千呼萬喚始出來,時隔四年之久,樹莓派 5(Raspberry Pi 5)終于問世了!
用官方的話術來介紹,就是 " 硬件方面全面升級 ":
搭載了 2.4GHz 的四核 64 位 Arm Cortex-A76 CPU,比此前版本性能提升 2-3 倍;
采用了新的 VideoCore VII GPU,支持 OpenGL ES 3.1、Vulkan 1.2,圖形處理器性能也有了很大提升;
内存和 I/O 帶寬大約是之前樹莓派産品的兩倍,這意味着更快的處理速度和更流暢的操作體驗。
……
不僅如此,價格方面樹莓派 5 依舊很香,4GB 版本售價 60 美元(約 438 元),8GB 版本售價 80 美元(約 584 元)。
或許對于樹莓派發燒友們來說,這個版本等待的時間着實有點久了,消息一出,立即引發了大量網友的圍觀。
而樹莓派官方此次對發燒友們也是給足了 " 偏愛 ":
現在開始接受預訂,10 月底正式上市。
優先考慮出貨給個人買家;讓 " 家人們 " 嘗到第一口 cherry。
性能全面提升的樹莓派 5
正如我們剛才提到的,樹莓派 5 此次的性能有了實質性的提升。
而這主要歸結于它内置的三個全新的芯片,均是爲了樹莓派 5 專門設計。
首先是BCM2712。
它是博通(Broadcom)的一款全新 16 納米應用處理器(AP),從爲樹莓派 4 提供動力的 28 納米 BCM2711 AP 發展而來,具有許多架構增強功能。
BCM2712 的核心是四核 64 位 Arm Cortex-A76 處理器,工作頻率爲 2.4GHz,每個核心具有 512KB L2 緩存,以及一個 2MB 共享 L3 緩存。
Cortex-A76 比 Cortex-A72 在微架構上領先了三代,既每個時鍾周期可以執行更多指令(IPC)又每條指令消耗的能量更低。
更新的核心、更高的時鍾速度和更小的工藝幾何尺寸的結合,使得樹莓派的速度更快,同時對于給定的任務來說消耗的功率更少。
與此同時,新的 CPU 和新的 GPU 也是相輔相成,即博通在劍橋開發的 VideoCore VII,以及來自 Igalia 的完全開源的 Mesa 驅動程序。
樹莓派 5 此次更新了 VideoCore 硬件視頻縮放器(HVS),可同時驅動兩個 4Kp60 HDMI 顯示器,而在樹莓派 4 上隻能驅動單個 4Kp60 或兩個 4Kp30。
爲了使系統提供足夠的内存帶寬,樹莓派 5 還采用了 32 位 LPDDR4X SDRAM 子系統,工作頻率爲 4267MT/s,比樹莓派 4 上的 2000MT/s 提高了許多。
其次是RP1。
以前的樹莓派産品都是采用一體化的 AP 架構:雖然某些外圍功能是由外部設備提供(例如樹莓派 4 上使用的 Via Labs VL805 USB 控制器和集線器,早期産品上使用的 Microchip LAN951x 和 LAN7515 USB 集線器和以太網控制器芯片),但幾乎所有的 I/O 功能都被集成在 AP 本身。
但在樹莓派發展過程中,他們很早就意識到,随着将 AP 遷移到不斷更新的制程節點上,這種做法最終會在技術和經濟上變得不可持續。
因此,樹莓派 5 采用了分解芯片組架構:隻有主要的快速數字功能、SD 卡接口(出于闆布局原因)和最快的接口(SDRAM、HDMI 和 PCI Express)由 AP 提供。
所有其他 I/O 功能都卸載到獨立的 I/O 控制器中,該控制器采用較舊、更便宜的生産工藝制造,并通過 PCI Express 連接到 AP。
RP1 是樹莓派 5 的 I/O 控制器,由樹莓派團隊設計,它提供兩個 USB 3.0 和兩個 USB 2.0 接口、一個千兆以太網控制器、兩個用于相機和顯示器顯示的四通道 MIPI 收發器、模拟視頻輸出、3.3V 通用 I/O(GPIO)以及常規 GPIO 複用低速接口(UART、SPI、I2C、I2S 和 PWM)。
一個四通道 PCI Express 2.0 接口則是提供了一個 16Gb/s 鏈路回到 BCM2712。
據了解,RP1 是樹莓派公司自 2016 年以來,開發時間最長、最複雜,同時也是樹莓派公司有史以來最昂貴(耗資 1500 萬美元)的項目。
最後,是DA9091。
剛才提到的 BCM2712 和 RP1,是由芯片組的第三個新組件 Renesas DA9091"Gilmour" 電源管理 IC(PMIC)提供支持。
它集成了八個獨立的開關模式電源,以産生電路闆所需的各種電壓,包括一個四相内核電源,能夠提供 20 安培的電流爲 Cortex-A76 内核和 BCM2712 中的其他數字邏輯供電。
芯片組中還有另外兩個元件是從樹莓派 4 沿用下來的。
英飛淩的 CYW43455 組合芯片提供雙頻段 802.11ac Wi-Fi 和藍牙 5.0 以及藍牙低能量(BLE)。
雖然該芯片本身沒有變化,但它配備了一個專用的開關電源軌道以降低功耗,并且通過升級的 SDIO 接口連接到 BCM2712,該接口支持 DDR50 模式以提供更高的潛在吞吐量。
與以前一樣,以太網連接由博通的 BCM54213 千兆以太網 PHY 提供。
還有許多配件
除了樹莓派 5 本身,此次公司還一道發布了衆多的配件。
例如專爲樹莓派 5 設計的外殼,售價爲 10 美元,增加了許多新的可用性和熱管理功能。
一體化風扇的流量爲 2.79(最大)CFM,采用流體動力軸承,具有低噪音和長使用壽命的特點,它通過四針 JST 插頭與樹莓派 5 連接,提供溫度控制冷卻。
空氣通過蓋子下面的 360 度進氣口吸入,吹過連接到 BCM2712 AP 的散熱器,并通過連接器開口和基座上的通風孔排出。
在運行相同的工作負載時,樹莓派 5 的功耗明顯低于樹莓派 4,并且運行溫度也明顯更低。
但是,更高的性能上限意味着對于最密集的工作負載,特别是對于病态 " 功率病毒 " 工作負載,峰值功耗增加到約 12W,而 Raspberry Pi 4 的峰值功耗爲 8W。
當使用标準的 5V、3A(15W)USB-C 電源适配器爲樹莓派 5 供電時,默認情況下必須将下行 USB 電流限制爲 600mA,以确保有足夠的餘量來支持這些工作負載。
這個限制低于樹莓派 4 的 1.2A 限制,但通常仍足以驅動鼠标、鍵盤和其他低功耗外圍設備。
對于希望驅動高功率外圍設備(如硬盤和 SSD)同時仍保留峰值工作負載餘量的用戶,樹莓派提供了一款價格爲 12 美元的 USB-C 電源适配器,其工作模式爲 5V,5A(25W)。
如果樹莓派 5 固件檢測到這種電源供應,它将把 USB 電流限制提高到 1.6A,爲下遊 USB 設備提供 5W 的額外功率,并爲闆載提供 5W 的額外功率預算:這對于想要嘗試超頻樹莓派 5 的用戶來說是一個福音。
更多産品相關細節,可以參考:
https://www.raspberrypi.com/news/introducing-raspberry-pi-5/