Raspberry Pi hat zwei neue Spezifikationen für veröffentlicht PCIe FFC-Anschlüsse, sowohl für die Verkabelung als auch für den neuen Standard für HAT+ oder HAT Plus. Auf diese Weise können Hardware oder Ergänzungen entwickelt werden der Himbeer Pi, speziell für die Versionen 4 und 5, da es spezifische Spezifikationen hinsichtlich mechanischer Abmessungen und elektrischer Kompatibilität enthält.
Nun, wenn Sie daran interessiert sind, diese Spezifikationen zu kennen Entwickeln Sie Ihren eigenen HAT oder einfach nur aus Neugier, hier finden Sie alle Details...
Verkabelung des PCIe-FFC-Steckers: Spezifikationen
Der neue Raspberry Pi 5 wurde vor einigen Monaten angekündigt und die Raspberry Pi Foundation bringt bereits einige interessante Dinge für diesen neuen SBC auf den Weg. Beispielsweise wurden die Spezifikationen dieses neuen Produkts veröffentlicht PCIe FFC-Anschluss was Sie im Bild oben und im PDF, das ich unten anhänge, sehen können.
Einige Leute haben möglicherweise damit experimentiert und sogar Produkte wie ein veröffentlicht M.2 HUT für den Raspberry Pi 5, um, wie bereits erwähnt, M.2-Speicher, Netzwerke etc. anschließen zu können, obwohl die Pinbelegung und Spezifikationen nicht verfügbar waren.
Aber jetzt hat Raspberry Pi offiziell die Spezifikationen veröffentlicht, um die Arbeit mit dem PCIe-FFC-Anschluss des Raspberry Pi 5 und wahrscheinlich auch zukünftiger Modelle zu vereinfachen. Der 16-polige FFC-Stecker mit 0.5 mm Rastermaß verfügt über a Einspurige PCIe 2.0-Schnittstelle (x1), was wir bereits wussten, aber jetzt sind auch das Pin-Diagramm und Empfehlungen für das FFC-Kabel (bis zu 50 mm Länge mit Impedanzregelung auf 90R +/- 10 %) verfügbar.
Das stimmt PCIe-Gen 2 Es mag etwas veraltet erscheinen, da wir auf dem PC bereits PCIe Gen 5 haben, aber die Wahrheit ist, dass es für diesen Raspberry Pi aufgrund der Geschwindigkeit, die es bietet, ausreicht. Wir können zum Beispiel auf Folgendes zählen:
- Bandbreite: Die Übertragungsrate pro Spur beträgt bis zu 5.0 GT/s (Gigatransfers pro Sekunde) pro Spur, das ist das Maximum, das wir mit diesem Standard erreichen können. Dies ergibt eine maximale theoretische Geschwindigkeit von 500 MB/s in jede Richtung.
- Fahrspuren: Wie Sie vielleicht wissen, unterstützt PCIe 2.0 Konfigurationen mit unterschiedlicher Anzahl von Lanes, z. B. x1, x2, x4, x8 und x16. Allerdings unterstützt der Raspberry Pi, wie bereits erwähnt, nur x1.
- Rückwärtskompatibilität: PCIe 2.0 ist abwärtskompatibel mit der Vorgängerversion PCIe 1.0. Dies bedeutet, dass PCIe 1.0-Geräte in PCIe 2.0-Steckplätzen arbeiten können und umgekehrt, allerdings mit der Übertragungsgeschwindigkeit der älteren Version.
- Latenz: Die Latenz ist im Vergleich zu PCIe 1.0 typischerweise geringer, was die Leistung der Datenübertragungen verbessert.
- Energía: PCIe 2.0 umfasst verbesserte Energieverwaltungsfunktionen, die einen effizienteren Stromverbrauch ermöglichen, wenn das Gerät nicht verwendet wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Spezifikationen allgemein für PCIe 2.0 gelten und spezifische Implementierungen je nach Chipsatzhersteller und SBC variieren können. Und wie Jeff Geerling gezeigt hat, kann PCIe Gen 3 aktiviert werden, obwohl dies nicht offiziell ist ...
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Raspberry Pi HAT+ Standard: Spezifikationen
Nachdem wir das zum neuen PCIe-FFC-Anschluss gesagt haben, kommen wir nun zum HAT, und dieser hat auch offiziell die Standard-Hardware-on-Top-Spezifikationen für die Hüte veröffentlicht, die für den neuen SBC Raspberry Pi 5 auf den Markt kommen, wie er seit 2014 eingeführt wird ist in der Lage, die Fähigkeiten dieses bereits veralteten SBC zu erweitern, und die neue Spezifikation des Standards heißt jetzt HAT+ oder HAT Plus.
Nun, die Spezifikationen sind:
- HAT+ muss elektrisch mit dem STANDBY-Stromversorgungszustand des Raspberry Pi 5 kompatibel sein. Daher ist der 5-V-Strompfad eingeschaltet, der 3.3-V-Strompfad jedoch ausgeschaltet. Dies gilt für den Pi 4 und den Pi 5, ein Zustand, der bei den älteren SBC-Modellen nicht vorhanden ist. Beachten Sie außerdem zwei Details, die in diesem Sinne wichtig sein können:
- WARM-STANDBY: In diesem Fall sind beim Raspberry Pi alle Strompfade aktiviert, der Standardmodus, in den das System versetzt wird, wenn ein „Sudo-Halt“ oder ein Soft-Shutdown-Vorgang mit dem Netzschalter auf der Platine durchgeführt wird. WARM-STANDBY ist die Standardeinstellung unter Raspberry Pi OS, daher sind sowohl 5 V als auch 3.3 V aktiviert. Aus diesem Grund habe ich für den Raspberry Pi 1.7 im ausgeschalteten Zustand einen Stromverbrauch von 5 W gemessen. Wir können /boot/config.txt (POWER_OFF_ON_HALT=1, WAKE_ON_GPIO=0) ändern, um dies auf nahezu Null zu reduzieren. Warum ist es also nicht standardmäßig aktiviert? Denn einige HATs benötigen sowohl 5 V als auch 3.3 V, HAT+ jedoch nur 5 V. Selbstverständlich ist auch darauf zu achten, dass der Zugriff auf andere Anschlüsse und den aktiven Kühler des Raspberry Pi 5 nicht beeinträchtigt wird.
- STANDBY: In diesem Fall wird nur die 5-V-Leitung mit Strom versorgt, sodass der Energieverwaltungschip mit Strom versorgt wird. Es sind jedoch keine anderen Netzteile auf dem PMIC oder der Platine aktiviert. Es kann so konfiguriert werden, dass dieser Modus mit dem Befehl „sudo halt“ oder mit der Shutdown-Taste des Boards über das EEPROM aufgerufen wird.
- Jetzt spielen die physischen Abmessungen des HAT keine so große Rolle mehr wie zuvor. Daher sind Angaben zu Abmessungen weniger präskriptiv. Das heißt, die HAT+-Platine muss lediglich mit dem 40-poligen GPIO-Header (einschließlich der ID_*-Pins) verbunden werden und über mindestens ein mechanisches Montageloch verfügen, das mit einem der vier Montagelöcher des Raspberry Pi ausgerichtet ist, der Rest ist frei für den Designer.
- Der Inhalt des EEPROM-Speichers des HAT wurde nun zur Vereinfachung vereinfacht.
- Es wird jetzt eine neue Spezifikation oder spezielle Klasse von HAT+ unterstützt, die mit einem zusätzlichen HAT+ darüber gestapelt werden kann, wodurch ein Stapel von bis zu 2 HATs entsteht.
- Andererseits werden die HAT+-Boards elektronisch abwärtskompatibel mit älteren Modellen sein, sodass sie auf Raspberry Pi SBC-Boards vor dem Pi 4 und 5 verwendet werden können. Allerdings nur auf elektronischer Ebene, da sie möglicherweise aktualisierte Firmware und Software erfordern richtig zu funktionieren. Fügen Sie außerdem hinzu, dass ein Grund, warum sich die neu veröffentlichte HAT+-Spezifikation noch in der Entwurfsphase befindet, darin besteht, dass die EEPROM-Dienstprogramme noch für die neuen, einfacheren EEPROM-Parameter aktualisiert werden müssen.
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