Представлена новая плата Raspberry Pi Zero 2 W

Kate · 29 Окт 2021

Проект Raspberry Pi объявил о поступлении в продажу нового поколения платы Raspberry Pi Zero W, сочетающей компактные размеры и наличие поддержки Bluetooth и Wi-Fi. Новая модель Raspberry Pi Zero 2 W выполнена в том же миниатюрном форм-факторе (65 x 30 x 5 мм), т.е. примерно в два раза меньше обычного Raspberry Pi. Продажи пока начались только в Великобритании, Евросоюзе, США, Канаде и Гонконге, поставки в остальные страны будут открываться по мере прохождения сертификации беспроводного модуля. Стоимость Raspberry Pi Zero 2 W составляет 15 долларов США (для сравнения стоимость платы Raspberry Pi Zero W - $10, а Raspberry Pi Zero - $5, производство более дешёвых плат будет продолжено).

Ключевым отличием новой модели Raspberry Pi Zero является переход на использование SoC Broadcom BCM2710A1, близкий к использованному в платах Raspberry Pi 3 (в прошлом поколении плат Zero поставлялся SoC Broadcom BCM2835, как в первом Raspberry Pi). В отличие от Raspberry Pi 3 для снижения энергопотребления частота процессора была снижена с 1.4GHz до 1GHz. Судя по многопоточному тесту sysbench обновление SoC позволило поднять производительность платы в 5 раз (в новом SoC применяется четырёхъядерный 64-разрядный CPU Arm Cortex-A53 вместо одноядерного 32-разрядного ARM11 ARM1176JZF-S).
Как и в прошлой редакции в Raspberry Pi Zero 2 W предлагается 512MB ОЗУ, порт Mini-HDMI, два порта Micro-USB (USB 2.0 с OTG и порт для подачи питания), слот microSD, 40-контактный разъём GPIO (не распаян), выводы для композитного видео и камеры (CSI-2). Плата оснащена беспроводным чипом, поддерживающим Wi-Fi 802.11 b/g/n (2.4GHz), Bluetooth 4.2 и Bluetooth Low Energy (BLE). Для прохождения сертификации FCC и защиты от внешних помех беспроводной чип в новой плате прикрыт металлическим кожухом.
Интегрированный в SoC GPU поддерживает OpenGL ES 1.1 и 2.0, и предоставляет средства для ускорения декодирования видео в форматах H.264 и MPEG-4 c качеством 1080p30, а также кодирования в формате H.264, что расширяет область использования платы различными мультимедийными устройствами и системами для умного дома. К сожалению размер оперативной памяти ограничен 512 MB и не может быть увеличен из-за физических ограничений размера платы. Для поставки 1GB ОЗУ потребовалось бы применение усложнённой многослойной конструкции, реализовать которую разработчики пока не готовы.

Основной проблемой при проектировании платы Raspberry Pi Zero 2 W было решение вопроса с размещением памяти LPDDR2 SDRAM. В первом поколении платы память размещалась в дополнительном слое над чипом SoC, реализованном при помощи технологии PoP (package-on-package), но в новых чипах Broadcom такой приём реализовать не получалось из-за увеличения размера SoC. Для решения возникшей проблемы совместно с компанией Broadcom был разработан специальный вариант чипа, в котором память была интегрирована в SoC.

Ещё одной проблемой стало повышение тепловыделения из-за использования более мощного процессора. Проблему удалось решить через добавление в плату толстых медных слоёв для отвода и рассеивания тепла от процессора. Вес платы из-за этого заметно увеличился, но приём признан удачным и его оказалось достаточно для избежания перегрева при выполнении неограниченного по времени стресс-теста линейной алгебры LINPACK при температуре окружающей среды 20 градусов.
Из конкурирующих устройств наиболее близка к Raspberry Pi Zero 2 W китайская плата Orange Pi Zero Plus2, которая имеет размер 46×48мм и поставляется за 35 долларов с 512MB ОЗУ и чипом Allwinner H3. Плата Orange Pi Zero Plus2 оснащена 8 GB EMMC Flash, имеет полноценный HDMI-порт, слот TF Card, USB OTG, а также контакты для соединения микрофона, инфракрасного приёмника (IR) и двух дополнительных USB-портов. Плата оснащена четырёхъядерным процессором Allwinner H5 (Cortex-A53) c GPU Mali Mali450 или Allwinner H3 (Cortex-A7) с GPU Mali400MP2. Вместо 40-контактного GPIO поставляется сокращённый 26-контактный разъём, совместимый с Raspberry Pi B+. Также доступна менее мощная плата Orange Pi Zero 2, но она укомплектована 1 GB ОЗУ и портом Ethernet в дополнение к Wi-Fi.