Die neue Raspberry Pi Zero 2 W Platine wurde vorgestellt

Das Raspberry Pi Projekt hat die Verfügbarkeit der neuen Generation der Raspberry Pi Zero W Platine angekündigt, die kompakte Abmessungen mit Unterstützung für Bluetooth und Wi-Fi vereint. Das neue Modell, die Raspberry Pi Zero 2 W, hat die gleichen Miniatur-Abmessungen (65 x 30 x 5 mm), das heißt, sie ist ungefähr doppelt so klein wie das normale Raspberry Pi. Der Verkauf hat bisher nur in Großbritannien, der Europäischen Union, den USA, Kanada und Hongkong begonnen; der Vertrieb in andere Länder wird nach Abschluss der Zertifizierung des drahtlosen Moduls eröffnet. Der Preis für die Raspberry Pi Zero 2 W beträgt 15 US-Dollar (zum Vergleich: Die Raspberry Pi Zero W Platine kostet 10 US-Dollar, und die Raspberry Pi Zero 5 US-Dollar, die Produktion der günstigeren Platinen wird fortgesetzt).

Ein herausragendes Merkmal des neuen Raspberry Pi Zero Modells ist der Wechsel zu einem Broadcom BCM2710A1 SoC, ähnlich dem, das in den Raspberry Pi 3 Boards verwendet wird (im vorherigen Zero-Modell kam der Broadcom BCM2835 SoC wie im ersten Raspberry Pi zum Einsatz). Im Gegensatz zum Raspberry Pi 3 wurde die CPU-Frequenz zur Reduzierung des Energieverbrauchs von 1,4 GHz auf 1 GHz gesenkt. Laut dem Multithreading-Test mit sysbench hat das Update des SoC die Leistung des Boards um das Fünffache gesteigert (im neuen SoC kommt ein Quad-Core 64-Bit CPU Arm Cortex-A53 anstelle des einkernigen 32-Bit ARM11 ARM1176JZF-S zum Einsatz).

Wie bereits in der vorherigen Version bietet der Raspberry Pi Zero 2 W 512 MB RAM, einen Mini-HDMI-Port, zwei Micro-USB-Ports (USB 2.0 mit OTG und einen Stromversorgungseingang), einen microSD-Slot, einen 40-poligen GPIO-Anschluss (nicht verlötet), Ausgänge für Composite Video und eine Kamera (CSI-2). Das Board ist mit einem drahtlosen Chip ausgestattet, der Wi-Fi 802.11 b/g/n (2,4 GHz), Bluetooth 4.2 und Bluetooth Low Energy (BLE) unterstützt. Um die FCC-Zertifizierung zu durchlaufen und gegen äußere Störungen geschützt zu sein, ist der drahtlose Chip im neuen Board von einem Metallgehäuse umgeben.

Die im SoC integrierte GPU unterstützt OpenGL ES 1.1 und 2.0 und bietet Funktionen zur Beschleunigung der Videodecodierung in den Formaten H.264 und MPEG-4 mit einer Qualität von 1080p30 sowie zur H.264-Codierung. Dies erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Platine für verschiedene Multimedia-Geräte und Smart-Home-Systeme. Leider ist der Arbeitsspeicher auf 512 MB begrenzt und kann aufgrund physischer Einschränkungen der Platine nicht erweitert werden. Für die Bereitstellung von 1 GB RAM wäre eine komplexe Mehrschichtkonstruktion erforderlich, die die Entwickler derzeit noch nicht umsetzen können.

Die Hauptproblematik bei der Konstruktion der Raspberry Pi Zero 2 W-Platine war die Unterbringung des LPDDR2 SDRAM. Im ersten Generation der Platine wurde der Speicher in einer zusätzlichen Schicht über dem SoC-Chip untergebracht, was mit Hilfe der PoP (Package-on-Package)-Technologie realisiert wurde. Bei den neuen Broadcom-Chips war diese Methode aufgrund der erhöhten SoC-Größe jedoch nicht umsetzbar. Um das entstandene Problem zu lösen, wurde in Zusammenarbeit mit Broadcom eine spezielle Chipvariante entwickelt, bei der der Speicher in den SoC integriert wurde.

Ein weiteres Problem war die erhöhte Wärmeabgabe durch die Verwendung eines leistungsstärkeren Prozessors. Dieses Problem konnte durch die Hinzufügung dicker Kupferschichten auf der Platine gelöst werden, um die Wärme abzuführen und zu verteilen. Das Gewicht der Platine hat sich dadurch merklich erhöht, aber die Lösung wurde als erfolgreich anerkannt, und sie war ausreichend, um eine Überhitzung während eines unbegrenzten Stresstests der linearen Algebra LINPACK bei einer Umgebungstemperatur von 20 Grad zu vermeiden.

Von den konkurrierenden Geräten ist das chinesische Board Orange Pi Zero Plus2, das mit der Größe 46×48mm und einem Preis von 35 Dollar mit 512 MB RAM aufwartet, am nächsten an der Raspberry Pi Zero 2 W. Das Board verfügt über 8 GB EMMC Flash, einen vollständigen HDMI-Anschluss, einen TF-Kartensteckplatz, USB OTG sowie Kontakte für den Anschluss eines Mikrofons, eines Infrarotempfängers (IR) und von zwei zusätzlichen USB-Ports. Es ist mit einem Quad-Core-Prozessor Allwinner H5 (Cortex-A53) mit GPU Mali 450 oder Allwinner H3 (Cortex-A7) mit GPU Mali 400MP2 ausgestattet. Anstelle des 40-poligen GPIO-Steckverbinders wird ein verkürzter 26-poliger Anschluss angeboten, der mit dem Raspberry Pi B+ kompatibel ist. Ebenfalls erhältlich ist das weniger leistungsstarke Board Orange Pi Zero 2, das jedoch mit 1 GB RAM und einem Ethernet-Anschluss zusätzlich zu Wi-Fi ausgestattet ist.

Quelle: opennet.ru