Na svátek svatého Václava v České republice připadla ve světě jedna také potěšující událost: Raspberry Pi dostává novou verzi, a to po více jak čtyřech letech, které poznamenaly zmatky čipové krize a koronaviru. A podobně jako čtyřka „malinu“ hodně pozvedla, nová verze Raspberry 5 je také pro lidový jednodeskový počítač architektury ARM masivní skok a lze říct, že se jím zase dostává do vyšších pater PC hardwaru.
16nm procesor, Cortex-A76
Raspberry Pi páté generace je opět založeno na procesoru (už ne SoC, o tom za chvíli) vyráběném firmou Broadcom, která se s ním docela pochlapila. SoCy v Raspberry Pi byly vždy velmi levné, používající hodně stará jádra ARM a staré výrobní procesy. To se úplně nemění, ale jak roky jdou, dorazila do nového procesoru označeného BCM2712 už poměrně pěkná architektura Cortex-A76, která ve své době (odhalení 2018) byla dost výkonná.
Navíc mají takt 2,4 GHz, takže proti Raspberry Pi 4, které šlo na trh s Cortexem-A72 na 1,5 GHz, by měl jednovláknový výkon narůst o několik desítek procent – celkově má být CPU 2–3× rychlejší proti předchůdci. Každé jádro má 512kB L2 cache.
Procesor Broadcom BCM2712 z desky Raspberry Pi 5
Počet jader nestoupl (asi to ani není třeba) a zůstává na čtyřech se společnou 2MB L3 cache, ale druhou velkou změnou je, že SoC Broadcom BCM2712 je poprvé vyráběné moderní FinFETovou technologií, 16nm procesem TSMC. Staré výrobní procesy vedly k nízkým taktům předchodzích čipů, teď se to konečně zlomilo.
Nové VideoCore
Integrovaná grafika asi až tak důvodem k oslavám nebude, jádro pojmenované VideoCore VII pokračuje ve specifické architektuře charakteristické pro RPi a asi nebude mít nijak skvělý výkon, byť má být 2× výkonnější proti tomu v RPi 4. Není řečeno, kolik obsahuje výpočetních jednotek či shaderů, jen že běží na 800 MHz a podporuje OpenGL ES 3.1 a Vulkan 1.2.
Výhodou linie grafik VideoCore je dobrá softwarová podpora s otevřenými ovladači v Linuxu a kompatibilita s předchozími Raspberry Pi (pro pokusy dostat na RPi Windows to naopak bude těžká komplikace). Grafika nově utáhne přes HDMI současně dvě 4K obrazovky, obě s frekvencí 60 Hz (RPi 4 jen jednu, případně dvakrát 4Kp30) a má hardwarový dekodér podporující 4K video ve formátu HEVC při 60 snímcích za sekundu – nicméně zmizela podpora H.264, které se bude muset dekódovat softwarově (a stejně tak VP9 nebo AV1, takže třeba YouTube bude patrně vždy bez hardwarového dekódování).
Deska bude opět mít integrovanou RAM, která je nově typu LPDD4X-4266, avšak na úzké 32bitové paměťové sběrnici. Propustnost tak bude maximálně odpovídat dvoukanálovým pamětem DDR4–1066 v PC – pořád je to ale proti minulosti velký pokrok. V první vlně vyjdou verze Raspberry Pi 5 se 4GB a 8GB pamětí, případné levnější 1GB a 2GB verze možná budou později.
Možnost M.2 SSD
Úložiště naopak zůstává vyměnitelné a primárně je opět řešeno microSD kartou ve čtečce. Ta zatím stále neumí UHS-II, ale měla by podporovat UHS-I (na nové vyšší rychlosti 104 MB/s). Ovšem pro náročnější je zde vůbec poprvé možnost připojit SSD – ale případně asi také jinou periférii – přes rozhraní PCIe (byť je pravda, že kutilové už toto zkoušeli naroubovat na předchozí generaci).
Raspberry Pi 5 poskytuje totiž vedle tradičního 40pinového rozšiřujícího konektoru GPIO také volné rozhraní PCIe 2.0 ×1. To sice dává jen malou propustnost 0,5 GB/s (obousměrně), ale poprvé je takto možné připojit regulérní SSD (přesněji dokonce NVMe SSD). Pro to ale na desce není přímo konektor či slot, musí se připojit rozšiřující přídavné PCB (HAT), na němž je teprve slot M.2 pro NVMe SSD v provedení M.2 2230 a 2242.
Prototyp M.2 HATu. Nejde ale o finální verzi, ta bude údajně vypadat jinak
Deska má stále rozměry 85 × 56 mm a napájení přes USB-C, které má na starosti PMIC Renesas DA9021, jenž prý dokáže procesoru dodávat až 20 A proudu. Vyžaduje vstupní napětí 5 V a nově také bude chtít i vyšší proud 5 A, ale je stále možné používat také starší 3A adaptéry – s nimi ale budou porty USB omezené na napájecí proud jen 600 mA (asi celkově). Nový 5A napájecí adaptér, který dovolí dodávat přes USB porty celkem až 1600 mA a poskytne až o 5 W více pro napájení procesoru, bude jako originální příslušenství prodáván za 12 $.
Je možné, že maximální spotřeba CPU stoupne. V tomto směru je dobře, že deska má konečně montážní otvory pro uchycení chladiče, které doteď chyběly a montáž se musela řešit různými ne úplně přímočarými způsoby.
Aktualizováno: Spotřeba při plné zátěži údajně stoupla z 8 W u modelu RPi 4 na 12 W u RPi 5.
Raspberry Pi 5 s originálním aktivním chladičem
Přímo Rapberry Pi Foundation bude nabízet originální aktivní chladič za 5 $, který má být schopen držet procesor na maximálním výkonu bez throttlingu. Vedle toho bude také za 10 $ možné koupit kombinaci plastikové skříňky obsahující také i pasiv a ventilátor s fluidním ložiskem (ten má při maximálním výkonu generovat průtok vzduchu 2,79 krychlové stopy za minutu).
Pozor, na desce se změnily pozice konektorů a zmizel audio jack a konektor analogového kompozitního video výstupu (jeho dva piny jsou ale přítomné na PCB pro ty, kdo si ho chtějí dopájet). Ze samotného procesoru je vedle pamětí, rozhraní pro kartu microSD (SDIO) a PCIe už vyvedený jen obrazový výstup (dva porty Micro HDMI).
Vlastní čipset
Ostatní konektivitu poskytuje „čipová sada“ či southbridge označený RP1, který vyvinul přímo tým Raspberry Pi Foundation (tentýž, který navrhl čip RP2040 pro Rapsberry Pi Pico) a jedná se o čip vyráběný 40nm procesem TSMC (40LP). Poskytuje čtyři USB (dvakrát USB 2.0 a dvakrát USB 3.0, která mají být obě současně schopná jet rychlostí 5 Gb/s), dva čtyřlinkové sloty MIPI pro displeje či kamery a gigabitový Ethernet (používá Broadcom BCM542123). Tento čipset je k procesoru připojený pomocí čtyř linek PCIe 2.0. Vývoj RP1 byl údajně zatím nejnáročnějším projektem nadace Raspberry Pi a stál 15 milionů $ (vývoj 16nm procesoru možná byl dražší, ale ten financoval Broadcom).
Čipset RP1 pro Raspberry Pi 5
Opět je integrovaná bezdrátová konektivita – Bluetooth LE / Bluetooth 5.0 a dual-band WiFi 5 (802.11ac). Tu zajišťuje adaptér Infineon CYW43455, připojený k BCM2712 přes SDIO (s rychlostí 50 MB/s).
Vydání v říjnu, za vyšší ceny
Prodej Raspberry Pi 5 začne na konci října. Verze se 4GB pamětí bude stát 60 $, verze s 8GB pamětí 80 $. U nás se k tomu samozřejmě ještě přidává DPH (v amerických cenách se „sales tax“ neuvádí). Proti dřívějším nízkým cenám tedy maliny zdražily, ale je to dané i tím, že se teď prodávají standardně jen s vyššími kapacitami RAM.
U nás tyto ceny vycházejí na něco pod 1700 Kč / 69 € (4GB verze) a 2250 Kč / 92 € (8GB verze). Samozřejmě je ale ještě třeba počítat s výdaji navíc za napájecí adaptér a nyní asi také chladič (i když u toho si asi hodně kutilů bude schopných něco vyrobit z vlastních zásob).
Bude asi dost zajímavé vidět testy výkonu a používání této desky. Cortex-A76 na taktu 2,4 GHz je už hodně blízko levnějším ARM procesorům Snapdragon pro notebooky, nabízenými Qualcommem. Samozřejmě jsou určité otazníky kolem GPU, rychlosti konektivity, paměti a úložiště, takže s náročným operačním systémem možná bude svižnost trošku horší, než co by se dalo čekat čistě při pohledu na slibnou architekturu CPU.
Ale i tak by teď víc než kdy jindy mělo být možné začít Raspberry Pi 5 používat ne jako hračku, ale jako lowendový, avšak plně funkční osobní počítač – běžící ovšem s Linuxem. Experimentální instalace Windows budou určitě taky velmi zajímavé, ale asi to nebude moc praktické.
Zdroj: Raspberry Pi Foundation
