Raspberry Pi heeft twee nieuwe specificaties vrijgegeven voor PCIe FFC-connectoren, zowel voor de bedrading als voor de nieuwe standaard voor HAT+ of HAT Plus. Op deze manier kan er hardware of aanvullingen voor ontwikkeld worden de Raspberry Pi, specifiek voor versie 4 en 5, omdat deze wordt geleverd met specifieke specificaties met betrekking tot mechanische afmetingen en elektrische compatibiliteit.
Nou, als je geïnteresseerd bent om deze specificaties te kennen ontwikkel je eigen HOED of gewoon uit nieuwsgierigheid, hier heb je alle details...
PCIe FFC-connectorbedrading: specificaties
De nieuwe Raspberry Pi 5 werd een paar maanden geleden aangekondigd, en de Raspberry Pi Foundation heeft al een aantal interessante dingen op stapel gezet voor deze nieuwe SBC. Zo heeft het de specificaties van deze nieuwe vrijgegeven PCIe FFC-connector die u kunt zien in de vorige afbeelding en in de PDF die ik hieronder bijvoeg.
Sommige mensen hebben er misschien mee geëxperimenteerd en hebben zelfs producten uitgebracht zoals een M.2 HOED voor de Raspberry Pi 5 sindsdien, om M.2-opslageenheden, netwerken enz. aan te kunnen sluiten, zoals we al eerder vermeldden, ook al waren de pinout en specificaties niet beschikbaar.
Maar nu heeft Raspberry Pi officieel de specificaties vrijgegeven om dingen eenvoudiger te maken met de PCIe FFC-connector die te vinden is op de Raspberry Pi 5, en waarschijnlijk ook in toekomstige modellen. De 16-pins FFC-connector met een pitch van 0.5 mm is voorzien van een PCIe 2.0-interface met één baan (x1), iets wat we al wisten, maar nu zijn ook het pindiagram en aanbevelingen voor de FFC-kabel (tot 50 mm lang met impedantie geregeld op 90R +/- 10%) beschikbaar.
Het is waar dat één PCIe Gen2 Het lijkt misschien wat achterhaald, aangezien we op de pc al PCIe Gen 5 hebben, maar de waarheid is dat het voor deze Raspberry Pi voldoende is vanwege de snelheid die het biedt. Wij kunnen bijvoorbeeld rekenen op:
- bandbreedte: De overdrachtssnelheid per baan bedraagt maximaal 5.0 GT/s (gigatransfers per seconde) per baan, dat is het maximale dat we met deze standaard kunnen bereiken. Dit geeft een maximale theoretische snelheid van 500 MB/s in elke richting.
- rijstroken: Zoals u wellicht weet ondersteunt PCIe 2.0 configuraties met verschillende aantallen rijstroken, zoals x1, x2, x4, x8 en x16. De Raspberry Pi ondersteunt echter, zoals ik al zei, slechts x1.
- Achterwaartse compatibiliteit: PCIe 2.0 is achterwaarts compatibel met de vorige versie, PCIe 1.0. Dit betekent dat PCIe 1.0-apparaten kunnen werken in PCIe 2.0-slots en omgekeerd, zij het met de overdrachtssnelheid van de oudere versie.
- Latentie: De latentie is doorgaans lager in vergelijking met PCIe 1.0, wat de prestaties van gegevensoverdracht verbetert.
- Energía: PCIe 2.0 bevat verbeterde energiebeheerfuncties, waardoor een efficiënter stroomverbruik mogelijk is wanneer het apparaat niet in gebruik is.
Het is belangrijk op te merken dat deze specificaties voor PCIe 2.0 in het algemeen gelden, en dat specifieke implementaties per chipsetfabrikant en SBC kunnen verschillen. En, zoals Jeff Geerling heeft aangetoond, kan PCIe Gen 3 worden ingeschakeld, hoewel dit niet officieel is...
Download de PDF van de specificaties
Raspberry Pi HAT+ standaard: specificaties
Dat gezegd hebbende over de nieuwe PCIe FFC-connector, gaan we nu verder met de HAT, en deze heeft ook officieel de standaard Hardware on Top-specificaties vrijgegeven voor de hoeden die worden gelanceerd voor de nieuwe SBC Raspberry Pi 5, zoals geïntroduceerd sinds 2014. in staat om de mogelijkheden van deze SBC, die al verouderd is, uit te breiden en de nieuwe specificatie van de standaard heet nu HAT+ of HAT Plus.
Nou, de specificaties zijn:
- HAT+ moet elektrisch compatibel zijn met de STANDBY-voedingsstatus van de Raspberry Pi 5. Daarom is het 5V-voedingspad ingeschakeld, maar het 3.3V-voedingspad is uitgeschakeld. Dit geldt voor de Pi 4 en Pi 5, een toestand die niet aanwezig is op de oudere SBC-modellen. Let bovendien op twee details die in deze zin belangrijk kunnen zijn:
- WARM-STANDBY: in dit geval heeft de Raspberry Pi alle stroompaden ingeschakeld, de standaardmodus waarin het systeem wordt gezet bij het uitvoeren van een "sudo stop" of een zachte uitschakeling met de aan / uit-knop op het bord. WARM-STANDBY is de standaard op het Raspberry Pi OS, dus zowel 5V als 3.3V zijn ingeschakeld, en daarom heb ik een stroomverbruik van 1.7W gemeten voor de Raspberry Pi 5 wanneer deze uitgeschakeld was. We kunnen /boot/config.txt (POWER_OFF_ON_HALT=1, WAKE_ON_GPIO=0) wijzigen om dat terug te brengen tot bijna nul. Dus waarom is het niet standaard ingeschakeld? Omdat sommige HAT's zowel 5V als 3.3V nodig hebben, maar HAT+ heeft alleen de 5V nodig. Uiteraard wordt ook gevraagd dat de toegang tot andere connectoren en de actieve koeler Raspberry Pi 5 niet wordt gehinderd.
- STANDBY: in dit geval wordt alleen de 5V-lijn gevoed, dus de energiebeheerchip wordt gevoed. Er zijn echter geen andere voedingen ingeschakeld op de PMIC of de kaart. Het kan worden geconfigureerd om naar deze modus te gaan met behulp van de opdracht "sudo halt" of met de afsluitknop van het bord met behulp van de EEPROM.
- Nu doen de fysieke afmetingen van de HAT er niet meer zoveel toe als voorheen. Daarom zijn specificaties met betrekking tot afmetingen minder prescriptief. Dat wil zeggen dat het HAT+-bord alleen verbinding hoeft te maken met de 40-weg GPIO-header (inclusief de ID_*-pinnen) en ten minste één mechanisch montagegat moet hebben dat is uitgelijnd met een van de vier montagegaten van de Raspberry Pi, de rest is gratis voor de ontwerper.
- Wat de inhoud van het EEPROM-geheugen van de HAT betreft, deze is nu vereenvoudigd om de zaken eenvoudiger te maken.
- Er wordt nu een nieuwe specificatie of speciale klasse van HAT+ ondersteund die kan worden gestapeld met een extra HAT+ erbovenop, waardoor een stapel van maximaal 2 HAT's ontstaat.
- Aan de andere kant zullen de HAT+-kaarten elektronisch achterwaarts compatibel zijn met oudere modellen, zodat ze kunnen worden gebruikt op Raspberry Pi SBC-kaarten vóór de Pi 4 en 5. Maar alleen op elektronisch niveau, omdat ze mogelijk bijgewerkte firmware en software vereisen goed te werken. Voeg ook toe dat een van de redenen waarom de nieuw uitgebrachte HAT+-specificatie zich nog in de conceptfase bevindt, is dat de EEPROM-hulpprogramma's nog moeten worden bijgewerkt voor de nieuwe, eenvoudigere EEPROM-parameters.
Download de PDF met specificaties