РадиоЛоцман - Все об электронике

Raspberry Pi Zero 2 W за $15 уже в продаже

Прошло почти шесть лет с тех пор, как неожиданно для всего мира мы выпустили Raspberry Pi Zero, продававшуюся за 5 долларов. Из всех запущенных нами продуктов Zero по-прежнему остается тем, чем я горжусь больше всего: эта плата лучше всего олицетворяет нашу миссию по устранению ценовых барьеров для предоставления доступа к вычислительным ресурсам максимально широкому кругу людей. Мы продали почти четыре миллиона 10-долларовых плат Zero и ее беспроводного старшего брата Zero W, которые нашли применение во множестве приложений, – от умных динамиков до аппаратов искусственной вентиляции легких. Но если мощность наших более крупных продуктов с годами неуклонно росла, способа повысить производительность устройств в форм-факторе Zero мы так и не нашли.

Вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

Raspberry Pi Zero 2 W

Raspberry Pi Zero 2 W.
Рисунок 1. Raspberry Pi Zero 2 W.

В Raspberry Pi Zero 2 W, которая продается за 15 долларов, используется тот же кристалл СнК Broadcom BCM2710A1, что и в стартовой версии Raspberry Pi 3, с ядрами Arm, частота которых немного понижена до 1 ГГц, объединенный в одном корпусе вместе с 512 Мбайт синхронной динамической памяти LPDDR2 (Рисунок 1). Точное определение увеличения производительности по сравнению с Zero зависит от рабочих нагрузок, но для многопоточных системных тестов она почти в пять раз выше.

Raspberry Pi Zero 2 W можно купить уже сегодня в нашей сети официальных реселлеров. Если вы являетесь подписчиком The MagPi (Рисунок 2), Zero 2 W вы получите бесплатно; все новые подписчики получат устройство в качестве приветственного подарка.

Zero 2 W на обложке The MagPi.
Рисунок 2. Zero 2 W на обложке The MagPi.

Технические характеристики Raspberry Pi Zero 2 W

Вот что нужно выделить в первую очередь:

  • Четырехъядерная 64-битная СнК Broadcom BCM2710A1 (Arm Cortex-A53 с тактовой частотой 1 ГГц);
  • 512 Мбайт синхронной динамической памяти LPDDR2;
  • Беспроводная локальная сеть IEEE 802.11b/g/n 2.4 ГГц, Bluetooth 4.2, Bluetooth Low Energy;
  • Интерфейс USB 2.0 с поддержкой OTG;
  • HAT-совместимый 40-контактный разъем;
  • Слот карты MicroSD;
  • Порт Mini HDMI;
  • Контактные площадки для подключения композитного видео и кнопки «Сброс»;
  • Разъем подключения камеры CSI-2;
  • Декодирование видео стандартов H.264 и MPEG-4 (1080p30), кодирование H.264 (1080p30);
  • Графический интерфейс OpenGL ES 1.1 и 2.0.

Если многое из перечисленного кажется знакомым, то это потому, что Саймон Мартин (Simon Martin), разработавший и Zero 2 W, и систему-в-корпусе RP3A0, на которой основана Zero 2 W, смог втиснуть все эти дополнительные возможности в оригинальный форм-фактор Zero. Почти все корпуса и аксессуары, разработанные для Zero, должны идеально подходить и к новой плате, включая наш собственный корпус и набор кабелей (Рисунок 3).

Крохотное жизненное пространство.
Рисунок 3. Крохотное жизненное пространство.

Особенности корпуса

Главным препятствием для расширения возможностей Raspberry Pi Zero всегда был форм-фактор: на крошечной плате при односторонней установке компонентов нет физического места для размещения и основной системы на кристалле (СнК), и дискретного корпуса SDRAM.

Так же как Raspberry Pi 1 или Raspberry Pi Zero, Zero W сделана на базе СнК Broadcom BCM2835. Это позволило обойти проблему за счет использования технологии «корпус-на-корпусе», когда корпус SDRAM располагается непосредственно поверх СнК (Рисунок 4).

168-контактный корпус памяти LPDDR2 установлен непосредственно на СнК BCM2835.
Рисунок 4. 168-контактный корпус памяти LPDDR2 установлен непосредственно на СнК BCM2835.

Корпус-на-корпусе – это элегантное решение, если кремниевый кристалл в СнК достаточно мал, чтобы вписаться в посадочное место между шариковыми выводами верхнего корпуса SDRAM. К сожалению, когда Broadcom добавила сначала четырехъядерный Cortex-A7 (для создания BCM2836), а затем четырехъядерный Cortex-A53 (для создания BCM2837), кристалл вышел за пределы посадочного места. Начиная с Raspberry Pi 2 и далее, мы используем дискретную микросхему SDRAM, но для будущего Zero такой вариант не годился.

Но есть еще один способ ухода от использования дискретной SDRAM, и если вы следили за Raspberry Pi с самого начала, вы уже встречались с ним раньше. В свое время у BCM2835 был немного «злобный» двойник BCM2763, который объединял кристалл SDRAM объемом 128 МБ в общем корпусе с кристаллом СнК; такая конструкция известна как система в корпусе. BCM2763 предназначался для использования в качестве графического сопроцессора в мобильных телефонах и был основой оригинального прототипа Raspberry Pi, который мы продемонстрировали еще в 2011 году (Рисунок 5).

Прототип Raspberry Pi.
Рисунок 5. Прототип Raspberry Pi.

Саймон, десять лет назад разработавший корпус BCM2763 в компании Broadcom, теперь работает в Raspberry Pi. В промежутке между разработками официальной мыши и клавиатуры, Высококачественной камеры и Raspberry Pi 400 он нашел время для создания RP3A0 – современной системы в корпусе SIP, объединившей кристалл BCM2710A1, используемый в BCM2837A1, кристалл 4-гигабитной памяти LPDDR2 компании Micron и развязывающие конденсаторы, необходимые для сглаживания напряжения питания ядра (Рисунок 6).

Система-в-корпусе RP3A0.
Рисунок 6. Система-в-корпусе RP3A0.

Никогда не упускавший возможности для художественного самовыражения, Саймон даже сумел втиснуть логотип Raspberry Pi, правда, с очень низким разрешением, в шариковые выводы корпуса, что можно видеть на фотографии и рентгеновском снимке корпуса (Рисунок 7).

Не самый маленький логотип Raspberry Pi, но, возможно, с самым низким разрешением.
Рисунок 7. Не самый маленький логотип Raspberry Pi, но, возможно, с самым
низким разрешением.

Особенности печатной платы

Когда в небольшой корпус помещается больше функций, возникает проблема тепловыделения: можем ли мы отвести тепло, выделяемое более быстрым процессором? Как и в других последних продуктах Raspberry Pi, в Zero 2 W для отвода тепла от процессора используются толстые внутренние слои меди. Если вы возьмете в руки Zero W и Zero 2 W, вы действительно почувствуете разницу в весе.

Вся эта дополнительная медь повышает стабильность характеристик; мы обнаружили, что при температуре окружающей среды 20 °C Zero 2 W может без троттлинга бесконечно выполнять наш любимый стресс-тест линейной алгебры LINPACK.

Экранированная радиочастотная схема

Рядом с большим корпусом RP3A0 виден большой металлический экран (Рисунок 8), который закрывает радиочастотную схему и защищает ее от внешних помех. Как и все продукты Raspberry Pi, начиная с 3B+, Zero 2 W имеет сертификат FCC, что сокращает объем работ на подтверждение соответствия нормативным требованиям, связанных с включением платы в конечный продукт.

Экран радиочастотной схемы.
Рисунок 8. Экран радиочастотной схемы.

Новый источник питания для Raspberry Pi Zero 2

В дополнение к Zero 2 W мы также запускаем в производство новый официальный USB блок питания (Рисунок 9). Он очень похож на блок питания Raspberry Pi 4, но с разъемом USB micro-B вместо USB-C и с немного сниженным пиковым током 2.5 А. Даже это излишне при использовании Zero 2 W, но будет полезно, если вы захотите подключить Raspberry Pi 3B или 3B+.

Источник питания BS 1363 FTW.
Рисунок 9. Источник питания BS 1363 FTW.

Источник питания стоит $8 и предлагается с сетевыми вилками следующих типов: тип A (США и Канада), тип C (Европа), тип D (Индия), тип G (Великобритания) и тип I (Австралия, Новая Зеландия и Китай).

Доступность Raspberry Pi Zero 2 W

В настоящее время плата Raspberry Pi Zero 2 W доступна в Великобритании, Европейском союзе, США, Канаде и Гонконге. По мере завершения нашей работы по подтверждению соответствия требованиям регулирующих органов, мы будем добавлять новые страны; первыми в конце года появятся Австралия и Новая Зеландия.

К сожалению, Zero 2 W не застрахована от нынешнего глобального дефицита полупроводников. В этом календарном году мы ожидаем отгрузить около 200 тыс. плат, а в первой половине 2022 года – еще 250 тыс.

raspberrypi.com

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: New product: Raspberry Pi Zero 2 W on sale now at $15

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

ADIN2111 — простой в использовании двухпортовый Ethernet 10BASE-T1L коммутатор от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя