Raspberry Pi RP1 พร้อมเอกสาร datasheet และบล็อกไดอะแกรม

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการเปิดตัว Raspberry Pi 5  พร้อมกับซีพียู Broadcom BCM2712 และชิป RP1 เป็นชิป I/O controller ที่ออกแบบโดย Raspberry Pi เหมือนกับที่บริษัทออกแบบไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2 (RP2040) และตอนนี้เรามีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Raspberry Pi RP1 รวมถึงเอกสาร datasheet (ฉบับร่าง) และบล็อกไดอะแกรม

ชิป RP2040 ได้เปิดตัวก่อน และ ชิป RP1 peripheral controller ได้เริ่มต้นการออกแบบเมื่อ 7 ปีที่แล้วด้วยงบประมาณด้านการวิจัยและพัฒนาเพื่อพัฒนา Raspberry Pi 5 ประมาณ 25 ล้านดอลลาร์ (900 ล้านบาท) ในตอนเปิดตัวเราทราบเพียงว่า RP1 จัดการ I/O, แบนด์วิดธ์ USB ที่เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าด้วย USB 3.0 hosts แยกกัน 2 พอร์ต และอินเทอร์เฟส MIPI ที่มีความเร็วสูง แต่ยังไม่ชัดเจนว่าการเชื่อมต่ออื่น ๆ มาจากชิป BCM2712 หรือ RP1 แต่ตอนนี้เราทราบแล้วจากการปล่อยเอกสาร datasheet

คุณสมบัติและสเปคของ Raspberry Pi RP1:

• MCU – ไมโครคอนโทรลเลอร์ Dual-arm Cortex-M3 พร้อม SRAM ขนาด 64KB, TCM, bootROM สำหรับการกำหนดค่าและการจัดการแพลตฟอร์ม
• อินเทอร์เฟส Host  – PCIe 2.0 x4 bus
• อินเทอร์เฟส MIPI camera/display
  • 2x MIPI CSI-2 สำหรับกล้อง และ 2x MIPI DSI สำหรับการแสดงผล ที่เชื่อมต่อกับ 2x MIPI DPHY 4-เลน ที่ใช้งานร่วมกัน สำหรับ bandwidth สูงสุด 8 Gbps
  • แต่ละตัวควบคุมกล้องมีตัวประมวลผลสัญญาณภาพ (ISP-FE) ที่ประมวลผลข้อมูลภาพที่เข้ามา
  • การกำหนดค่าที่เป็นไปได้รวมถึง 2x กล้อง, 2x จอแสดงผล, หรือ 1x จอแสดงผล + 1x กล้อง
• ระบบเครือข่าย – Gigabit Ethernet MAC (RGMII)
• USB – 2x XHCI controllers แต่ละตัวเชื่อมต่อกับ USB 3.0 PHY และ USB 2.0 PHY สำหรับ  bandwidth รวมสูงสุด 10 Gbps (5Gbps ต่อ XHCI controllers)
• GPIO
  • 28x ขา GPIO
  • รองรับการใช้งาน 3.3V (สามารถใช้ไฟฟ้าสูงสุด 3.63V เมื่อ RP1 ไม่ได้รับพลังงาน)
  • ฟังก์ชั่นสำรอง GPIO
    • ที่เก็บข้อมูล – eMMC/SDIO bus พร้อมอินเทอร์เฟส 4 บิต
    • จอแสดงผล – 24-bit DPI output
    • Audio – 2x I2S, เอาต์พุตเสียงสเตอริโอ PWM (AUDIO_OUT)
    • 5x UART, 6x SPI, 4x I2C
    • สัญญาณ PWM 4 ช่อง
    • Interrupt generation ของการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันที่ขาหรือ edge
    • Clocks
      • 1x Clock Producer instance
      • 1x Clock Consumer instance
      • General-purpose clock input and output (GPCLK)
    • RIO – อินเทอร์เฟซ Registered IO เพื่อให้โปรเซสเซอร์โฮสต์สามารถควบคุม GPIOs
• อื่น ๆ
  • 8-channel DMA Controller (DMAC) สำหรับการบริการวงจรรอบข้าง (Peripherals) ด้วยความเร็วต่ำ
  • 3x PLLs ประกอบด้วย 2 fractional-N PLLs เพื่อรองรับการสร้างสัญญาณ Clock ของวิดีโอและเสียง และ 1x integer PLL เพื่อสร้างสัญญาณ Clock ของระบบ
  • 5-input ตัวแปลงสัญญาณภาพ successive-approximation analog-to-digital (ADC) converter พร้อม 12-bit ที่ 500kSPS กับ 9.5 ENOB (Effective number of bits), external inputs 4 ช่อง, internal เซนเซอร์อุณหภูมิ 1 ช่อง
• ขนาด – แม่พิมพ์ 20 มม.²
• ผลิตโดยใช้ – TSMC’s 40LP process (หมายเหตุ: BCM2712 ผลิตโดยใช้ process 16nm)

ไม่มีการกล่าวถึงเกี่ยวกับหน่วยความจำแฟลชสำหรับเฟิร์มแวร์ แต่ Eben Upton ได้อธิบายว่า การเปิดตัวเอกสาร datasheet นี้เป็นเพียงบางส่วนเท่านั้นและมุ่งเน้นไปที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ใช้ไดรเวอร์สำหรับ Raspberry Pi 5 SBC ดูเหมือนว่า Raspberry Pi RP1 อาจมีคุณลักษณะที่ถูกซ่อนไว้ (เช่น คุณสมบัติที่ยังไม่ได้เปิดเผยอย่างเป็นทางการ) เนื่องจากเราได้รับข้อมูลว่า “บริษัทกำลังพิจารณาการเปิดเผยข้อมูลคุณสมบัติเพิ่มเติมของ RP1 ทั้งในซอฟต์แวร์และเอกสารเประกอบ”

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Raspberry Pi releases RP1 peripheral controller datasheet and block diagram