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四年后,期待已久的 Raspberry Pi 5 终于来了!
用官方的术语来介绍,就是“硬件方面的全面升级”:
不仅如此,树莓派 5 在价格上还是非常实惠的,4GB 版本售价 60 美元(约 438 元),8GB 版本售价 80 美元(约 584 元)。
或许对于树莓派爱好者来说,这个版本的等待有点漫长。 消息一出,立即吸引了大量网友围观。
树莓派官方这次也给了爱好者足够的“优惠”:
现已开放预购,将于10月底正式上线。
将优先发货给个人买家; 让“家人”尝到第一口樱桃。
性能全面提升的Raspberry Pi 5
正如我们刚才提到的,这次树莓派5的性能得到了大幅提升。
这主要得益于其内置的三颗全新芯片,这些芯片都是专为Raspberry Pi 5设计的。
首先是 BCM2712。
它是 Broadcom 推出的一款新型 16 纳米应用处理器 (AP),从为 Raspberry Pi 4 提供动力的 28 纳米 BCM2711 AP 演变而来,并具有许多架构增强功能。
BCM2712 的核心是四核 64 位 Arm Cortex-A76 处理器,运行频率为 2.4GHz,每个核心具有 512KB 二级缓存,以及 2MB 共享三级缓存。
Cortex-A76 在微架构方面比 Cortex-A72 领先三代。 它可以在每个时钟周期 (IPC) 执行更多指令,并且每条指令消耗更少的能量。
更新的内核、更高的时钟速度和更小的工艺几何尺寸的结合使 Raspberry Pi 速度更快,同时在完成给定任务时使用更少的功耗。
同时,新的CPU和新的GPU相辅相成,分别是Broadcom在剑桥开发的VideoCore VII,以及来自Igalia的完全开源的Mesa驱动程序。
Raspberry Pi 5 更新了 VideoCore 硬件视频缩放器 (HVS),可以同时驱动两个 4Kp60 HDMI 显示器,而 Raspberry Pi 4 只能驱动单个 4Kp60 或两个 4Kp30。
为了给系统提供足够的内存带宽,Raspberry Pi 5还采用了32位LPDDR4X SDRAM子系统,工作频率为4267MT/s,远高于Raspberry Pi 4上的2000MT/s。
其次是 RP1。
之前的Raspberry Pi产品均采用集成AP架构:虽然部分外围功能由外部设备提供(例如Raspberry Pi 4上使用的Via Labs VL805 USB控制器和集线器,早期产品上使用的Microchip LAN951x以及LAN7515 USB集线器和以太网)控制器芯片),但几乎所有 I/O 功能都集成到 AP 本身中。
但在 Raspberry Pi 的开发过程中,他们很早就意识到,随着 AP 被转移到更新的工艺节点,这种方法最终在技术和经济上变得不可持续。
因此,Raspberry Pi 5 采用分解式芯片组架构:仅由 AP 提供主要的快速数字功能、SD 卡接口(出于电路板布局原因)和最快的接口(SDRAM、HDMI 和 PCI Express)。
所有其他 I/O 功能都被卸载到一个单独的 I/O 控制器,该控制器基于较旧、更便宜的生产工艺构建,并通过 PCI Express 连接到 AP。
RP1是Raspberry Pi 5的I/O控制器,由Raspberry Pi团队设计。 它提供两个USB 3.0和两个USB 2.0接口、一个千兆以太网控制器以及两个用于摄像头和显示器显示的接口。 四通道 MIPI 收发器、模拟视频输出、3.3V 通用 I/O (GPIO) 和常规 GPIO 多路复用低速接口(UART、SPI、I2C、I2S 和 PWM)。
四通道 PCI Express 2.0 接口提供返回 BCM2712 的 16Gb/s 链路。
据了解,RP1是树莓派公司自2016年以来最长、最复杂的开发项目,也是树莓派公司历史上最昂贵的项目(耗资1500万美元)。
最后是DA9091。
刚刚提到的 BCM2712 和 RP1 由芯片组的第三个新组件供电,即瑞萨 DA9091“Gilmour”电源管理 IC (PMIC)。
它集成了八个独立的开关模式电源,以生成电路板所需的各种电压,其中包括一个四相核心电源,能够提供 20 安培的电流,为 Cortex-A76 核心和 BCM2712 中的其他数字逻辑供电。
芯片组中还有两个从 Raspberry Pi 4 继承的组件。
英飞凌的 CYW43455 组合芯片提供双频 802.11ac Wi-Fi 和蓝牙 5.0 以及蓝牙低功耗 (BLE)。
虽然芯片本身没有变化,但它配备了专用的开关电源轨以降低功耗,并通过升级的 SDIO 接口连接到 BCM2712,该接口支持 DDR50 模式以实现更高的潜在吞吐量。
和以前一样,以太网连接由 Broadcom 的 BCM54213 千兆位以太网 PHY 提供。
和许多配件
除了Raspberry Pi 5本身之外,该公司这次还发布了众多配件。
例如,专门为 Raspberry Pi 5 设计的外壳售价为 10 美元,并增加了许多新的可用性和热管理功能。
集成风扇的流量为 2.79(最大)CFM,并使用流体动压轴承,噪音低、寿命长。 它通过四针 JST 插头连接到 Raspberry Pi 5,以提供温控冷却。
空气通过盖子下方的 360 度进气口吸入,通过连接到 BCM2712 AP 的散热器吹出,并通过底座上的连接器开口和通风口排出。
运行相同的工作负载时,Raspberry Pi 5 的功耗明显低于 Raspberry Pi 4,并且运行温度明显更低。
然而,更高的性能上限意味着对于最密集的工作负载,尤其是病态的“电源病毒”工作负载,峰值功耗会增加到 12W 左右,而树莓派 4 的峰值功耗为 8W。
当使用标准 5V、3A (15W) USB-C 电源适配器为 Raspberry Pi 5 供电时,默认情况下下游 USB 电流必须限制为 600mA,以确保有足够的余量来支持这些工作负载。
该限制低于 Raspberry Pi 4 的 1.2A 限制,但通常仍足以驱动鼠标、键盘和其他低功耗外设。
对于想要驱动硬盘和 SSD 等高功率外设,同时仍为峰值工作负载保留空间的用户,Raspberry Pi 提供了 12 美元的 USB-C 电源适配器,工作电压为 5V、5A (25W)。
如果 Raspberry Pi 5 固件检测到此电源,它会将 USB 电流限制增加到 1.6A,为下游 USB 设备提供额外 5W 的功率,并为板载提供额外 5W 的功率预算:这对于那些想要尝试一下 这对于超频 Raspberry Pi 5 的用户来说是个好消息。