树莓派5 上的两种 HAT 标准发布

   日期:2024-01-22     浏览:18    评论:0    
核心提示:当人们从在树莓派上看到电源按钮和实时时钟的震惊中回过神来后,对新平台评论最多的功能之一就是电路板左侧的小型垂直 16 路 FFC(扁平柔性线缆)连接器,它暴露了一个单通道 PCI Express 接口。

树莓派5 已经发布两个多月了。过去几周,树莓派每周生产 7 万台,到 1 月底,每周产量将增至 9 万台。

当人们从在树莓派上看到电源按钮和实时时钟的震惊中回过神来后,对新平台评论最多的功能之一就是电路板左侧的小型垂直 16 路 FFC(扁平柔性线缆)连接器,它暴露了一个单通道 PCI Express 接口。


PIP PIP

Peripheral Component Interconnect Express(PCI Express 或 PCIe),顾名思义,是一种板级互连,允许在处理器芯片(在我们的案例中为 BCM2712)和外部外设(如 NVMe SSD、以太网卡或更奇特的东西,如 AI/ML 加速器)之间进行高速数据传输。

PCIe 2.0(树莓派5 上正式支持的最快模式)的每条通道运行速度为 5Gbits/s;扣除编码开销后,容量为 4Gbits/s。即使考虑到其他协议开销,你也可能看到最大 450MBytes/sec 的速度来往于良好的 NVMe SSD。相当快!

除了数据和时钟通道,PCIe 规范还需要一些边带信号,如复位、时钟请求(兼任电源状态信号)和唤醒。

树莓派的 16 路连接器提供了所有这些信号。树莓派还有两个引脚,用于控制电路板电源,并确保树莓派固件能够自动检测到经过适当设计的 PIP(树莓派官方对 PCIe 外围设备的新称呼)。

不是 M.2

我们为什么不为树莓派5 添加 M.2 接口?M.2 接口体积大,价格相对昂贵,而且需要我们提供 3.3V 3A 电源。这些因素加在一起,使我们无法在标准树莓派外形中提供 M.2 接口。

使用小型、低成本的 FFC 连接器使我们能够提供 PCIe 接口,而无需扩大电路板,也无需向每个树莓派用户强加 M.2 连接器及其配套电源电路的成本。

第一种规格

在树莓派5 发布时,官方还没有准备好如何构建连接到 16 路 PCIe 接口的外设的规范。PCIe 外围设备与 Raspberry Pi 电源状态和固件之间的交互需要详细考虑,官方希望确保我们已经对自己的原型产品进行了大量测试,以确保一切按预期运行。

树莓派官方发布了该规范的首个修订版。

https://datasheets.raspberrypi.com/pcie/pcie-connector-standard.pdf

我们自己的 M.2 M Key HAT+ 已进入原型开发的最后阶段,将于明年初推出。

树莓派的 M.2 HAT 原型。它不会看起来像这样,而且它不再“只是”一顶帽子。

第二种规格

仔细阅读的读者一定会注意到,官方把 M.2 HAT 称为 “HAT+”。如果你觉得一个新规范还不够,官方还将发布新 HAT+ 规范的初步版本。

https://datasheets.raspberrypi.com/hat/hat-plus-specification.pdf

最初的 HAT 规范写于 2014 年,因此现在已经过了更新的时间。从那时起,已经发生了很多变化。新规范简化了某些内容,包括所需的 EEPROM 内容,并按照新的树莓派文档风格将所有内容整合到一份文档中,同时还增加了一些新功能。

该标准仍有许多工作要做,树莓派的 EEPROM 工具尚未更新以支持生成新式 EEPROM。因此,这次发布的版本非常适合想要了解 HAT 标准变化情况的用户。

 
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