie der Gehäuselüfter angeschlossen.
Radialgebläse drücken Luft durch extrudierte und gefräste Aluminiumkühler, auch für geringe Geräuschentwicklung und längere Lebensdauer. Sowohl das Gehäuse als auch der aktive Kühler halten den Raspberry Pi 5 bei typischen Umgebungstemperaturen und maximaler Last deutlich unter den Stromwandknoten. Aktive Strahler haben eine bessere Wärmeableitungsleistung und eignen sich besonders für übertaktende Spieler.
Was neu geschrieben werden muss, ist: 27-W-USB-C-Ladegerät
Raspberry Pi 5 hat bei gleicher Arbeitslast einen geringeren Stromverbrauch und eine niedrigere Temperatur als Raspberry Pi 4. Die höhere Leistungsobergrenze bedeutet jedoch, dass der Spitzenstromverbrauch bei intensivster Arbeitsbelastung auf etwa 12 W ansteigt, verglichen mit nur 8 W beim Raspberry Pi 4. C-Netzteil muss der Downstream-USB-Strom standardmäßig auf 600 mA begrenzt werden, um ausreichend Spielraum für die Unterstützung dieser Arbeitslasten zu gewährleisten. Dies ist niedriger als die 1,2-A-Grenze des Raspberry Pi 4, reicht aber im Allgemeinen aus, um Mäuse, Tastaturen und andere Peripheriegeräte mit geringem Stromverbrauch zu betreiben.
Einige Benutzer möchten in der Lage sein, leistungsstarke Peripheriegeräte wie Festplatten und SSDs anzutreiben, und möchten außerdem etwas Spielraum für Spitzenlasten. Der Raspberry Pi bietet ein 12-Dollar-USB-C-Netzteil, das den 5V 5A (25W) Arbeitsmodus unterstützt. Wenn die Raspberry Pi 5-Firmware diese Versorgung erkennt, erhöht sie die USB-Strombegrenzung auf 1,6 A und stellt so zusätzliche 5 W Leistung für nachgeschaltete USB-Geräte und zusätzliche 5 W integriertes Strombudget bereit. Es scheint, dass dies dem Stromverbrauch eines dünnen und leichten Notebooks entsprichtBei Verwendung eines 3A-Adapters hat der Benutzer die Möglichkeit, die Strombegrenzung zu überschreiben und einen höheren Wert anzugeben. Im Test funktionierte der Raspberry Pi 5 sowohl mit typischen Hochleistungs-USB-Gerätekonfigurationen als auch mit den pathologischsten Arbeitslasten gut
Dinge, die neu geschrieben werden müssen, sind: Überwachungskameras und Verbindungskabel
Neu Die Pinbelegung des MIPI-Steckers mit höherer Dichte bedeutet, dass ein Adapter benötigt wird, um eigene Kameras und Displays sowie Produkte von Drittanbietern an den Raspberry Pi 5 anzuschließen.
Was umgeschrieben werden muss, ist: Um eigene Kameras, Monitore und Produkte von Drittanbietern an den Raspberry Pi 5 anzuschließen, muss der Benutzer einen Adapter verwenden, da die neue Pinbelegung des MIPI-Steckers mit höherer Dichte nicht kompatibel ist
Zu Um bestehende Kamera- und Display-Benutzer zu unterstützen, bietet der Raspberry Pi ein FPC-Kamera- und Display-Kabel, das das High-Density-Format (jetzt Mini genannt) in das Low-Density-Format (jetzt Standard genannt) konvertiert. Die Kabel sind in den Längen 200 mm, 300 mm und 500 mm erhältlich und kosten 1 $, 2 $ bzw. 3 $.
PoE+ HAT
Anfang 2024 wird Raspberry Pi einen neuen PoE+ HAT auf den Markt bringen. Dieser HAT unterstützt die neue Position der vierpoligen PoE-Schnittstelle und verfügt über ein L-förmiges Design, das einfach in das Raspberry Pi-Gehäuse eingebaut werden kann, ohne das Gehäuse mechanisch zu beeinträchtigen oder den Luftstrom zu beschädigen
Der neue PoE+ HAT ist im PCB-Layout Integriert einen Planartransformator und nutzt eine optimierte Sperrwandlerarchitektur, um einen hohen Wirkungsgrad über den gesamten Ausgangsleistungsbereich von 0 bis 25 W aufrechtzuerhalten -lane PCI Express 2.0-Schnittstelle. Diese Schnittstelle dient zur Unterstützung schneller Peripheriegeräte und befindet sich auf einem 16-poligen FPC-Stecker im 0,5-mm-Raster auf der linken Seite der Platine.
Nach dem Umschreiben: Eines der neuen Features des Raspberry Pi ist die Single-Channel-PCI-Express-2.0-Schnittstelle, die schnelle Peripheriegeräte unterstützen kann. Es befindet sich auf der linken Seite der Platine und verwendet einen 16-poligen FPC-Stecker mit 0,5 mm Rastermaß.
Ab Anfang 2024 wird der Raspberry Pi mit einem Paar mechanischer Adapterplatinen zur Verwendung zwischen dem Stecker und M.2 geliefert Standardzubehör, mit dem Benutzer NVMe-SSDs und anderes Zubehör im M.2-Format anschließen können. Die erste Adapterplatte entspricht dem Standard-HAT-Formfaktor und kann zum Einbau größerer Geräte verwendet werden. Die zweite Adapterplatine hat den gleichen L-förmigen Formfaktor wie der neue PoE+ HAT und unterstützt die Installation von Geräten im 2230- und 2242-Format im Raspberry Pi 5-Chassis
M.2 HAT-Prototyp. Die endgültige Hardware wird nicht so sein.
Was neu geschrieben werden muss, ist: RTC-Batterie Der Raspberry Pi hat eine wiederaufladbare Lithium-Mangan-Knopfzellenbatterie von Panasonic, einen vorinstallierten zweipoligen JST-Stecker und ein selbstklebendes Montagepad gekauft. Mit einem Preis von 5 US-Dollar eignet es sich für die Stromversorgung einer Echtzeituhr (RTC) des Raspberry Pi 5, wenn die Netzstromversorgung unterbrochen ist.
Was neu geschrieben werden muss, ist: ein neueres, besseres Raspberry Pi-Betriebssystem
Während das Raspberry Pi 5-Projekt in die Endphase geht, arbeitet das Softwareteam an der Entwicklung einer neuen Version des Raspberry Pi-Betriebssystems System, das offizielle Erstanbieter-Betriebssystem für Raspberry Pi-Geräte. Dies basiert auf der neuesten Version von Debian (und seinem Derivat Raspbian) mit dem Codenamen „Bookworm“ und beinhaltet eine Reihe von Verbesserungen, insbesondere den Übergang von X11 zum Wayfire Wayland-Synthesizer auf Raspberry Pi 4 und 5.
Raspberry Pi OS erscheint Mitte Oktober und wird das einzige unterstützte Erstanbieter-Betriebssystem für Raspberry Pi 5 sein. Schreiben Sie den Inhalt neu, ohne die ursprüngliche Bedeutung zu ändern. Sie müssen die Sprache auf Chinesisch ändern
https://www.raspberrypi.com/news/introducing-raspberry-pi-5/
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonRaspberry Pi 5 ist da: Rechenleistung um das 2,5-fache erhöht, unterstützt PCIe, Preis ab 438 Yuan. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
