Dnes s potešením oznamujeme uvedenie Raspberry Pi 5 na trh koncom októbra. Za cenu 60 USD za 4GB variant a 80 USD za jeho 8GB súrodenca (plus miestne dane) bol vylepšený prakticky každý aspekt platformy, čo prináša používateľský zážitok bez kompromisov. Raspberry Pi 5 je vybavený novými funkciami, je viac ako dvakrát rýchlejší ako jeho predchodca a je to prvý počítač Raspberry Pi, ktorý je vybavený kremíkom navrhnutým priamo v Cambridgei v Spojenom kráľovstve.

Medzi hlavné funkcie patrí:

• 2,4 GHz štvorjadrový 64-bitový procesor Arm Cortex-A76
• Grafický procesor VideoCore VII s podporou OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2
• Duálny výstup HDMI® 4Kp60
• Dekodér 4Kp60 HEVC
• Dvojpásmové Wi-Fi 802.11ac®
• Bluetooth 5.0 / Bluetooth Low Energy (BLE)
• Vysokorýchlostné rozhranie karty microSD s podporou režimu SDR104
• 2 × porty USB 3.0 s podporou súčasnej prevádzky 5 Gb/s
• 2 × porty USB 2.0
• Gigabitový Ethernet s podporou PoE+ (vyžaduje samostatnú PoE+ HAT, ktorá sa objaví čoskoro)
• 2 × 4-pásmové vysielače kamery/displejov MIPI
• Rozhranie PCIe 2.0 x1 pre rýchle periférne zariadenia
• Štandardný 40-pinový header GPIO pre Raspberry Pi
• Hodiny v reálnom čase
• Tlačidlo napájania

V rozpore s nedávnou tradíciou oznamujeme Raspberry Pi 5 ešte pred príchodom produktu na pulty. Jednotky je možné predobjednať už dnes u mnohých našich schválených predajných partnerov a očakávame, že prvé kusy budú dodané do konca októbra.

Sme nesmierne vďační komunite tvorcov, ktorí robia Raspberry Pi tým, čím je; boli ste mimoriadne trpezliví počas problémov s dodávateľským reťazcom, ktoré nám v posledných rokoch sťažovali prácu. Chceli by sme sa vám poďakovať: všetky predávané počítače Raspberry Pi 5 budeme minimálne do konca roka vyčleňovať na predaj jednotlivcom po jednom kuse, takže si budete môcť ako prví odhryznúť z maliny.

Trochu histórie

V júni 2019 sme uviedli na trh Raspberry Pi 4, prvý skutočný počítač Raspberry Pi triedy PC. So štvorjadrovým procesorom Arm Cortex-A72 taktovaným na 1,5 GHz bol zhruba štyridsaťkrát rýchlejší ako pôvodný model Raspberry Pi z roku 2012. V mnohých ohľadoch bolo načasovanie dokonalé: v marci nasledujúceho roka sa zatvorili školy a milióny školákov na celom svete boli poslaní študovať z domu. Desaťtisíce z nich sa mohli spoľahnúť na Raspberry Pi 4 ako na svoj primárny počítač.

Za štyri roky sa Raspberry Pi 4 a jeho deriváty Raspberry Pi 400 a Compute Module 4 stali obľúbenými zariadeniami nadšencov, pedagógov a profesionálnych konštruktérov na celom svete. Moderné počítače Raspberry Pi 4 pracujú o 20 % rýchlejšie ako variant, ktorý bol uvedený na trh, s taktom jadra 1,8 GHz. A napriek dobre medializovaným problémom, ktoré postihli dodávateľský reťazec elektroniky za posledné dva roky, sme za ten čas vyrobili a predali viac ako 14 miliónov kusov počítačov Raspberry Pi 4.

Čas však nestojí na mieste a ani chuť našej komunity po výkone. A od roku 2016, teda od éry Raspberry Pi 3, sme v tichosti pracovali na oveľa radikálnejšom prepracovaní platformy Raspberry Pi. Dnes táto snaha prináša ovocie v podobe uvedenia Raspberry Pi 5: v porovnaní s Raspberry Pi 4 máme dvoj- až trojnásobný výkon CPU a GPU; približne dvojnásobnú pamäť a šírku pásma I/O; a po prvýkrát máme kremík Raspberry Pi na vlajkovom zariadení Raspberry Pi.

Nová platforma, nový čipset

Tri nové čipy, z ktorých každý bol navrhnutý špeciálne pre program Raspberry Pi 5, spoločne prinášajú zásadnú zmenu vo výkone.

BCM2712

BCM2712 je nový 16-nanometrový aplikačný procesor (AP) od spoločnosti Broadcom, odvodený od 28-nanometrového AP BCM2711, ktorý poháňa Raspberry Pi 4, s mnohými architektonickými vylepšeniami. Jeho srdcom je štvorjadrový 64-bitový procesor Arm Cortex-A76 taktovaný na 2,4 GHz, s 512 KB vyrovnávacej pamäte L2 na jadro a 2 MB zdieľanej vyrovnávacej pamäte L3. Cortex-A76 je o tri mikroarchitektonické generácie vyšší ako Cortex-A72 a ponúka viac inštrukcií na takt (IPC) aj nižšiu spotrebu energie na inštrukciu. Kombinácia novšieho jadra, vyššej taktovacej frekvencie a menšej geometrie procesu prináša oveľa rýchlejšie Raspberry Pi, ktoré pri danom pracovnom zaťažení spotrebuje oveľa menej energie.

Náš novší, rýchlejší CPU dopĺňa novší, rýchlejší GPU: VideoCore VII od spoločnosti Broadcom, vyvinutý tu v Cambridge, s plne otvorenými ovládačmi Mesa od našich priateľov z Igalia. Aktualizovaný hardvérový škálovač videa VideoCore (HVS) dokáže súčasne ovládať dva displeje HDMI s rozlíšením 4Kp60, čo je viac ako jedno 4Kp60 alebo dve 4Kp30 na Raspberry Pi 4. Multimediálny subsystém dopĺňa dekodér HEVC 4Kp60 a nový obrazový snímač (ISP), oba vyvinuté na Raspberry Pi. Aby bol systém zásobovaný pamäťovou šírkou pásma, máme k dispozícii 32-bitový subsystém LPDDR4X SDRAM, ktorý pracuje rýchlosťou 4267MT/s, čo je nárast z efektívnych 2000MT/s na Raspberry Pi 4.

RP1

Predchádzajúce generácie Raspberry Pi boli postavené na monolitickej architektúre AP: zatiaľ čo niektoré periférne funkcie zabezpečovalo externé zariadenie (radič USB a rozbočovač Via Labs VL805 v Raspberry Pi 4 a rozbočovač USB a radič Ethernetu Microchip LAN951x a LAN7515 v predchádzajúcich produktoch), v podstate všetky funkcie I/O boli integrované v samotnom AP. Pomerne skoro v histórii Raspberry Pi sme si uvedomili, že s prechodom AP na stále novšie procesné uzly sa tento prístup nakoniec stane technicky aj ekonomicky neudržateľným.

Naproti tomu Raspberry Pi 5 je postavený na rozčlenenej čipovej architektúre. V tomto prípade AP poskytuje len hlavné rýchle digitálne funkcie, rozhranie karty SD (z dôvodu usporiadania dosky) a najrýchlejšie rozhrania (SDRAM, HDMI a PCI Express). Všetky ostatné I/O funkcie sú prenesené na samostatný I/O radič, implementovaný na staršom, lacnejšom procesnom uzle a pripojený k AP cez PCI Express.

RP1 je náš I/O radič pre Raspberry Pi 5, ktorý navrhol ten istý tím v Raspberry Pi, ktorý dodal mikrokontrolér RP2040, a ktorý je rovnako ako RP2040 implementovaný na zrelom procese TSMC 40LP. Poskytuje dve rozhrania USB 3.0 a dve rozhrania USB 2.0, radič gigabitového Ethernetu, dva štvorpásmové vysielače MIPI pre kameru a displej, analógový video výstup, 3,3 V vstupy/výstupy na všeobecné účely (GPIO) a obvyklú zbierku nízkorýchlostných rozhraní s multiplexom GPIO (UART, SPI, I2C, I2S a PWM). Štvorpásmové rozhranie PCI Express 2.0 poskytuje 16Gb/s prepojenie späť do BCM2712.

Program RP1, ktorý sa vyvíja od roku 2016, je s veľkým náskokom najdlhšie trvajúci, najkomplexnejší a (15 miliónov dolárov) najdrahší program, aký sme kedy v Raspberry Pi realizovali. V priebehu rokov prešiel značným vývojom, pretože sa zmenili naše plánované požiadavky: krok C0 použitý na Raspberry Pi 5 je treťou veľkou revíziou kremíka. A hoci sa jeho rozhrania v drobných detailoch líšia od rozhraní BCM2711, z funkčného hľadiska boli navrhnuté veľmi podobne, čo zabezpečuje vysokú mieru kompatibility so staršími zariadeniami Raspberry Pi.

DA9091

BCM2712 a RP1 sú podporované treťou novou súčiastkou čipovej sady, integrovaným obvodom riadenia napájania (PMIC) Renesas DA9091 "Gilmour". Ten integruje osem samostatných spínacích napájacích zdrojov na generovanie rôznych napätí potrebných pre dosku vrátane štvorfázového napájania jadra, ktoré dokáže poskytnúť 20 A prúdu na napájanie jadier Cortex-A76 a ďalšej digitálnej logiky v BCM2712.

Podobne ako BCM2712, aj DA9091 je výsledkom niekoľkoročného spoločného vývoja. Úzka spolupráca s tímom Renesas v Edinburghu nám umožnila vyrobiť PMIC, ktorý je presne vyladený pre naše potreby. A podarilo sa nám vtesnať dve často požadované funkcie: hodiny reálneho času (RTC), ktoré môžu byť napájané externým superkondenzátorom alebo dobíjacím lítiovo-mangánovým článkom, a tlačidlo napájania v štýle PC, ktoré podporuje udalosti tvrdého a mäkkého vypnutia a zapnutia.

Ďalšie dva prvky čipovej súpravy boli zachované z Raspberry Pi 4. Kombinovaný čip Infineon CYW43455 poskytuje dvojpásmové Wi-Fi 802.11ac a Bluetooth 5.0 s technológiou Bluetooth Low-Energy (BLE); zatiaľ čo samotný čip sa nezmenil, je vybavený vyhradenou spínanou napájacou lištou pre nižšiu spotrebu energie a je pripojený k BCM2712 pomocou modernizovaného rozhrania SDIO, ktoré podporuje režim DDR50 pre vyššiu potenciálnu priepustnosť. Ethernetové pripojenie zabezpečuje rovnako ako predtým Broadcom BCM54213 Gigabit Ethernet PHY; ten je teraz umiestnený pod uhlom 45 stupňov, čo je pre Raspberry Pi prvý prípad a pre nadšenca ortogonálneho rozvrhnutia a technického riaditeľa (softvér) Gordona Hollingwortha zdrojom trvalého sklamania.

Vývoj tvarového faktora

Z vonkajšej strany sa Raspberry Pi 5 veľmi podobá svojim predchodcom. Pri zachovaní celkovej veľkosti kreditnej karty sme však využili možnosť aktualizovať niektoré prvky dizajnu, aby zodpovedali možnostiam novej čipovej sady. Z dosky sme odstránili štvorpólový kompozitný video konektor a analógový audio konektor. Kompozitné video, ktoré teraz generuje RP1, je stále k dispozícii z dvojice 0,1-palcových podložiek na spodnom okraji dosky.

Na mieste, ktoré predtým zaberal štvorpólový konektor a konektor kamery, je teraz dvojica konektorov FPC. Ide o štvorpásmové rozhrania MIPI, ktoré využívajú rovnaké rozmiestnenie pinov s vyššou hustotou, aké sa nachádza na rôznych generáciách dosiek Compute Module I/O; a sú to obojsmerné (transceiverové) rozhrania, čo znamená, že každé z nich možno pripojiť buď ku kamere CSI-2, alebo k displeju DSI. Priestor na ľavej strane dosky, ktorý predtým zaberal konektor displeja, teraz obsahuje menší konektor FPC, ktorý poskytuje jeden pruh pripojenia PCI Express 2.0 pre vysokorýchlostné periférie.

Gigabitový ethernetový konektor sa po krátkom pobyte v pravom hornom rohu dosky Raspberry Pi 4 vrátil na svoje klasické miesto v pravom dolnom rohu. A priniesol so sebou štvorpinový konektor PoE, čím sa zjednodušilo rozloženie dosky za cenu prerušenia kompatibility s našimi existujúcimi PoE a PoE+ HAT.

Nakoniec nám vyrástla dvojica montážnych otvorov pre chladič, ako aj konektory JST pre batériu RTC (dva piny), ladenie Arm a UART (tri piny) a ventilátor s riadením PWM a spätnou väzbou tacho (štyri piny).
Navrhnuté v Cambridge, vyrobené vo Walese

Tak ako všetky vlajkové produkty Raspberry Pi, aj Raspberry Pi 5 sa vyrába v technologickom centre Sony UK v Pencoede v južnom Walese. So spoločnosťou Sony spolupracujeme od uvedenia prvého počítača Raspberry Pi na trh v roku 2012 a pevne veríme vo výhody výroby našich produktov v okruhu niekoľkých hodín jazdy autom od nášho konštrukčného centra v Cambridgei: desaťročie častej spolupráce s tímom Sony nám pomohlo pochopiť, ako navrhovať produkty, ktoré sa dajú vyrábať spoľahlivo, lacno a v obrovskom rozsahu.

Raspberry Pi 5 predstavuje niekoľko výrobných inovácií. Jednou z nich je intruzívne pretavovanie konektorov, ktoré zlepšuje mechanickú kvalitu výrobku, zvyšuje priepustnosť a eliminuje nákladný a energeticky náročný proces selektívneho spájkovania alebo spájkovania vlnou z výrobného procesu. Medzi ďalšie patrí plne frézovaná singulácia panelu pre čistejšie okraje dosky a nový prístup k výrobnému testovaniu inšpirovaný našimi skúsenosťami s testovaním nášho mikrokontroléra RP2040 vo veľkom meradle.

Príslušenstvo, príslušenstvo, príslušenstvo

Každý nový vlajkový produkt Raspberry Pi sprevádza nové príslušenstvo a Raspberry Pi 5 nie je výnimkou. Zmeny v rozložení, nové rozhrania a oveľa vyšší špičkový výkon (a menší nárast špičkovej spotreby energie) nás viedli k prepracovaniu niektorých existujúcich doplnkov a k vývoju niektorých úplne nových.

Púzdro

Aktualizované puzdro pre Raspberry Pi 5 v cene 10 dolárov vychádza z estetického vzhľadu svojho predchodcu Raspberry Pi 4, ale pridáva množstvo nových funkcií použiteľnosti a riadenia teploty.

Integrovaný ventilátor s kapacitou 2,79 (max.) CFM s fluidnými dynamickými ložiskami vybranými pre nízku hlučnosť a predĺženú životnosť sa pripája k štvorpinovému konektoru JST na Raspberry Pi 5 a zabezpečuje chladenie s reguláciou teploty. Vzduch sa nasáva cez 360-stupňovú štrbinu pod vekom, fúka cez chladič pripojený k BCM2712 AP a odvádza sa cez otvory konektorov a vetracie otvory v základni.

Puzdro sme predĺžili a upravili sme jeho retenčné prvky, aby bolo možné vložiť dosku Raspberry Pi 5 bez vybratia karty SD. A vďaka odstráneniu hornej časti puzdra je teraz možné stohovať viac puzdier, ako aj montovať HAT na hornú časť ventilátora pomocou dištančných podložiek a rozšírení hlavičiek GPIO.

Rovnako ako všetky naše plastové produkty, aj novú skrinku vyrábajú naši priatelia zo spoločnosti T-Zero vo West Midlands vo Veľkej Británii.

Aktívny chladič

Raspberry Pi 5 bol navrhnutý tak, aby zvládol typické klientske zaťaženie bez krytu a bez aktívneho chladenia. Používatelia, ktorí chcú používať dosku bez krytu pri nepretržitej veľkej záťaži bez škrtenia, majú možnosť pridať aktívny chladič za 5 USD. Ten sa k doske pripája cez dva nové montážne otvory a pripája sa k rovnakému štvorpinovému konektoru JST ako ventilátor v puzdre.

Radiálne dúchadlo, opäť vybrané pre nízku hlučnosť a predĺženú životnosť, tlačí vzduch cez lisovaný a frézovaný hliníkový chladič. Skriňa aj aktívny chladič dokážu udržať Raspberry Pi 5 hlboko pod teplotným bodom škrtenia pri typických teplotách okolia a najhoršom zaťažení. Chladiaci výkon aktívneho chladiča je o niečo vyšší, takže je vhodný najmä pre overclockerov.

27W napájací zdroj USB-C

Raspberry Pi 5 spotrebuje pri rovnakej záťaži podstatne menej energie a pracuje podstatne chladnejšie ako Raspberry Pi 4. Oveľa vyšší výkonnostný strop však znamená, že pri najintenzívnejšej záťaži, a najmä pri patologickej záťaži typu "power virus", sa špičková spotreba energie zvýši na približne 12 W v porovnaní s 8 W v prípade Raspberry Pi 4.

Pri použití štandardného napájacieho adaptéra USB-C 5V, 3A (15 W) s Raspberry Pi 5 musíme štandardne obmedziť prúd USB smerom nadol na 600 mA, aby sme zabezpečili dostatočnú rezervu na podporu týchto pracovných záťaží. To je menej ako limit 1,2 A na Raspberry Pi 4, hoci vo všeobecnosti stále stačí na napájanie myší, klávesníc a iných periférnych zariadení s nízkou spotrebou energie.

Používateľom, ktorí chcú poháňať periférne zariadenia s vysokým výkonom, ako sú pevné disky a SSD, a zároveň si zachovať rezervu pre špičkové pracovné zaťaženie, ponúkame napájací adaptér USB-C za 12 USD, ktorý podporuje prevádzkový režim 5 V, 5 A (25 W). Ak firmvér Raspberry Pi 5 rozpozná tento zdroj, zvýši prúdový limit USB na 1,6 A, čím poskytne 5 W dodatočného výkonu pre nadväzujúce zariadenia USB a 5 W dodatočného rozpočtu na napájanie na palube: výhoda pre tých z vás, ktorí chcú experimentovať s pretaktovaním svojho Raspberry Pi 5.

Treba poznamenať, že používatelia majú možnosť zrušiť prúdový limit a určiť vyššiu hodnotu aj pri použití adaptéra 3A. Pri našom testovaní sme zistili, že v tomto režime Raspberry Pi 5 funguje dokonale s typickými konfiguráciami zariadení USB s vyšším výkonom a so všetkými záťažami okrem tých najpatologickejších.

Káble kamery a displeja

Nové, hustejšie rozmiestnenie pinov konektorov MIPI znamená, že na pripojenie našich vlastných kamier a displejov a produktov tretích strán k Raspberry Pi 5 je potrebný adaptér.

Na podporu existujúcich majiteľov kamier a displejov ponúkame káble pre kamery a displeje FPC, ktoré sa konvertujú z formátu s vyššou hustotou (teraz označovaného ako "mini") na starší formát s nižšou hustotou (teraz označovaný ako "štandard"). Tieto káble sú k dispozícii v dĺžkach 200 mm, 300 mm a 500 mm v cene 1, 2 a 3 USD.

Modul fotoaparátu 3, vysokokvalitný fotoaparát, fotoaparát s globálnou uzávierkou a dotykový displej sa budú dodávať s káblom štandard-štandard aj 200 mm mini-štandard.

PoE+ HAT

Od začiatku roka 2024 budeme ponúkať nový PoE+ HAT. Ten podporuje nové umiestnenie štvorpólového konektora PoE a má tvar písmena L, vďaka ktorému sa dá umiestniť do puzdra Raspberry Pi 5 bez toho, aby mechanicky zasahoval alebo narúšal prúdenie vzduchu.

Prototyp PoE+ HAT. Zatiaľ nevieme, ako bude vyzerať sériová verzia, ale vieme, že takto vyzerať nebude.

Nový PoE+ HAT integruje planárny transformátor do usporiadania PCB a využíva optimalizovanú architektúru flyback konvertora na udržanie vysokej účinnosti v celom rozsahu výstupných výkonov od 0 do 25 W.

M.2 HAT

Jedným z najzaujímavejších prírastkov v súbore funkcií Raspberry Pi 5 je jednopásmové rozhranie PCI Express 2.0. Je určené na podporu rýchlych periférnych zariadení a je vystavené na 16-pinovom konektore FPC s rozstupom 0,5 mm na ľavej strane dosky.

Od začiatku roka 2024 budeme ponúkať dvojicu mechanických adaptérových dosiek, ktoré budú konvertovať medzi týmto konektorom a podmnožinou štandardu M.2, čo používateľom umožní pripojiť disky SSD NVMe a ďalšie príslušenstvo formátu M.2. Prvá z nich, ktorá zodpovedá štandardnému formátu HAT, je určená na montáž väčších zariadení. Druhý, ktorý má rovnaký tvarový faktor v tvare písmena L ako nový PoE+ HAT, podporuje montáž zariadení formátu 2230 a 2242 vo vnútri puzdra Raspberry Pi 5.

Prototyp M.2 HAT. Konečný hardvér nebude vyzerať takto.

Sprievodca Raspberry Pi pre začiatočníkov, 5. vydanie

Toto nové vydanie nášho bestselleru Sprievodca Raspberry Pi pre začiatočníkov s úplne novým vzhľadom a cenou 19,99 GBP (24,99 USD) je definitívnou príručkou pre počítače a príslušenstvo Raspberry Pi. Bola komplexne aktualizovaná tak, aby zahŕňala Raspberry Pi 5 a nadchádzajúce vydanie operačného systému Raspberry Pi založeného na Debiane Bookworm.

RTC batéria

V neposlednom rade sme zaobstarali lítium-mangánový nabíjací článok Panasonic s predmontovanou dvojkolíkovou zástrčkou JST a lepiacou montážnou podložkou. Táto batéria stojí 5 USD a je vhodná na napájanie hodín reálneho času (RTC) Raspberry Pi 5, keď je hlavný zdroj napájania odpojený.

Novší, lepší operačný systém Raspberry Pi

Súbežne so záverečnými fázami programu Raspberry Pi 5 sa náš softvérový tím zaoberal vývojom novej verzie Raspberry Pi OS, oficiálneho operačného systému prvej strany pre zariadenia Raspberry Pi. Táto verzia je založená na najnovšom vydaní Debianu (a jeho derivátu Raspbian) s kódovým názvom "Bookworm" a obsahuje množstvo vylepšení, najmä prechod z X11 na kompozitor Wayfire Wayland na Raspberry Pi 4 a 5.

Raspberry Pi OS bude uvedený na trh v polovici októbra a bude jediným podporovaným operačným systémom prvej strany pre Raspberry Pi 5. Sledujte túto stránku: o novom operačnom systéme vám povieme viac a budete si ho môcť stiahnuť krátko predtým, ako sa Raspberry Pi 5 dostane na pulty koncom októbra.

Zjednodušená dokumentácia k Raspberry Pi 5