與樹莓派基金會創辦人Eben Upton暢談新一代Raspberry Pi 2

二月 5, 2015
Facebook
Twitter

今日樹莓派基金會公布,Raspberry Pi 2 Model B是下一代Raspberry Pi開發板的先鋒,Eben Upton 對於這片板子想說的可多了 。

回溯去年七月Model B+剛上市時,樹莓派基金會的創辦人Upton,同時也是如今樹莓派貿易公司的CEO,曾表示高效能的樹莓派可能要等到 2017 年才看得到。然而,就像車子的後照鏡,有時候(鏡子裡)的東西比實際上看起來更近,新的 Pi 也是這樣 

图片

新Raspberry Pi 2的特色在於其正面的BCM2836處理器(左側)。版子上的第二顆晶片則是LAN9154 USB 集線器和乙太網路控制器。

图片

新Raspberry Pi 2的背面。板子中央是 1GB Micron B8132 SDRAM晶片。

表面上新Raspberry Pi 2Model B+看起來非常像,以致於把它們並排在一起時,判別兩者的唯一方法就是將板子翻過來看看有沒有SDRAM晶片。也因為不再像 Model B+ 那樣與原本的 Model B 採用了同款的封裝疊層(package-on-package),新的Pi RAM 從板子分出來成為獨立的晶片。

兩個板的外觀真的超像, 因為Pi的主要改變從表面是看不見的—–900MHz的四核ARMv7 取代了以往的單核700MHz ARMv6。儘管還有一些微調,但除此之外最主要的改變就是板載記憶體從512MB增加到1GB

新的Pi即便是待機狀態,耗電量也比前幾代的板子來得更省,然而當四個核心同時運轉時會消耗更多電力,同時也因為漏電的關係而變得更燙。燙到您也許會想要加裝散熱片,尤其是您如果打算超頻的話。

由於新Pi的核心時脈已經是900MHz,據說還能輕鬆超頻到更高速。輕鬆的真相是新板出廠時的原本只有800MHz,卻在上市前的最後幾天調整了,無疑是為了一些想突破界線、追求 更高速度的人而這麼做的。

「遇到生產問題時,我們在超頻這件事上向來很保守。不過實際上板子在900MHz時運作得相當好,再上去還有很大的超頻空間 。」樹莓派執行長Eben Upton說道。

ARMv6發展到ARMv7 ,對基金會是一件大事,因為先前的Pi 是在茫茫板海中少數還使用舊v6架構的,也因為這樣某些軟體專案對於支援 Pi 根本沒興趣。此外,像是用於裝置的Ubuntu Core原本只支援ARMv7x86—現在也能輕鬆移植到新一代Pi上了。

雖然新板採用了ARMv7的核心與各類模組,不過專為ARMv6建置的二元用戶二元檔仍可繼續使用,也就是說新板Pi 上的所有軟體都完整相容於現有樹莓派的Linux版本。

今起,您可以在現有的Raspbian作業系統上透過 ‘ apt-get upgrade’ 指令來加裝  ARMv7 核心了。接著不論是第一代或是第二代的Pi 就能用同一張SD卡(假設是micro SD卡)來開機了。支援兩款板子的記憶卡映像檔,也會搭配新的NOOBS映像檔一併發布。

在本日發布之前,上週我們已經坐下來與Eben聊聊了,我們也試著在新一代板子的設計背後,深入挖掘更多的技術細節。

A:新的BCM2836 SoC或多或少可說是把舊款BCM2835ARMv6核心挖掉,再放入一個v7四核心。不過也有一些其他的小改動,能不能請您說一下呢?

E:對於USB子系統不會有任何的改變,但電力系統已經大幅調整。2835板上的SMPS 撐不住四核心Cortex complex處理器所需的電流,因此它被移除了,另外Pi 2採用了外部的SMPS晶片。再者,由於Cortex complex具備專屬的512KB L2快取,因此就不再需要128KB的系統快取了──ARM的流量會直接到SDRAM那邊。

A:過往發佈了許多BCM2835的文件,當到了BCM2836 SoC時,這些文件與它的相關性為何?Broadcom公司或樹莓派基金會是否會分享更多關於新晶片底層運作上的細節?

E所有關於2835已發布的文件都可直接用於2836。我希望Broadcom未來在適當的時候可以釋出關於晶片上硬體區塊(特別是高速介面和影片調整器器)的額外資料,不過這尚未獲得承諾。

A:您將記憶體從原本的封裝疊層模組移到板子背面的獨立晶片上。是什麼驅使這個設計的決定呢?相較於原本的PoP設計,有那些好處或壞處嗎?

E:為了2836,我們必須移植到14×14BGA上,因此12×12PoP就不太適用了。主要缺點是PCB 設計變得更複雜。主要優點則是散熱更好,因為2836是直接外露的。
 
A:一些v6的指令集將無法用於新的v7晶片。那些指令是哪些?您覺得社群玩家會明顯感受到這件事嗎?

E:使用者端的主要差異在於FPU中沒有「短向量模式」。不過它從未用於一般目的程式碼中,就我所知唯一會用到它的地方是在一些媒體加速作業,這些事情我們已經搞定了,在2836上也不會啟用(有更好的v7版本可以代替)。

A:有一些謠言說到這款新板子可能使用BCM11130(和Roku 3是同一顆),曾經考慮過嗎?有任何原因導致為什麼,或為什麼不?

E:我們致力於保持與BCM2835的完整相容性,雖然BCM11130是片相當不錯的晶片,但架構卻完全不同,這樣會讓許多底層教學完全無用。

A:這個謠言四處散播的其中一個理由是BCM11130已經具備了乙太網路和USBPi在使用LAN9154來透過USB匯流排來處理乙太網路流量這件事上,遇到不小的批評啊。先前您曾提及這不算是什麼大問題,可以稍微談一下嗎?

E:好那麼,您已經有一個從480Mbit介面下放的100Mbit的介面,所以我實在搞不懂為什麼老是會有人擔心這件事。BCM11130的好處是它有Gigabit 的乙太網路,但我們並不認為這件事的需求有大到要打破相容性。

A:您認為四核心對於自造者是有幫助的嗎?或是需要硬體低階存取的工業客戶呢?

E:我認為四核心會在一定程度上對每個人都加分。對於自造者來說,我期待看到一些能結合OpenCVSMPNEON的更複雜電腦視覺應用誕生。

A:新Raspberry Pi 2的設計,對於去年中上市Model B+板是否有影響?

E:當然。James在完成B+的設計之前,就知道了2836腳位配置了。主要的影響是B+上所有的連接器很明顯地都盡可能往板子邊緣推,這樣才能在2836SDRAM之間有足夠的佈線空間。

A:新板的到來也代表基金會與Matt Richardson(《Getting Started with the Raspberry Pi》一書的作者)跨入了美國的教育領域,加入他們來第一個美國籍員工。

M:)「雖然樹莓派在美國已經很受歡迎了,我們仍致力對更多學校、圖書館、博物館、共創空間以及個人玩家來推廣。今年美國的Pi愛好者會在各地的工作坊或活動中更強烈地感受到樹莓派的存在。

我對於已經買得到Raspberry Pi 2 Model B這件事覺得很興奮,真的迫不及待想看看大家要拿它來做什麼。不只性能提升能讓它成為更強大的自造者工具,還能藉由改善學習經驗使我們的教育使命更上一層樓。」美國樹莓派的傳道者Matt Richardson這麼說。

A:樹莓派背後的教育使命往往被自造者社群群體所忽視,但它卻是新一代板子上市的原動力。

E:我們並非以盈利為目的,我們之所以在此是希望讓孩子也可以自己寫程式。

A:在原來的Model B和現在的新板之間的性能差距,代表新Raspberry Pi 2作為一般用途的電腦的可行度更高了。

如今取得新板的價格和Model B+是一樣的,且會與其它三款現有的Pi(原本的Model BModel B+以及Model A+)一併發行。

E:產品壽命不會結束。只要人們想買Raspberry Pi Model B,我們一樣會繼續生產Raspberry Pi Model B

儘管看來沒有任何跡象符合我的臆測至少短期內是這樣—–Raspberry Pi 2去取代Raspberry Pi Model A+這片零售價只要20美元的低階版 Pi。而Model A與據稱有同樣狀況的Model B+,究竟會發生什麼事情,讓我們繼續看下去


Picture

ALASDAIR ALLAN
Alasdair Allan 是位科學家、作者、駭客與自造玩家,大部份時間都在思考關於物聯網的事情。過往的日子中,他在美國舊金山的 Moscone 中心進行的網狀網路計畫受到了參議院的高度關注,並對於找到當時最遙遠的星體這件事上有相當的貢獻。

(譯:CAVEDU教育團隊
[原文]


Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial