树莓派5正式发布：性能提升2-3倍，起售价 60 美元

小叶大话科技 20230928

  • ARM处理器
  • 单板计算机

在树莓派 4 单板计算机推出 4 年后，树莓派 5 终于到来，最新版主要提升性能，添加了对 PCIe 2.0 的支持，4GB售价为 60 美元（约 439 元人民币），8GB售价为80美元（约584元人民币），将于10月末上市。

树莓派 5 采用了 64 位四核 Arm Cortex-A76 处理器，时钟频率为 2.4GHz，相比较四年前的树莓派 4 相比，性能提升了2—3倍。


该 SBC 还配备了一个 800MHz VideoCore VII 图形芯片，Raspberry Pi 基金会表示，该芯片在图形性能方面提供了“实质性提升”。

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，为其性能带来很大的提升。

BCM2712


BCM2712 是 Broadcom 的一款新型 16 纳米应用处理器 (AP)，源自为 Raspberry Pi 4 提供动力的 28 纳米 BCM2711 AP，并具有众多架构增强功能。其核心是四核 64 位 Arm Cortex-A76 处理器，主频为 2.4GHz，每核 512KB 二级缓存和 2MB 共享三级缓存。

Cortex-A76 是 Cortex-A72 的第三代微架构，提供更多的每时钟指令 (IPC) 和更低的每指令能耗。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产生了速度更快的 Raspberry Pi，并且在给定工作负载下消耗的功率要少得多。

RP1

前几代 Raspberry Pi 构建在单片AP 架构上：而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，以及早期的 Microchip LAN951x 和 LAN7515 USB 集线器和以太网控制器芯片）产品），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，当我们将 AP 迁移到逐渐更新的工艺节点时，这种方法最终在技术和经济上都将变得不可持续。



相比之下，树莓派5建立在分解的芯片架构上。在这里，AP只提供主要的快速数字功能、SD卡接口（由于电路板布局原因）和最快的接口（SDRAM、HDMI和PCI Express）。所有其他I/O功能都卸载到一个单独的I/O控制器，在一个更旧、更便宜的进程节点上实现，并通过PCI Express连接到AP。


RP1 是我们用于 Raspberry Pi 5 的 I/O 控制器，由 Raspberry Pi 提供 RP2040 微控制器的同一团队设计，并与 RP2040 一样，在 TSMC 成熟的 40LP 工艺上实现。提供2个USB 3.0和2个USB 2.0接口；千兆位以太网控制器；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）；以及常见的 GPIO 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 年开始开发，遥遥领先，是我们在 Raspberry Pi 上开展过的运行时间最长、最复杂且（耗资 1500 万美元）最昂贵的项目。多年来，随着我们预计要求的变化，它经历了实质性的发展：Raspberry Pi 5 上使用的 C0 步骤是芯片的第三次主要修订。虽然其接口与 BCM2711 的接口在细节上有所不同，但从功能角度来看，它们的设计非常相似，确保了与早期 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) 支持。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。

与 BCM2712 一样，DA9091 是多年共同开发的成果。与瑞萨爱丁堡团队的密切合作使我们能够生产出根据我们的需求进行精确调整的 PMIC。我们能够压缩两个经常需要的功能：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；和一个PC风格的电源按钮，支持硬和软关机和开机事件。


树莓派5主要参数包括：

  • 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 Wi-Fi®

  • 蓝牙5.0/蓝牙低功耗（BLE）

  • 支持SDR104模式的高速microSD卡接口

  • 2个USB 3.0端口，支持同时运行5Gbps

  • 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/显示器收发器

  • 用于快速外围设备的PCIe 2.0 x1接口

  • 树莓派标准40针GPIO头

  • 实时时钟

  • 电源按钮


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