Le Raspberry Pi 5 est là : puissance de calcul augmentée de 2,5 fois, prend en charge PCIe, au prix de 438 yuans

Raspberry Pi 5 est là ! Hier, une bonne nouvelle est soudainement arrivée de la part de la communauté des développeurs.

Le Raspberry Pi 5 sorti cette fois fait quatre ans depuis le produit de la génération précédente, le Raspberry Pi 4. En tant que carte de développement préférée des développeurs, la nouvelle génération de Raspberry Pi 5 a considérablement amélioré les performances, mais le prix a également augmenté. La version 4 Go est au prix de 60 $ US et la version 8 Go est au prix de 80 $ US

Selon. Selon Eben Upton, PDG de Raspberry Pi, la plate-forme a été mise à niveau dans presque tous les aspects, offrant une nouvelle expérience utilisateur sans compromis.

Doté de nouvelles fonctionnalités sans précédent, le Raspberry Pi 5 est plus de deux fois plus rapide que son prédécesseur et est le premier ordinateur Raspberry Pi à disposer d'une puce conçue en interne par Cambridge, au Royaume-Uni.

Le Raspberry Pi résume officiellement les caractéristiques du produit de nouvelle génération :

• CPU Arm Cortex-A76 quad-core 64 bits à 2,4 GHz

• Le GPU VideoCore VII est une sorte de GPU qui prend en charge OpenGL Processeur graphique ES 3.1 et Vulkan 1.2

• Ce qui doit être réécrit est : Une sortie HDMI à double image 4K60

• Ce qui doit être réécrit est : Un décodeur HEVC à image 4K60

• Wi-Fi 802.11ac double bande

• Bluetooth 5.0 / Bluetooth Low Energy (BLE)

• Prend en charge l'interface de carte microSD haute vitesse en mode SDR104

• Prend en charge 2 ports USB 3.0 fonctionnant en même temps, taux de transmission jusqu'à 5 Gbit/s

• Doit être réécrit Le contenu est : 2 ports USB 2.0

• Gigabit Ethernet avec prise en charge PoE+ (nécessite un PoE+ HAT séparé, à venir bientôt)

• Caméra/émetteur-récepteur d'affichage MIPI 2 × 4 voies

• PCIe 2.0 Interface x1, utilisée pour ajouter rapidement des périphériques

• Connecteur GPIO 40 broches standard Raspberry Pi

• horloge en temps réel

• Réécrit : bouton de commutation

Selon le contenu original, il peut être réécrit comme : De l'interface PCIe, du GPU prenant en charge OpenGL ES 3.1 et Vulkan 1.2, au système de refroidissement actif, le Raspberry Pi est désormais devenu une carte de développement très mature

La sortie du Raspberry Pi 5 marque l'introduction d'une série de fabrication nouveautés. Il s'agit notamment du brasage par refusion intrusif des connecteurs, une technologie qui améliore la qualité mécanique des produits, augmente les rendements et élimine les processus de brasage sélectif ou de brasage à la vague coûteux et énergivores. De plus, il existe une technologie de soudure monocouche pour les panneaux entièrement câblés, ce qui peut rendre les bords du circuit imprimé plus nets. De plus, de nouvelles méthodes de test de production ont également été introduites, inspirées de l'expérience des tests à grande échelle du microcontrôleur RP2040

Contrairement à avant, le responsable a annoncé la plupart des fonctionnalités du Raspberry Pi 5 avant que le produit ne soit mis sur les étagères. . À partir d'aujourd'hui, les gens peuvent précommander le nouveau produit auprès de revendeurs et partenaires agréés, le premier lot d'appareils étant prévu d'être expédié d'ici fin octobre, certains revendeurs affirmant que ce sera le 23 octobre

Un peu d'histoire

Raspberry Pi 4 est sorti le 24 juin 2019. À cette époque, il était présenté comme le premier Raspberry Pi doté de performances « de niveau PC ». Il est alimenté par un processeur quadricœur Arm Cortex-A72 cadencé à 1,5 GHz, soit environ quarante fois plus rapide que le Raspberry Pi original de 2012. Eben Upton affirme qu'à bien des égards, le moment était parfait : à partir de l'année suivante, des millions d'étudiants et de développeurs ont commencé à étudier et à travailler à domicile. De nombreuses personnes essaient de compter sur un Raspberry Pi 4 comme PC principal.

Au cours des quatre années qui ont suivi, le Raspberry Pi 4 et ses dérivés

Raspberry Pi 400 et Compute Module 4 sont devenus les favoris des passionnés, des éducateurs et des ingénieurs de conception professionnels du monde entier. Le Raspberry Pi 4 amélioré fonctionne 20 % plus vite que l'original, avec une vitesse d'horloge de base de 1,8 GHz. Bien que l’industrie électronique mondiale ait été affectée par des problèmes de chaîne d’approvisionnement au cours des deux dernières années, plus de 14 millions d’unités Raspberry Pi 4 ont été fabriquées et vendues au cours de cette période.

La technologie se développe rapidement et l'équipe de développement du Raspberry Pi remanie discrètement la plateforme Raspberry Pi depuis 2016. Le lancement du Raspberry Pi 5 est le résultat de cet effort : par rapport au Raspberry Pi 4, les performances du CPU et du GPU du produit de nouvelle génération ont été multipliées par deux à trois, la mémoire et la bande passante E/S ont également augmenté d'environ deux fois ; ; en même temps , la puce Raspberry Pi est installée pour la première fois sur un appareil phare

Nouvelle plateforme, nouveau chipset

Les trois nouvelles puces sont spécialement conçues pour les programmes Raspberry Pi 5. L'équipe Raspberry Pi a déclaré que. une fois combinés, ils apporteront à Comes un bond en avant en termes de performances.

Le contenu qui doit être réécrit est : BCM2712

Ce qui doit être réécrit est le suivant : le BCM2712 est un nouveau processeur d'application de processus (AP) 16 nm de Broadcom, dérivé du BCM2711 AP 28 nm qui alimente le Raspberry Pi 4, et présente de nombreuses améliorations architecturales.

À sa base se trouve un processeur Arm Cortex-A76 quadricœur 64 bits cadencé à 2,4 GHz, avec 512 Ko de cache L2 et 2 Mo de cache L3 partagé par cœur. Cortex-A76 est la microarchitecture de troisième génération du Cortex-A72, fournissant plus d'instructions par horloge (IPC) et une consommation d'énergie inférieure par instruction. La combinaison de cœurs plus récents, de vitesses d'horloge plus élevées et de processus plus avancés a abouti à un Raspberry Pi plus rapide et consommant beaucoup moins d'énergie pour une charge de travail donnée.

Entre-temps, le GPU a également été amélioré : le VideoCore VII de Broadcom. Le scaler vidéo matériel (HVS) VideoCore mis à jour est capable de piloter simultanément deux écrans HDMI 4Kp60, une amélioration par rapport au simple 4Kp60 ou au double 4Kp30 du Raspberry Pi 4. Un décodeur 4Kp60 HEVC et un nouveau Image Sensor Pipeline (ISP), tous deux développés en interne par Raspberry Pi, complètent le sous-système multimédia. Pour conserver la bande passante mémoire disponible pour le système, il existe un sous-système SDRAM LPDDR4X 32 bits sur le Raspberry Pi 5 qui fonctionne à 4 267 MT/s, contre 2 000 MT/s sur le Raspberry Pi 4.

RP1

Les générations précédentes de Raspberry Pi étaient construites sur une architecture AP monolithique : tandis que certaines fonctions périphériques étaient assurées par des périphériques externes (tels que le contrôleur et le hub USB Via Labs VL805 sur le Raspberry Pi 4, et les premiers Microchip LAN951x et hub USB LAN7515 et puces de contrôleur Ethernet, etc.), essentiellement toutes les fonctions d'E/S sont intégrées dans le point d'accès lui-même. Au début de l'histoire du Raspberry Pi, nous avons réalisé que cette approche deviendrait finalement techniquement et économiquement non viable lors de la migration des points d'accès vers des nœuds de processus de plus en plus récents.

En revanche, le Raspberry Pi 5 est construit sur une architecture chiplet discrète. Ici, l'AP ne fournit que les principales fonctionnalités numériques rapides, l'interface de la carte SD (pour des raisons de configuration de la carte) et les interfaces les plus rapides (SDRAM, HDMI et PCI Express). Toutes les autres fonctions d'E/S sont déchargées sur des contrôleurs d'E/S séparés, implémentés sur des nœuds de processus plus anciens et moins chers et connectés au point d'accès via PCI Express.

RP1 est un contrôleur d'E/S pour Raspberry Pi 5, conçu par la même équipe qui fournit le microcontrôleur RP2040 pour Raspberry Pi, et comme le RP2040, est implémenté sur le processus 40LP mature de TSMC. Fournit 2 interfaces USB 3.0 et 2 interfaces USB 2.0, un contrôleur Gigabit Ethernet, deux émetteurs-récepteurs MIPI à quatre canaux pour caméras et écrans, une sortie vidéo analogique, des E/S à usage général (GPIO) de 3,3 V et une collection commune de GPIO multiplexés à basse vitesse. interfaces (UART, SPI, I2C, I2S et PWM). L'interface PCI Express 2.0 à quatre voies assure le retour. Ce qui doit être réécrit : liaison 16 Gb/s pour le BCM2712.

Le projet RP1, développé depuis 2016, est le projet Raspberry Pi le plus long, le plus complexe et le plus coûteux à ce jour, avec un investissement total de 15 millions de dollars américains. Au fil des années, le projet a subi de nombreuses améliorations au fur et à mesure que les besoins anticipés évoluaient. La puce C0 utilisée dans le Raspberry Pi 5 est la troisième révision majeure de la puce. Bien que son interface soit légèrement différente de celle du BCM2711, d'un point de vue fonctionnel, leur conception est très similaire, garantissant un haut degré de compatibilité avec les premiers appareils Raspberry Pi

DA9091 doit être réécrit

Ce qui doit être réécrit est : BCM2712 et RP1 sont pris en charge par le troisième nouveau composant du chipset, le Renesas DA9091, qui nécessite une réécriture du circuit intégré de gestion de l'alimentation "Gilmour" (PMIC). Il intègre huit alimentations à découpage indépendantes pour générer les différentes tensions requises par la carte, y compris une alimentation à quatre phases capable de fournir 20 ampères au cœur Cortex-A76 et ce qui doit être réécrit est : Alimente d'autres logiques numériques dans le BCM2712.

Identique à ce qui doit être réécrit : BCM2712, DA9091 doivent être réécrits, ce qui est le résultat d'années de développement conjoint. Une étroite collaboration avec l'équipe Renesas d'Edimbourg a permis à l'équipe Raspberry Pi de produire un PMIC précisément adapté aux besoins, obtenant deux fonctions fréquemment demandées : une horloge en temps réel (RTC), qui peut être alimentée par un supercondensateur externe ou une batterie rechargeable au lithium-manganèse. De plus, il existe une réécriture de style PC : le bouton de commutation prend en charge l'arrêt et le démarrage durs et doux.

Deux autres éléments de ce chipset sont conservés dans le Raspberry Pi 4. La puce combinée Infineon CYW43455 fournit le Wi-Fi double bande 802.11ac et le Bluetooth 5.0 ainsi que le Bluetooth Low Energy (BLE). Bien que la puce elle-même soit inchangée, elle est équipée d'un rail d'alimentation de commutation dédié pour réduire la consommation d'énergie et est connectée à une interface SDIO améliorée. Ce qui doit être réécrit est le suivant : le BCM2712, qui prend en charge le mode DDR50 pour un débit potentiel plus élevé. Comme auparavant, la connectivité Ethernet est fournie par le PHY Gigabit Ethernet Broadcom BCM54213. Il est désormais à un angle de 45 degrés, ce qui est une première pour le Raspberry Pi.

Évolution de l'apparence

De l'extérieur, le Raspberry Pi 5 est très similaire à son prédécesseur. Cependant, tout en conservant l'empreinte globale de la taille d'une carte de crédit, l'équipe de conception a profité de l'occasion pour mettre à jour certains éléments pour les aligner sur les capacités du nouveau chipset.

Tout d'abord, nous avons retiré les prises vidéo composite et audio analogique à quatre pôles de la carte. Nous avons maintenant une vidéo composite générée par le RP1 via une paire de plots espacés de 0,1" sur le bord inférieur de la carte

Les concepteurs ont inclus une paire de FPC dans l'espace précédemment occupé par une prise quad et un connecteur de caméra. Il s'agit d'interfaces MIPI à quatre voies qui utilisent le même brochage à plus haute densité que celui trouvé sur toutes les générations de cartes d'E/S de module de calcul. Ce sont des interfaces d'émetteur-récepteur bidirectionnelles, ce qui signifie que chaque interface peut être connectée à une caméra CSI-2 ou à un écran DSI. L'espace autrefois occupé par le connecteur d'affichage sur le côté gauche de la carte mère contient désormais un connecteur FPC plus petit qui fournit une connectivité PCI Express 2.0 à voie unique pour les périphériques haut débit.

Après un bref séjour dans le coin supérieur droit du Raspberry Pi 4, la prise Gigabit Ethernet a retrouvé sa position classique dans le coin inférieur droit du tableau. Il apporte également un connecteur PoE à quatre broches, simplifiant la disposition de la carte.

Enfin, par rapport à la génération précédente, Raspberry Pi 5 a ajouté une paire de trous pour installer le dissipateur thermique, et ce qui doit être réécrit sont : la batterie RTC (2 broches), le débogage Arm et le connecteur JST pour UART (3 broches ), et ventilateur (4 broches) avec contrôle PWM et fonction de retour de vitesse

Présentation des accessoires :

Chaque nouvelle génération de produits phares Raspberry Pi est livrée avec un nouveau système d'accessoires, Raspberry Pi 5 ne fait pas exception. Les changements de configuration, les nouvelles interfaces, les performances de pointe plus élevées et la consommation d'énergie maximale plus faible nécessitent tous de nouveaux accessoires à prendre en charge.

Châssis

S'appuyant sur l'esthétique du Raspberry Pi 4 de la génération précédente, T-Zero a créé un "châssis" Raspberry Pi 5 mis à jour pour 10 $, avec une convivialité améliorée et des fonctionnalités de gestion thermique

Le Le ventilateur intégré de 2,79 (maximum) CFM utilise des roulements hydrodynamiques pour un faible bruit et une durée de vie plus longue, et se connecte au connecteur JST à quatre broches du Raspberry Pi 5 pour fournir un refroidissement à température contrôlée. L'air est aspiré par une fente à 360 degrés sous le couvercle, soufflé sur le dissipateur thermique attaché à Ce qui doit être réécrit : BCM2712 AP, et évacué par les ouvertures de connecteur et les évents de la base.

Le châssis a été ajusté pour des fonctions d'allongement et de fixation, de sorte que la carte de développement Raspberry Pi 5 puisse être insérée sans retirer la carte SD. En retirant le dessus du boîtier, plusieurs boîtiers peuvent désormais être empilés et un HAT peut être installé au-dessus des ventilateurs à l'aide d'entretoises et d'extensions d'en-tête GPIO

Dissipateur thermique actif

Le Raspberry Pi 5 est conçu pour gérer un client typique les charges de travail ne nécessitent aucun châssis ni aucun refroidissement actif. Si l'utilisateur souhaite utiliser la carte sans boîtier pour supporter de lourdes charges soutenues sans limitation, il existe une option pour ajouter un refroidisseur actif à 5 $. Le refroidisseur actif se fixe au circuit imprimé via deux nouveaux trous de montage et se connecte au même connecteur JST à quatre broches que le ventilateur du boîtier.

Les ventilateurs radiaux poussent l'air à travers les radiateurs en aluminium extrudé et fraisé, également pour un faible bruit et une durée de vie prolongée. Le châssis et le refroidisseur actif maintiennent le Raspberry Pi 5 bien en dessous des nœuds muraux d'alimentation à des températures ambiantes typiques et à une charge maximale. Les radiateurs actifs ont de meilleures performances de dissipation thermique et sont particulièrement adaptés aux joueurs overclockant.

Ce qui doit être réécrit, c'est : un chargeur USB-C de 27 W

Le Raspberry Pi 5 a une consommation d'énergie et une température inférieures à celles du Raspberry Pi 4 lorsqu'il exécute la même charge de travail. Cependant, le plafond de performances plus élevé signifie que sous les charges de travail les plus intensives, la consommation électrique maximale augmente à environ 12 W, contre seulement 8 W pour le Raspberry Pi 4

Lorsqu'il est utilisé avec le Raspberry Pi 5 en utilisant un câble USB standard de 5 V, 3 A (15 W). Adaptateur secteur C, le courant USB en aval doit être limité à 600 mA par défaut pour garantir une marge suffisante pour prendre en charge ces charges de travail. C'est inférieur à la limite de 1,2 A du Raspberry Pi 4, mais c'est généralement suffisant pour piloter des souris, des claviers et d'autres périphériques à faible consommation.

Certains utilisateurs souhaitent pouvoir piloter des périphériques haute puissance tels que des disques durs et des SSD, et souhaitent également une certaine marge de manœuvre pour les charges de travail de pointe. Le Raspberry Pi fournit un adaptateur secteur USB-C à 12 $ qui prend en charge le mode de fonctionnement 5 V 5 A (25 W). Si le micrologiciel du Raspberry Pi 5 détecte cette alimentation, il augmentera la limite de courant USB à 1,6 A, fournissant 5 W supplémentaires de puissance aux périphériques USB en aval et 5 W supplémentaires de budget d'alimentation intégré. Il semble que cela équivaut à la consommation électrique d'un ordinateur portable fin et léger

Lors de l'utilisation d'un adaptateur 3A, l'utilisateur a la possibilité de remplacer la limite de courant et de spécifier une valeur plus élevée. Lors des tests, le Raspberry Pi 5 a bien fonctionné avec les configurations typiques de périphériques USB haute puissance et les charges de travail les plus pathologiques.

Les éléments qui doivent être réécrits sont : Les caméras de sécurité et les câbles de connexion

Nouveau Le brochage du connecteur MIPI à plus haute densité signifie qu'un adaptateur est nécessaire pour connecter les caméras et écrans des utilisateurs, ainsi que des produits tiers, au Raspberry Pi 5. Ce qui doit être réécrit est le suivant : afin de connecter les propres caméras, moniteurs et produits tiers de l'utilisateur au Raspberry Pi 5, l'utilisateur doit utiliser un adaptateur car le nouveau brochage du connecteur MIPI à plus haute densité n'est pas compatible

Pour prenant en charge les utilisateurs de caméras et d'écrans existants, le Raspberry Pi fournit une caméra FPC et un câble d'affichage qui convertit le format haute densité (maintenant appelé mini) en format basse densité (maintenant appelé standard). Les câbles sont disponibles en longueurs de 200 mm, 300 mm et 500 mm et coûtent respectivement 1 $, 2 $ et 3 $.

PoE+ HAT

Début 2024, Raspberry Pi lancera un nouveau PoE+ HAT. Ce HAT prend en charge la nouvelle position de l'interface PoE à quatre broches et adopte une conception en forme de L, qui peut être facilement installée dans le châssis du Raspberry Pi sans provoquer d'interférences mécaniques au châssis ni endommager le flux d'air

Le nouveau HAT PoE+ est dans la disposition PCB Intègre un transformateur planaire et utilise une architecture de convertisseur flyback optimisée pour maintenir un rendement élevé sur toute la plage de puissance de sortie de 0 à 25 W

M.2 HAT

La nouvelle fonctionnalité la plus intéressante du Raspberry Pi One est la seule -interface PCI Express 2.0 à voies. Cette interface est utilisée pour prendre en charge des périphériques rapides et est située sur un connecteur FPC à 16 broches au pas de 0,5 mm sur le côté gauche de la carte. Après réécriture : L'une des nouvelles fonctionnalités du Raspberry Pi est l'interface PCI Express 2.0 monocanal, qui peut prendre en charge des périphériques rapides. Il est situé sur le côté gauche de la carte et utilise un connecteur FPC à 16 broches au pas de 0,5 mm

À partir de début 2024, le Raspberry Pi sera fourni avec une paire de cartes d'adaptation mécaniques à utiliser entre le connecteur et M.2. accessoires standards pour permettre aux utilisateurs de connecter des SSD NVMe et d'autres accessoires au format M.2. La première plaque d'adaptation est conforme au facteur de forme standard HAT et peut être utilisée pour installer un équipement plus grand. La deuxième carte adaptateur adopte le même facteur de forme en forme de L que le nouveau PoE+ HAT et prend en charge l'installation d'appareils au format 2230 et 2242 dans le châssis Raspberry Pi 5

M.2 HAT prototype. Le matériel final ne sera pas comme ça.

Ce qui doit être réécrit, c'est : la batterie RTC

Le Raspberry Pi a acheté une pile bouton rechargeable au lithium-manganèse Panasonic, une prise JST à deux broches préinstallée et un tampon de montage adhésif. Au prix de 5 $, il convient pour alimenter une horloge en temps réel (RTC) Raspberry Pi 5 lorsque l’alimentation secteur est déconnectée.

Ce qui doit être réécrit, c'est : un système d'exploitation Raspberry Pi plus récent et meilleur

Alors que le projet Raspberry Pi 5 entre dans sa phase finale, l'équipe logicielle travaille au développement d'une nouvelle version du système d'exploitation Raspberry Pi. système, qui est le système d’exploitation officiel des appareils Raspberry Pi. Celle-ci est basée sur la dernière version de Debian (et son dérivé Raspbian) nommée « Bookworm » et intègre un certain nombre d'améliorations, notamment le passage de X11 au synthétiseur Wayfire Wayland sur Raspberry Pi 4 et 5.

Raspberry Pi OS sortira à la mi-octobre et sera le seul système d'exploitation propriétaire pris en charge pour Raspberry Pi 5.

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https://www.raspberrypi.com/news/introducing-raspberry-pi-5/

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