作者：陸向陽
圖1 第五代樹莓派（圖片來源：樹莓派官網）
深受創客喜愛的樹莓派單板電腦近年來因疫情影響，不僅缺貨且影響新一代產品的推出時間，在長期間停留於第四代後，近期總算預告要推出第五代了，且與過往相當不同。
第五代樹莓派
第五代使用新的四核晶片BCM2712，時脈達2.4GHz，宣稱效能是第四代的2-3倍；記憶體為4GB或8GB，容量上沒有超越；過去DSI連接器一組、CSI連接器一組，現在變成DSI/CSI兩組，依然是兩組但運用彈性更好（新接腳，不相容過往），可以兩個都是顯示器或兩個都是攝影機，然後又多了一個PCIe介面（x1的傳輸巷）的連接器。
圖2 主控晶片BCM2712（圖片來源：樹莓派官網）
圖3 兩組DSI/CSI雙用介面（圖片來源：樹莓派官網）
樹莓派官方也預告，2024年會推出2款轉接器，一個是把PCIe介面轉接成M.2介面以便連接高速的固態硬碟，或其他也使用M.2介面的硬體週邊；另一個是把第五代板子上新設置的4-pin PoE+介面接腳轉接，可提供最大25瓦的電力，一般估計是用來供電給連接PCIe介面的固態硬碟之用，如2230（長寬22 x 30mm）、2242（長寬22 x 42mm）尺寸的固態硬碟。
圖4 M.2介面轉接器的雛形品，尚未定案（圖片來源：樹莓派官網）
圖5 PoE+介面轉接器的雛形品，尚未定案（圖片來源：樹莓派官網）
值得注意的是，高速I/O部分樹莓派用上了一顆新的專屬晶片稱為RP1（出自原來RP2040晶片設計團隊之手），但其實早於2016年就提案開發，RP1負責乙太網路、攝影機、顯示器、GPIO等I/O工作。
圖6 樹莓派另一個官方專屬晶片RP1，負責I/O工作（圖片來源：樹莓派官網）
另外有一顆電源管理晶片（PMIC）是由日本瑞薩Renesas提供，晶片編號DA9091（Gilmour），最高可提供20安培電流，是因應新主控晶片而配置的。
進一步的，第五代樹莓派也有了即時鐘（Real-Time Clock, RTC）功能，並設有接腳可以連接外部電池（有官方版電池，5美元）或外部超電容以持續供電運作，這在一般個人電腦上，早於1984年的IBM 286電腦就有的，但樹莓派為追求低成本一直未配置，另一個長時間追求低成本而未配置的是電源按鈕，第五代總算提供。
圖7 瑞薩Renesas編號DA9091的PMIC電源管理晶片（圖片來源：樹莓派官網）
圖8 官方版的即時鐘供電電池（圖片來源：樹莓派官網）
此外，一些沒有改動的東西也有強化，例如microSD介面支援SDR104模式，傳輸率可到104MB/Sec，或Wi-Fi、藍牙晶片依然是德國英非凌Infineon的CYW43455，但供電部分的設計持續精進可以更省電運作，並用更快的方式（SDIO介面，DDR59模式）與主控晶片連接，傳輸瓶頸減少。
其他如GPIO接腳維持40-pin，看來筆者之前猜測會廢除GPIO的推想沒有實現，至少這一代還有，另外也猜測會加裝上RP2040晶片也是沒有，勉強說RP1是RP2040的另一種替代。
不相容的部份
有了上述種種好康，所以第五代樹莓派依然可以跟過去的樹莓派一樣，使用相同的外殼、使用相同的供電變壓器、使用相同的被動式散熱片散熱，以及使用相同的作業系？對此答案統統為否，一律要使用新的。
首先是主控晶片效能更強了，這次強制使用主動式電動風扇散熱，無法只靠散熱片了；然後也因為風扇以及新增各種接腳的緣故，原有的機殼也無法相容使用了；既然效能更強，用電也會更兇，供電器必須用新的，最高能到27瓦電力的。
圖9 第五代強制使用電動風扇散熱（圖片來源：樹莓派官網）
圖10 因為新的I/O配置、強制配置風扇等因素也必須用新機殼（圖片來源：樹莓派官網）
作業系統也是，畢竟有太多新硬體要支援，可支援第五代的新版樹莓派作業系統（基於代號Bookworm的Debian核心）預計10月中推出，第五代樹莓派售價60美元（例行性宣稱價格，實際街價多高於此）。
總結
最後樹莓派官方也強調第五代耗費七年時間設計，研發費用約2,500萬美元，在英國劍橋設計，在威爾斯的Sony技術中心製造，機殼由英國T-Zero製造。
整體而言，樹莓派日益向一台正規桌上型電腦看齊，為此加入電源鈕、即時鐘，各方面規格也持續強化精進等，但依然極力壓低價格，至於更高規格將帶來如何的新應用仍有待觀察。
（責任編輯：謝嘉洵。）
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