树莓派 5 即将发布，新特性细节先行公布

吃瓜阿阳 2023-09-29 21:29:54

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今天，我们很高兴地宣布树莓派5（Raspberry Pi 5）将于 2023 年 10 月底推出。4GB 版本的价格为 60 美元，其 8GB 的价格为 80 美元。几乎每个方面都进行了升级，提供了不折不扣的用户体验。树莓派5 具有一些新特性，速度是树莓派 4B 的两倍多，并且是英国剑桥第一台自主设计芯片的树莓派计算机。

主要功能包括：
– 2.4GHz 四核 64 位 Arm Cortex-A76 CPU
– VideoCore VII GPU，支持 OpenGL ES 3.1、Vulkan 1.2
– 双 4Kp60 HDMI 显示输出
– 4Kp60 HEVC 解码器
– 双频 802.11ac 无线网络
– 蓝牙 5.0 / 低功耗蓝牙（BLE）
– 高速 microSD 卡接口，支持 SDR104 模式
– 2 个 × USB 3.0 端口，支持同时 5Gbps 操作
– 2 个 × USB 2.0 端口
– 千兆以太网，支持 PoE+（需要单独的 PoE+ HAT，即将推出）
– 2 × 4 通道 MIPI 摄像头/显示器接口
– 用于快速外设的 PCIe 2.0 x1 接口
– 树莓派标准 40 针 GPIO 接口
– 板载实时时钟 RTC
– 电源按键

树莓派5 预计 10 月底到货，欢迎持续关注我们的网站了解具体发售信息。

新平台，新芯片组

三个新芯片，每个芯片都是专门为树莓派5 设计的，它们结合在一起，在性能上实现了飞跃。

BCM2712

BCM2712 是 Broadcom 的新型 16 纳米应用处理器（AP），源自为树莓派4提供支持的 28 纳米 BCM2711 AP，具有许多架构增强功能。其核心是一个四核 64 位 Arm Cortex-A76 处理器，时钟频率为 2.4GHz，每核 L2 缓存为 512KB，共享 L3 缓存为 2MB。Cortex-A76 是 Cortex-A72 的三代微架构，每个时钟（IPC）提供更多指令，每条指令的能耗更低。更新的内核、更高的时钟速度和更小的流程几何形状的组合产生了更快的树莓派，并且对于给定的工作负载消耗的功率要少得多。

我们更新，更快的 CPU 由更新、更快的 GPU 补充：Broadcom 的 VideoCore VII，在剑桥开发，使用来自 Igalia 朋友的完全开源 Mesa 驱动程序。更新的 VideoCore 硬件视频缩放器（HVS）能够同时驱动两个 4Kp60 HDMI 显示器，高于树莓派4 上的单个 4Kp60 或双 4Kp30。树莓派开发的 4Kp60 HEVC 解码器和新的图像传感器管道（ISP）完善了多媒体子系统。为了保持系统提供内存带宽，我们有一个 32 位 LPDDR4X SDRAM 子系统，运行速度为 4267MT/s，高于树莓派4 的有效 2000MT/s。

RP1

以前的树莓派版本建立在单片 AP 架构上：虽然一些外围功能由外部设备提供（Raspberry Pi 4上的 Via Labs VL805 USB 控制器和集线器，以及早期产品的 Microchip LAN951x 和 LAN7515 USB 集线器和以太网控制器芯片），但基本上所有 I/O 功能都集成到 AP 本身中。在 Raspberry Pi 历史的早期，我们意识到，随着我们将 AP 迁移到逐渐更新的工艺节点，这种方法最终将在技术和经济上变得不可持续。

树莓派5 建立在分解的小芯片架构上。在这里，AP 仅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 功能卸载到单独的 I/O 控制器，在较旧、更便宜的工艺节点上实现，并通过 PCI Express 连接到 AP。

RP1 是我们用于树莓派5 的 I/O 控制器，由交付 RP2040 微控制器的树莓派团队设计，并与 RP2040 一样，在台积电成熟的 40LP 工艺上实现。它提供两个 USB 3.0 和两个 USB 2.0 接口、千兆以太网控制器、两个用于摄像头和显示器的四通道 MIPI 收发器、模拟视频输出、3.3V 通用 I/O（GPIO）、以及通常的 GPIO 多路复用低速接口（UART、SPI、I2C、I2S 和 PWM）集合。四通道 PCI Express 2.0 接口提供返回 BCM2712 的 16Gb/s 链路。

RP1 自 2016 年以来一直在开发中，是树莓派官方进行过的运行时间最长、最复杂、最昂贵的项目（价值 1500 万美元）。虽然它的界面在细节上与 BCM2711 不同，但从功能的角度来看，它们的设计非常相似，确保了与早期的 Raspberry Pi 设备的高度兼容性。

DA9091

BCM2712 和 RP1 由芯片组的第三个新组件瑞萨 DA9091“Gilmour” 电源管理 IC（PMIC）提供支持。它集成了八个独立的开关模式电源，以产生电路板所需的各种电压，包括一个四相内核电源，能够提供 20 安培的电流，为 Cortex-A76 内核和其他 BCM2712 数字逻辑供电。

树莓派5 板的一部分的特写照片，以 DA9091 电源管理 IC 为中心，其名称印在上面与 BCM2712一样，DA9091 是多年共同开发努力的产物。通过与爱丁堡的瑞萨电子团队的密切合作，我们能够生产出一款精确调整的 PMIC。我们能够挤进两个经常要求的功能：实时时钟（RTC），可以由外部超级电容器或可充电锂锰电池供电、以及 PC 式电源按钮，支持硬断电和软断电和开机事件。

芯片组的另外两个元素保留了树莓派4。英飞凌 CYW43455 组合芯片提供双频 802.11ac Wi-Fi 和低功耗蓝牙（BLE）蓝牙 5.0，虽然芯片本身保持不变，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 模式以获得更高的潜在吞吐量。和以前一样，以太网连接由博通 BCM54213 千兆以太网 PHY 提供。

外形尺寸演变

在外观上，树莓派5 与其前辈非常相似。但是，在保留整体信用卡大小占用空间的同时，我们借此机会更新了设计的一些元素，以与新芯片组的功能保持一致。

从电路板上移除了四极复合视频和模拟音频插孔。现在由 RP1 生成的复合视频仍然可以从电路板底部边缘的一对 0.1 英寸间隔的焊盘获得。

我们现在在以前由四极插孔和相机连接器占据的空间中使用了一对 FPC 连接器。这些是四通道 MIPI 接口，使用与各代计算模块 I/O 板相同的更高密度引脚排列;它们是双向（收发器）接口，这意味着每个接口都可以连接到 CSI-2 相机或 DSI 显示器。以前由显示连接器占用的电路板左侧空间现在包含一个较小的 FPC 连接器，可为高速外设提供单通道 PCI Express 2.0 连接。

树莓派5 板的一部分的特写照片，将两个 FPC 连接器居中，标记为 CAM/DISP 0 和 CAM/DISP 1
千兆以太网插孔在树莓派4 的右上角短暂停留后，已恢复到主板右下角的经典位置。它配备了四针 PoE 连接器，简化了电路板布局，但代价是与我们现有的 PoE 和 PoE+ HAT 的兼容性中断。

最后，我们为散热器开发了一对安装孔，以及用于RTC电池（两个引脚），Arm debug 和 UART（三个引脚）以及带有 PWM 控制和转速反馈的风扇（四个引脚）的 JST 连接器。

剑桥设计，威尔士制造

与所有旗舰树莓派产品一样，树莓派5 在南威尔士的索尼英国技术中心制造。自 2012 年推出第一台 Raspberry Pi 计算机以来，树莓派官方一直与索尼合作，我们坚信在距离剑桥工程设计中心几个小时车程内制造产品的好处：与索尼团队十年的频繁互动帮助我们了解如何设计可以可靠构建的产品，便宜且大规模量产。