Технические характеристики и возможности


Предыдущая | Следующая

Raspberry Pi, как уже отмечалось ранее, представляет собой одноплатный компью­тер размером с кредитную карту. На самом деле сама плата чуть крупнее: 85,6x56x21 мм — и не имеет скругленных краев, к тому же некоторые порты по­просту торчат снаружи, не говоря уж про карту SD, которая более чем на половину выпирает за пределы платы. Весит устройство всего 54 грамма. Raspberry Pi выпус­кается в двух комплектациях: модель "A" и модель "B" (рис. 1.1). Сравнительные характеристики моделей "А" и "B" приведены в табл. 1.1.

Обе версии Raspberry Pi оснащены процессором Broadcom BCM2835 архитектуры ARM11 с тактовой частотой 700 МГц и модулем оперативной памяти на 256 (или 512) Мбайт, размещенным по технологии package-on-package1 непосредственно на процессоре. Модель "A" обладает одним портом USB 2.0, тогда как модель "B" — двумя. У модели "B" наличествует и порт Ethernet. Помимо основного ядра, про­цессор BCM2835 включает в себя графическое ядро с поддержкой OpenGL ES 2.0, аппаратного ускорения и видео Full HD, а также ядро DSP (цифрового сигнального процессора).

Питание компьютера осуществляется через разъем micro-USB, при этом сила тока должна составлять минимум 0,5-0,7 А. При меньших значениях компьютер все еще может включиться, но будет уходить в перезагрузку при запуске ресурсоемких задач. Следовательно, подключать плату лучше не через хаб, а напрямую к USB- порту компьютера или в розетку через специальный переходник.

ч

Рис. 1.1. Схема Raspberry Pi, модель "B"

Таблица 1.1. Сравнительные характеристики моделей "Л" и "B" Raspberry Pi

Одноплатный мини-ПК Raspberry Pi

Характеристики

Model A

Model B

Цена, доллары США

25

35

System-on-a-Chip (SoC)

Broadcom BCM2835 (CPU + GPU)

CPU

700 МГц ARM11 (ядро ARM11 76JZF-S), возможен разгон до 1 ГГц

GPU

Broadcom VideoCore IV

Стандарты

OpenGL ES 1.1/2.0, OpenVG 1.1, Open EGL, OpenMAX

Аппаратные кодеки

H.264(1080p30,high-profile);

MPEG-2 и VC-1 (лицензия продается отдельно)

Память (SDRAM, общая)

256 Мбайт

512 Мбайт;

256 Мбайт (до 15.10.2012)

Порты USB 2.0

1

2

Характеристики

Model A

Model B

Видеовыход

1 X HDMI 1.3a (CEC),

1 x RCA (576i/480i, PAL-BGHID/M/N, NTSC, NTSC-J)

Аудиовыход

Гнездо 3,5 мм, HDMI

Кардридер

SD/MMC/SDIO

Сеть

-

Ethernet-порт RJ45, 10/100 Мбит/с

Интерфейсы

20 x GPIO (SPI, I2C, UART, TTL); MIPI CSI-2, MIPI DSI

Энергопотребление

500 мА (2,5 Вт)

700 мА (3,5 Вт)

Питание

5 В через порт micro-USB или GPIO

Размеры, мм

85,6x56x21

Масса, г

54

Никаких кнопок включения/выключения на корпусе платы не предусмотрено. Если необходимо запустить Raspberry Pi — подключаете USB-питание, для выключе­ния — выдергиваете шнур. В будущих ревизиях, возможно, добавят питание по Ethernet, поскольку это один из самых частых запросов от пользователей.

Рядом с портом питания находится слот для SD-карт. Без карты памяти Raspberry Pi не включается, поскольку именно на ней записана операционная система, — это все равно что пробовать запустить компьютер без жесткого диска. Поскольку соб­ственной ОС во внутренней памяти (как в телефонах) у Raspberry Pi не имеется, то из этого следует один положительный момент — устройство практически невоз­можно превратить в "кирпич". После любого неудачного эксперимента достаточно перезаписать дистрибутив на карту памяти, и Raspberry Pi снова заработает как новенький.

Выбор для карт памяти формата SD, а не Micro SD, имеет как свои плюсы, так и минусы. С одной стороны, плату можно было сделать еще компактней, отдав пред­почтение Micro SD, тем более что эти карты более распространены, чем обычные SD. С другой стороны, решающим фактором стало удобство использования компьютера. Дело в том, что вставленная SD-карта немного выглядывает наружу, так что ее можно схватить за край и легко вытянуть. Если же использовать Micro SD, то доступ к слоту памяти будет заблокирован в случаях, когда на Raspberry Pi надет корпус.

Для подключения дисплея имеются сразу два интерфейса: RCA Video (композит­ный) и HDMI. Применяя переходники, можно выйти и на более традиционные VGA и DVI. HDMI поддерживает передачу как видео, так и звука, а если потребу­ется отдельный аудиоканал, то и он присутствует на плате в виде стандартного ми­ни-джека 3,5 мм. Подключение микрофона также возможно, но для этого понадо­бится найти совместимое с Raspberry Pi USB-устройство.

Текущая модель Raspberry Pi не имеет модуля Wi-Fi, и для работы в Интернете по­надобится задействовать порт Ethernet. Поскольку физически он скоммутирован через USB 2.0, то обеспечивает не гигабитную, а 100-мегабитную скорость.

На плате присутствуют всего два USB-порта — соответственно, после подключе­ния клавиатуры и мыши свободных разъемов для флешек, USB-дисков, Wi-Fi/3G- донглов и других устройств не остается. Тут можно посоветовать либо подобрать клавиатуру с USB-хабом, либо докупить дополнительный хаб самостоятельно.

Чипы процессора и GPU не оснащены даже простейшими радиаторами, и после нескольких часов работы компьютера становится очевидным, почему остановились именно на этом решении, — плата нагревается при работе совсем незначительно, она скорее теплая, чем горячая.

Частота процессора составляет 700 МГц (ARM 11), и в зависимости от дистрибьютора процессор можно разогнать до 1000 МГц без потери гарантии (возможен вы­бор и более щадящих режимов). Чип памяти производства Samsung или Hynix на­паян прямо поверх основного чипсета, так что увеличить RAM самостоятельно не получится. При покупке стоит обратить внимание на маркировку SoC (процессора System-on-a-Chip, системы на кристалле). Номер партии для "старых" версий моде­ли "B" с 256 Мбайт RAM начинается с K4P2G, а у выпуска с 512 Мбайт памяти — с K4P4G.

Видеоускоритель Broadcom VideoCore IV позволяет даже при таком слабом про­цессоре декодировать видео 1080p h.264 с битрейтом вплоть до 40 Мбит/с. Для включения аппаратного ускорения MPEG-2 и VC-1 лицензии на применение этих технологий придется докупать отдельно.

Для визуальной индикации процессов плата оснащена пятью светодиодами. Три из них демонстрируют активность и режим работы Ethernet, а еще два сигнализируют о наличии питания и работе с SD-картой.

На рынке можно найти несколько корпусов — как официальных, так и сторонних производителей — для повышения защищенности компьютера и более удобной его транспортировки.

А теперь — самое интересное: набор низкоуровневых интерфейсов, которые позволяют подключать к Raspberry Pi платы расширения, внешние контроллеры, датчики и прочие аксессуары. Во-первых, на плате имеются 15-пиновые слоты CSI-2 для подключения камеры и DSI для установки дисплея. Во-вторых, присутствует колодка на 26 линий ввода/вывода общего назначения GPIO, из которых по факту для управления доступны только 17. На них же реализованы интерфейсы UART, консольный порт, шина SPI (Serial Peripheral Interface, последовательный периферийный интерфейс) и PC (Inter-Integrated Circuit, последовательная шина данных для связи интегральных схем). На новых ревизиях плат разведены, но не распаяны, еще четыре GPIO, дополнительно дающие PC и PS (Integrated Inter-chip Sound, после­довательная шина данных, служащая для соединения цифровых аудиоустройств). Использование GPIO — это как раз самое интересное и творческое применение Raspberry Pi.

Впрочем, недостатков у Raspberry Pi тоже хватает. В нем, к примеру, нет собствен­ных часов реального времени (Real Time Clock, RTC), поэтому единственный спо­соб получения времени — это синхронизация с NTP-серверами. SoC Broadcom BCM2835 содержит в себе ядро цифрового сигнального процессора (DSP), но пол­ного доступа к его API до сих пор нет. Выводы GPIO никак не защищены от корот­кого замыкания, поэтому ошибка в монтаже может сгубить весь мини-ПК. Кроме того, Raspberry Pi способен обрабатывать только цифровые сигналы. Видеовыходы не могут одновременно выводить картинку. Аудиовхода вообще нет...

Raspberry Pi может стать в ваших руках и медиацентром, и управляющим центром "умного дома", и сердцем робота. Тут уж все зависит от вашей фантазии и желания. В Сети есть немало примеров, готовых проектов, сообществ пользователей и целых магазинов, посвященных Raspberry Pi. Есть даже официальный очень-очень скром­ный интернет-магазин The Pi Store (http://store.raspberrypi.com/projects) с не­большим количеством ПО, игр, руководств и собственным журналом.

Package on Package (PoP) — метод монтажа интегральных схем, когда один или более компонентов монтируются поверх друг друга (так называемый вертикальный монтаж). Эта технология значитель­но повышает плотность упаковки электронных компонентов на плате.