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第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

Raspberry Pi 少儿编程 2503浏览 0评论

上周(英国时间 6 24 日)树莓派基金会发表了新一代的树莓派单板计算机了,即 RPi 4 Raspberry Pi 4),与过往相同的是以 Model B 为主率先发表,日后才会衍生发展 Model A Zero Compute Module 等版本。

 

第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

如果不去论过程发展的 A+ B+ 等中期提升版,纯以 Generation (世代)而论的话,这次的发表是比较正常的一次世代升级,理由是第一代树莓派与第二代树莓派相隔约 3 年( 2012 年、 2015 年),但第三代却紧接着在 2016 年推出,让人以为日后将会是每年出一个新世代,结果第三代持续度过 2017 年、 2018 年,至 2019 年方提出第四代,时间一样是相隔 3 年,似乎恢复到过往应有的世代间隔时间。不过在官方问答中基金会提到本来是要到 2020 年才推出 RPi 4 的,但由于 BCM2711 芯片顺利量产,所以 RPi 4 提前发表。

RPi 4 的发表,几乎在各方面的规格上都带来更大的提升,各位先简单解释下图比较表,之后再针对特殊的细节与各位说明:

 

第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

RPi 4 细节开箱

首先谈论主控芯片 CPU ,这次使用上新的博通 Broadcom 芯片 BCM2711 ,芯片的频率自 1.4GHz 小幅拉升至 1.5GHz ,但核心改变很大, CPU 4 Cortex-A53 核心换成 4 Cortex-A72 ,官方宣称效能增加 3 倍; GPU 方面也从 VideoCore IV 变成 VI 4 变成 6 )。

有趣的是,过去的芯片编号数字较高,新芯片规格与效能更佳编号数字却减少,估计只是另找一个未用的数字对新芯片编号,某种程度上 BCM2711 是使用 28nm (奈米)制程技术重新诠释的 BCM283x 系列芯片。

内存方面也有较大变化,过去 RPi 3 Model B+ 仅能使用 1GB ,新的 RPi 4 3 款内存容量可选: 1GB 2GB 4GB ,内存愈多价格也愈高,分别是 35 美元、 45 美元、 55 美元。由于内存芯片是焊死在电路板上的,选择 2GB 就不能换 1GB 4GB ,购买时就必须慎选。另外内存类型也从 LPDDR2 升级成 LPDDR4

 

第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

USB 埠方面,过去 RPi 3B+ 4 USB 2.0 RPi 4 首次提供 USB 3.0 ,形成 USB 2.0 两组、 USB 3.0 两组的配置,且 RPi 4 可以选择从 USB 埠开机,也可以选择过往惯用的 SD 卡开机,此前的树莓派均只能用记忆卡开机。

进一步是视讯输出接口,过往为一组数字 HDMI v1.3 与一组模拟 Composite 视讯输出端子,但 Composite 使用机会愈来愈低,在 RPi 4 这一代被废除,反再增加提供一组 HDMI HDMI 版本也升级至 2.0 ,且使用微型版连接器。

而由于主控芯片的升级,内建绘图电路强化的结果(硬件加速 HEVC 视讯格式解压缩),使 RPi 4 可透过 2 HDMI 分别输出 2 4K UHD 分辨率的视讯画面,画面更新率为每秒 60 张。

 

第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

两个 mini HDMI 接头

电源连接器方面过往多使用 micro-USB ,此次新款首次使用 USB Type-C ,估计用来支持 RPi 4 高规格所需的更大电力。

 

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新使用USB Type-C可再额外提供 500mA 电流

至于网络通讯方面也有大长进,过往虽宣称支持 1Gbps 以太网络传输,但限于原有的主控芯片内是以 USB 接口连接以太网络,传输瓶颈卡在 USB 接口上,最高传输率约 300Mbps ,此次则真的提供 1Gbps 传输率给用户。无线通信方面 Wi-Fi 保持不变,但蓝牙通讯也有版本提升,自 4.2 版升成 5.0

 

第四代树莓派发布,意在「桌上型PC」

Ethernet USB

除上述外许多方面 RPi 依然保持不变,依然是 40-pin GPIO 接脚、依然是 8.56 x 5.65 公分的板卡长宽,依然提供模拟音源孔, DSI 接口、 CSI 接口等。不过 RPi 4 的用电比过去更大,以及视讯输出端子的配置有变化,过往的 RPi 供电器、 RPi 机壳估无法完全适用,必要时仍必须换替。

RPi 4 规格大翻修,期望成为桌上型 PC

有趣的是,基金会近期有两个新趋向,一是相同型款的 RPi 开始提供不同内存容量的选择,例如 Compute Module 3+ 提供 8GB/16GB/32GB 三种 eMMC 储存内存容量版本,对应价格分别为 30/35/40 美元。

另一个趋向是开始承诺生产销售时间,例如 RPi 3 Model B+ 发表时即承诺会供应至 2023 1 月, CM3+ 与此次的 RPi 4 发表时亦承诺可供应至 2026 1 月。以上两个趋向分别代表两个意涵,内存版本选择增加意味着基金会试图透过更大量的预先内存采购以压低其所有树莓派的内存成本,而承诺供货年限则是希望创客、开发者更放心大胆去采用树莓派发展其应用。

最后最重要的是,过往的树莓派虽宣称可充当桌上型 PC 使用,例如过去曾包装成名为 KANO ,但树莓派碍于主控芯片内连接设计的瓶颈,在整体使用体验上仍很难流畅执行桌上型运算环境,多数人仍认为树莓派只适合扮演影音播放器的角色

而这次 RPi 4 的硬件规格大幅提升,即期望扮演好桌上型 PC 的应用工作,为此也将推出对应且大翻改的 RPi 新操作系统( Raspbian ),是以 Debian 10 (代号 Buster )为基础发展成。

 

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新的Raspbian Buster desktop界面

RPi 4 若真能带来不错的桌上型 PC 体验效果,加上只有 35 美元低价,小盒状体积,以及无风扇的宁静运作,将会相当诱人,然估计成败均在新款操作系统上,看看新操作系统能否彻底发挥 RPi 4 的硬件能待,且让我们拭目以待。

转自公众号:
易心Microbit编程

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