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新一代RaspberryPi4封装的强大潜力

更新时间:2021-10-03 10:27:34

导读 大家好,我是本栏目的编辑郝帅,现在就给大家讲解一下上面的问题。下一个重要的树莓Pi现在就在这里,有更多的计算能力和更多的选择。树莓Pi

大家好,我是本栏目的编辑郝帅,现在就给大家讲解一下上面的问题。下一个重要的树莓Pi现在就在这里,有更多的计算能力和更多的选择。树莓Pi基金会周一宣布提供树莓Pi 4,该产品涉及计算平台几乎所有元素的全面升级。

树莓Pi 4为用户提供了三种内存容量选择。入门级1 GB内存保留了35美元的签名价格;2 GB的成本是45美元;4 GB的价格是55美元。价格不包括销售税、进口税(如果适用)和运费。

这三种变体都是在周一推出的。该基础比其他基础构建了更多的2 GB变体,并将随着时间的推移调整组合以满足需求。

树莓Pi Trading的树莓Pi联合创始人兼Eben Upton表示,升级到版本4可以首次提供类似PC的性能,同时保留了经典树莓Pi系列的界面功能和可破解性。

据查尔斯金,首席分析师的普-信息技术,新的功能使其成为最强大的版本树莓皮迄今为止。在大多数情况下,它是针对业余爱好者,制造商社区和教育用例。这一最新升级应该会为操作系统打开新的用例选择和市场机会。

“增强的性能和功能使该平台能够更有效地与PC级芯片竞争,包括英特尔凌动和赛扬。它可以为开发寻找x86替代品的物联网设备的供应商打开树莓和Arm的大门。

速度更快,性能更好。

第四代电路板速度更快,功能更强大。它是双屏和4K兼容的。据基金会介绍,其处理能力是树莓Pi 3前身的3倍,多媒体性能是前身的4倍。

厄普顿表示,升级的目标是为大部分用户提供丰富的计算体验,其性能平衡约为传统台式电脑成本的十分之一。

“树莓Pi 4是我们的第一款产品,能够满足大多数用户作为通用PC所需要的性能水平。它非常适合想要浏览网页、编辑文档或观看视频的用户,”他告诉LinuxInsider。

厄普顿表示,除了一般PC使用案例外,媒体广播还有广泛的应用,如机顶盒、数字标牌、工业控制和自动化应用等。在教育中,它不仅用于教年轻人编程,还用于物理计算项目,如机器人和气象站。

小型发电厂

信用卡大小的树莓Pi电脑主板可以独立使用操作系统软件,无需任何配件。也可以成套提供,包括显示器、鼠标、键盘、SD卡、电源、线缆和外壳,目前价格为120美元。

新的计算机主板和下一代软件使树莓皮能够从其主要的业余和教育用户群体毕业到工作场所。Azul Systems副首席技术官Simon Ritter表示,尽管树莓Pi技术已经成为教育领域的主要目标受众,但树莓Pi技术已经成长,并成为Maker社区多年来的一大亮点。

“我已经看到它被用于你能想到的几乎所有事情,从机器人控制到让篮球的机器学习应用程序打记分牌《我的世界》,”他说,并将继续下去。

强大竞争对手的崛起。

覆盆子皮的大功率提升会让它对用户更有吸引力。里特补充说,切换到64位处理器并拥有最大4 GB的内存使其能够承担非常重要的任务。

“增加两个4K显示器,千兆以太网和USB 3,是不可思议的,”他说。

这些新功能可以保证树莓Pi在物联网工作负载领域的适用性。Pund-IT之王指出,一些人正在利用Pi作为物联网开发和部署的有效平台。

有许多为物联网工作负载设计的开源操作系统。其中包括ARM的mBed、亚马逊的FreeRTOS、Contiki和TinyOS。此外,尽管它们不是Linux发行版,但你不能忽视微软的Windows 10 IoT和WindRiver VX Works,他补充道。

Azul的Ritter说:“已经生产了许多其他开发板,但它们似乎没有树莓皮那么受欢迎。

树莓皮属于自己的性能水平,保持厄普顿。“我们不认为有任何东西的性价比水平与树莓Pi 4相同。”

需求会说明一切。

厄普顿预测,用户对树莓皮的需求将随着最新升级而增加。提高性能是增加用户基础的基础。

他说:“树莓Pi 4的性能是其前身的三倍,因此我们希望看到采用率的提高。

里特说,树莓Pi的开发人员将如此多的计算能力打包到如此小的外形中,而没有风扇。

,仍能保持价格优势。

这种组合使得Raspberry Pi 4可供企业使用。例如,Azul Systems已经有一个Java版本 - 被称为“Zulu” - 它在这个设备上运行,支持芯片架构并增加内存,Ritter指出。

“这将使人们更容易将现有的Java应用程序直接部署到这些主板上而无需修改代码或重新编译,”他指出。

新设计细节

Raspberry Pi 4主板的外观与之前的35美元产品相似。事实上,自2014年的原始Raspberry Pi 1B +以来,设计变化很小。

这个新的升级改变了一些内部外观。它为外形尺寸提供了少量基本调整,以适应新功能。

例如,开发人员将USB micro-B的电源连接器更换为USB-C。这支持额外500mA的电流,并确保下游USB设备的完整1.2A,即使在CPU负载过重的情况下也是如此。

另一种设计调整可在现有电路板占地面积内容纳双显示输出。开发人员用一对D型(微型)HDMI连接器取代了A型(全尺寸)HDMI视频连接器。

以太网和USB设备发生了其他连接器更改。千兆以太网magjack现在位于电路板的右上角,而不是右下角。这简化了PCB布线。4针以太网供电连接器保持在同一位置,因此Raspberry Pi 4仍然与PoE HAT兼容。

主SoC上的以太网控制器通过专用RGMII链路连接到外部Broadcom PHY,以提供全部吞吐量。USB通过连接在单个PCI Express Gen 2通道上的外部VLI控制器提供,并在四个端口之间共享每秒4 GB的带宽。

右侧si1上的所有三个连接器。在所有其他方面,连接器和安装孔布局保持不变。这确保了与现有设备和其他配件的兼容性。

更多Raspberry功能

Pi 4版本提供了新的Raspbian软件。为了支持Raspberry Pi 4,开发人员根据即将发布的Debian 10 Buster版本发布了一个彻底改进的操作系统。

对Debian 10 Buster的改变带来了无数的幕后技术改进。它还带来了广泛的现代化用户界面和更新的应用程序,例如Chromium 74 Web浏览器。

Pi 4亮点:

1.5GHz四核64位ARM Cortex-A72 CPU(~3×性能)

1GB,2GB或4GB的LPDDR4 SDRAM

全吞吐量千兆以太网

双频802.11ac无线网络

蓝牙5.0

双显示器支持,分辨率高达4K

HEVC视频的4Kp60硬件解码

与早期的Raspberry Pi产品完全兼容

发布升级警告

开发商建议不要采取预防措施,不要急于进入Raspbian Buster。他们建议下载新图像而不是升级现有卡。

此预防措施可确保升级使用干净的Buster系统。对于那些等不及的人,请务必先备份。

另请注意,开发人员正在淘汰以前型号上使用的旧式图形驱动程序堆栈。相反,Raspberry Pi 4在过去的五年中使用了由Eric Anholt在Broadcom开发的Mesa“V3D”驱动程序。

据开发人员称,新的视频驱动程序提供了许多好处,包括OpenGL加速的Web浏览和桌面组合,以及在X下的窗口中运行3D应用程序的能力。它还消除了平台中大约一半的闭源代码。

需要新的Raspberry Pi 4配件

连接器和外形尺寸的变化带来了对新配件的要求。其中包括用户升级购买新的Raspberry Pi 4 Case。由合作伙伴Kinneir Dufort设计的一款全新的两件式产品,售价5美元。

保存一些硬币的另一个选择是修改现有的Raspberry Pi案例。切掉右侧的塑料翅片,省略其中一个侧板。

升级到新的Pi 4板需要新的电源。根据Upton的说法,很难找到好的,低成本的USB-C电源(和USB-C电缆)。

Ktec开发出合适的5V / 3A电源,售价8美元。据该基金会介绍,它有英国(G型),欧洲(C型),北美(A型)和澳大利亚(I型)插头形式。

您可以重复使用带适配器的Raspberry Pi 3官方电源,将USB micro-B转换为USB-C。Upton指出,如果你不需要一个完整的3安培,那么粗线和良好的负载阶跃响应使得它成为一个令人惊讶的竞争解决方案。

同样,用于Raspberry Pi 4的低成本micro HDMI线缆可以很难找到,它可靠地支持4Kp60视频所需的6Gbps数据速率,他说。您可以使用Amazon Basics电缆解决该问题。另一种选择是基金会经销商即将推出1米长的电缆,价格为5美元。

硅升级太多了

自2012年原始Raspberry Pi以来,所有Raspberry Pi产品均基于40nm硅片。开发人员通过在原有的基于ARM11的BCM2835设计中逐渐增加了有序内核(Cortex-A7,Cortex-A53)来提高性能。最后以BCM2837B0结束Raspberry Pi 3B +。成本变得令人望而却步。

Raspberry Pi 4围绕BCM2711构建,完全重新实现了28nm的BCM283X。通过较小的工艺几何结构实现的功耗节省使Raspberry Pi开发人员能够用更强大的无序Cortex-A72内核取代Cortex-A53。该设计每个时钟执行更多指令,并且相对于基准测试,Raspberry Pi 3B +的性能提升了两到四倍。

这一变化使开发人员能够彻底改造设计中的许多其他元素。一个关键的变化是转向更现代的内存技术LPDDR4,使可用带宽增加三倍。

开发人员升级了整个显示管道,包括视频解码,3D图形和显示输出,以支持4Kp60(或双4Kp30)吞吐量。他们还通过添加板载千兆以太网和PCI Express控制器解决了以前设备的非多媒体I / O限制。

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