라즈베리파이 공식 홈페이지에 2023년 9월 28일자 Eben Upton에 의해 게시된 글입니다.
원문은 아래 링크입니다.
https://www.raspberrypi.com/news/introducing-raspberry-pi-5/
번역기 번역이니 감안하고 봐주세요.
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오늘 우리는 10월 말에 출시될 라즈베리파이 5의 출시를 발표하게 되어 기쁘게 생각합니다. 4GB 모델은 60달러, 8GB 모델은 80달러(현지 세금 별도)로 가격이 책정되었습니다. 사실상 플랫폼의 거의 모든 측면이 업그레이드되어 타협 없는 사용자 경험을 제공합니다. 라즈베리파이5 에는 새로운 기능이 포함되어 있으며 이전 제품보다 속도가 2배 이상 빠르며 영국 케임브리지에서 자체적으로 설계된 칩셋을 갖춘 최초의 라즈베리파이 컴퓨터입니다.
주요 기능은 다음과 같습니다:
- 2.4GHz 쿼드코어 64비트 Arm Cortex-A76 CPU
- OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2를 지원하는 VideoCore VII GPU
- 듀얼 4Kp60 HDMI® 디스플레이 출력
- 4Kp60 HEVC 디코더
- 듀얼 밴드 802.11ac Wi-Fi®
- 블루투스 5.0 / 블루투스 Low Energy(BLE)
- SDR104 모드를 지원하는 고속 microSD 카드 인터페이스
- 2개의 USB 3.0 포트, 동시 5Gbps 작동 지원
- USB 2.0 포트 2개
- 기가비트 이더넷, PoE+ 지원(별도의 PoE+ HAT 필요, 곧 출시 예정)
- 2 × 4레인 MIPI 카메라/디스플레이 트랜시버
- 빠른 주변 장치를 위한 PCIe 2.0 x1 인터페이스
- 라즈베리파이 표준 40핀 GPIO 헤더
- Real-time clock
- 전원 버튼
최근의 전통에서 벗어나 제품이 출시되기 전에 라즈베리파이5 를 발표합니다. 오늘부터 여러 승인 리셀러 파트너로부터 제품을 선주문할 수 있으며, 첫 번째 제품은 10월 말까지 배송될 것으로 예상됩니다.
우리는 현재의 라즈베리파이를 만드는 제작자와 해커 커뮤니티에 깊은 감사를 드립니다. 지난 몇 년 동안 우리 작업을 그토록 어렵게 만든 공급망 문제 전반에 걸쳐 귀하는 매우 인내심을 갖고 계셨습니다. 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 최소한 연말까지 판매하는 모든 라즈베리파이5를 개인에게 단일 단위로 판매할 수 있도록 보증할 예정이므로 여러분도 첫 체리를 맛보실 수 있습니다.
또한 MagPi 및 HackSpace 잡지의 인쇄판 구독자에게 일회용 코드를 제공하여 라즈베리파이5 하드웨어에 우선적으로 접근 할 수 있도록 합니다. 해당 링크를 클릭해 우선 탑승 프로그램에 대해 자세히 알아보세요. 오늘 구독하시면 우선 탑승권도 받으실 수 있습니다.
지금부터 10월 말까지 플랫폼의 다양한 측면을 중심으로 정기적인 기사와 영상을 연재할 예정입니다. 아래 링크에서 계속 확인하세요. https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/
약간의 역사
2019년 6월, 우리는 최초의 진정한 PC급 라즈베리파이 컴퓨터인 라즈베리파이4를 출시했습니다. 1.5GHz 클럭의 쿼드 코어 Arm Cortex-A72 프로세서를 사용하여 2012년의 원래 라즈베리파이 모델보다 약 40배 더 빨랐습니다. 여러모로 타이밍은 완벽했습니다. 이듬해 3월에 학교가 문을 닫게 되었고 전세계 수백만 명의 학생들이 집에서 공부하게 되었습니다. 수만명의 사람들은 라즈베리파이4를 기본 PC로 사용할 수 있었습니다.
그 후 4년 동안 라즈베리파이4와 그 파생 제품인 라즈베리파이 400 및 Compute Module 4는 전 세계적으로 열광적인 팬, 교육자, 전문 설계 엔지니어의 확고한 인기를 얻었습니다. 최신 라즈베리파이4 컴퓨터는 코어 클럭 속도가 1.8GHz로 이전 출시 버전보다 20% 더 빠르게 실행됩니다. 그리고 지난 2년 동안 전자부품 공급망에 영향을 미친 잘 알려진 문제에도 불구하고 우리는 그 기간 동안 1,400만 개 이상의 라즈베리파이4를 만들고 판매했습니다.
하지만 시간은 멈춰있지 않으며 성능에 대한 우리 커뮤니티의 욕구도 마찬가지입니다. 그리고 라즈베리파이3 시대인 2016년부터 우리는 라즈베리파이 플랫폼을 훨씬 더 근본적으로 개편하기 위해 조용히 작업해 왔습니다. 이러한 노력은 오늘 라즈베리파이5의 출시로 결실을 맺었습니다. 라즈베리파이4에 비해 CPU 및 GPU 성능이 2~3배 더 높습니다. 메모리와 I/O 대역폭도 대략 두 배입니다. 그리고 처음으로 주력 라즈베리파이 장치에 라즈베리파이 칩셋을 탑재했습니다.
새로운 플랫폼, 새로운 칩셋
라즈베리파이5를 위해 특별히 설계된 세 가지 새로운 칩으로 한단계 향상된 성능을 제공합니다.
BCM2712
BCM2712는 Broadcom의 새로운 16나노 애플리케이션 프로세서(AP)로, 라즈베리파이4를 지원하는 28나노 BCM2711 AP에서 파생되었으며 다양한 아키텍처 개선이 이루어졌습니다. 그 중심에는 2.4GHz 클럭, 코어당 512KB L2 캐시 및 2MB 공유 L3 캐시를 갖춘 쿼드 코어 64비트 Arm Cortex-A76 프로세서가 있습니다. Cortex-A76은 Cortex-A72를 능가하는 3세대 마이크로아키텍처로, 더 많은 IPC(클럭당 명령어)와 더 낮은 명령어당 에너지를 제공합니다. 새로운 코어, 더 높은 클럭 속도, 더 작은 프로세스 구조의 조합으로 훨씬 더 빠른 라즈베리파이5가 되었고 주어진 작업 부하에 대해 훨씬 더 적은 전력을 소비합니다.
더 새롭고 더 빠른 CPU는 더 새롭고 더 빠른 GPU인 Broadcom의 VideoCore VII로 보완됩니다. 이 GPU는 이곳 Cambridge에서 개발되었으며 Igalia의 친구들이 제공하는 완전 오픈 소스 Mesa 드라이버를 사용합니다. 업데이트된 VideoCore 하드웨어 비디오 스케일러(HVS)는 라즈베리파이4의 단일 4Kp60 또는 듀얼 4Kp30에서 최대 2개의 동시 4Kp60 HDMI 디스플레이를 구동할 수 있습니다. 4Kp60 HEVC 디코더와 새로운 이미지 센서 파이프라인(ISP)은 모두 라즈베리파이에서 개발되었으며 멀티미디어 하위 시스템을 완성합니다. 시스템에 메모리 대역폭을 계속 공급하기 위해 Raspberry Pi 4의 유효 2000MT/s에서 4267MT/s로 실행되는 32비트 LPDDR4X SDRAM 하위 시스템을 보유하고 있습니다.
RP1
이전 라즈베리파이 세대는 모놀리식(monolithic) AP 아키텍처를 기반으로 구축되었습니다. 일부 주변 기능은 외부 장치(라즈베리파이4의 Via Labs VL805 USB 컨트롤러 및 허브, 이전 버전의 Microchip LAN951x 및 LAN7515 USB 허브 및 이더넷 컨트롤러 칩)에 의해 제공되었지만 거의 모든 I/O 기능이 AP 자체에 통합되었습니다. 라즈베리파이의 역사 초기에 우리는 AP를 점점 더 새로운 프로세스 노드로 마이그레이션함에 따라 이 접근 방식이 결국 기술적으로나 경제적으로 지속 불가능해질 것이라는 것을 깨달았습니다.
반면 라즈베리파이5는 분리된 칩렛 아키텍처를 기반으로 구축되었습니다. 여기서는 주요 고속 디지털 기능인 SD 카드 인터페이스(보드 레이아웃상의 이유로) 및 가장 빠른 인터페이스(SDRAM, HDMI 및 PCI Express)만 AP에서 제공됩니다. 다른 모든 I/O 기능은 별도의 I/O 컨트롤러로 오프로드되어 더 오래되고 저렴한 프로세스 노드에서 구현되며 PCI Express를 통해 AP에 연결됩니다.
RP1은 라즈베리파이5용 I/O 컨트롤러로, RP2040 마이크로 컨트롤러를 제공한 라즈베리파이의 동일한 팀이 설계하고 RP2040과 같이 TSMC의 성숙한 40LP 프로세스에서 구현되었습니다. 2개의 USB 3.0과 2개의 USB 2.0 인터페이스를 제공하며 기가비트 이더넷 컨트롤러, 카메라 및 디스플레이용 4레인 MIPI 트랜시버 2개, 아날로그 비디오 출력, 3.3V 범용 I/O(GPIO), GPIO 다중화 저속 인터페이스(UART, SPI, I2C, I2S 및 PWM)의 일반적인 모음입니다. 4레인 PCI Express 2.0 인터페이스는 BCM2712와의 16Gb/s 링크를 제공합니다.
2016년부터 개발중인 RP1은 그동안 라즈베리파이에서 수행한 프로그램 중 가장 오래 실행되었고 가장 복잡하며 가장 비싼(1,500만 달러) 프로그램입니다. 예상 요구 사항이 변경됨에 따라 수년에 걸쳐 상당한 발전을 거쳤습니다. 라즈베리파이5에 사용된 C0 단계는 세 번째 주요 개정판입니다. 인터페이스는 세부적으로 BCM2711과 다르지만 기능적 관점에서는 매우 유사하게 설계되어 이전 라즈베리파이 장치와의 높은 호환성을 보장합니다.
DA9091
BCM2712 및 RP1은 세 번째 새로운 구성 요소인 Renesas DA9091 "Gilmour" 전력 관리 IC(PMIC)에서 지원됩니다. 이는 BCM2712의 Cortex-A76 코어 및 기타 디지털 로직에 전력을 공급하기 위해 20A 전류를 제공할 수 있는 4상 코어 공급 장치를 포함하여 보드에 필요한 다양한 전압을 생성하기 위해 8개의 개별 스위치 모드 전원 공급 장치를 통합합니다.
BCM2712와 마찬가지로 DA9091도 다년간의 공동개발 노력의 산물입니다. 에딘버러의 르네사스(Renesas) 팀과 긴밀히 협력하여 우리의 요구 사항에 정확하게 맞춰진 PMIC를 제작할 수 있었습니다. 그리고 우리는 자주 요청되는 두 가지 기능을 집어넣을 수 있었습니다. 하나는 외부 슈퍼커패시터나 충전식 리튬-망간 셀로 구동할 수 있는 실시간 시계(RTC)입니다. 두번째는 하드 및 소프트 전원 끄기 및 전원 켜기 이벤트를 지원하는 PC 스타일 전원 버튼입니다.
칩셋의 다른 두 가지 요소는 라즈베리파이4에서 그대로 유지되었습니다. Infineon CYW43455 콤보 칩은 BLE(Bluetooth Low-Energy)를 갖춘 듀얼 밴드 802.11ac Wi-Fi 및 Bluetooth 5.0을 제공합니다. 칩 자체는 변경되지 않았지만 전력 소비를 줄이기 위해 전용 스위치형 전원 공급 장치 레일이 제공되며 더 높은 잠재적 처리량을 위해 DDR50 모드를 지원하는 업그레이드된 SDIO 인터페이스를 통해 BCM2712에 연결됩니다. 이전과 마찬가지로 이더넷 연결은 Broadcom BCM54213 기가비트 이더넷 PHY에 의해 제공됩니다.
폼팩터의 진화
외형적으로 라즈베리파이5는 이전 제품과 매우 유사합니다. 그러나 전반적인 신용카드 크기의 공간을 유지하면서 새로운 칩셋의 기능에 맞춰 디자인의 일부 요소를 업데이트할 기회를 얻었습니다.
보드에서 4극 복합 비디오 및 아날로그 오디오 잭을 제거했습니다. 이제 RP1에 의해 생성된 컴포지트 비디오는 보드 하단 가장자리에 있는 0.1인치 간격의 한 쌍의 패드에서 계속 사용할 수 있습니다.
이제 우리는 이전에 4극 오디오 잭과 카메라 커넥터가 차지했던 공간에 한 쌍의 FPC 커넥터를 사용합니다. 이는 다양한 세대의 컴퓨팅 모듈 I/O 보드에서 볼 수 있는 것과 동일한 고밀도 핀아웃을 사용하는 4레인 MIPI 인터페이스입니다. 이는 양방향(트랜시버) 인터페이스입니다. 즉, 각 인터페이스는 CSI-2 카메라 또는 DSI 디스플레이에 연결할 수 있습니다. 이전에 디스플레이 커넥터가 차지했던 보드 왼쪽 공간에는 이제 고속 주변 장치용 PCI Express 2.0 연결의 단일 레인을 제공하는 더 작은 FPC 커넥터가 포함됩니다.
기가비트 이더넷 포트가 보드의 오른쪽 에서 왼쪽 기본 위치로 돌아왔습니다. 그리고 4핀 PoE 커넥터를 탑재하여 기존 PoE 및 PoE+ HAT과의 호환성을 유지하면서 보드 레이아웃을 단순화했습니다.
마지막으로 방열판용 장착 구멍 한 쌍과 RTC 배터리용 JST 커넥터(2핀), Arm 디버그 및 UART(3핀), PWM 제어 및 타코 피드백 기능이 있는 팬(4핀)이 적용되었습니다.
케임브리지에서 설계, 웨일즈에서 제조
모든 주력 라즈베리파이 제품과 마찬가지로 라즈베리파이5도 사우스 웨일스주 Pencoed에 있는 Sony UK Technology Center에서 제작되었습니다. 우리는 2012년 최초의 라즈베리파이 컴퓨터를 출시한 이후 Sony와 협력해 왔으며 캠브리지에 있는 엔지니어링 디자인 센터에서 자동차로 몇 시간 거리 내인 곳에서 제품을 제조할 수 있다는 이점을 굳게 믿고 있습니다. 지난 10년 동안 Sony 팀과 자주 교류해 온 덕분에 신뢰성 있고, 저렴하고, 대규모로 제작할 수 있는 제품을 설계하는 방법을 이해할 수 있었습니다.
라즈베리파이5는 다양한 제조 혁신을 도입한 제품입니다. 그 중 하나는 제품의 기계적 품질을 향상시키고, 처리량을 늘리며, 생산 흐름에서 비용이 많이 들고 에너지 집약적인 선택적 솔더 또는 웨이브 솔더 공정을 제거하는 커넥터용 침입형 리플로우(intrusive reflow) 입니다. 그리고 더욱 깔끔한 보드 가장자리를 위한 완전히 라우팅된 패널 싱귤레이션과 RP2040 마이크로컨트롤러를 대규모로 테스트한 경험에서 영감을 받은 생산 테스트에 대한 새로운 접근 방식이 포함됩니다.
액세서리
모든 새로운 주력 라즈베리파이 제품에는 새로운 액세서리가 함께 제공되며 라즈베리파이5도 예외는 아닙니다. 레이아웃 변경, 새로운 인터페이스, 훨씬 더 높은 최고 성능(및 최고 전력 소비량의 증가 폭 감소)으로 인해 일부 기존 액세서리를 재설계하고 완전히 새로운 액세서리를 개발하게 되었습니다.
케이스
10달러의 가격으로 제공되는 라즈베리파이5의 업데이트된 케이스는 이전 라즈베리파이4의 미학을 기반으로 구축되었지만 다양한 새로운 유용성과 열 관리 기능을 추가했습니다.
저소음 및 긴 수명을 위해 채택된 유체 동적 베어링이 포함된 통합 2.79(최대) CFM 팬은 라즈베리파이5의 4핀 JST 커넥터에 연결되어 온도 제어 냉각을 제공합니다. 공기는 덮개 아래의 360도 슬롯을 통해 흡입되어 BCM2712 AP에 부착된 히트싱크 위로 송풍되며 커넥터 구멍과 통풍구를 통해 배출됩니다.
SD 카드를 제거하지 않고도 라즈베리파이5 보드를 장착할 수 있도록 케이스를 늘리고 고정 기능을 조정했습니다. 케이스 상단을 제거하면 이제 여러 케이스를 쌓을 수 있을 뿐만 아니라 스페이서와 GPIO 헤더 확장을 사용하여 팬 상단에 HAT를 장착할 수도 있습니다.
모든 플라스틱 제품과 마찬가지로 새 케이스도 영국 웨스트 미들랜드에 있는 T-Zero의 친구들이 제조했습니다.
액티브 쿨러
라즈베리파이5는 케이스 없이 지속적으로 큰 부하가 걸리는 상태에서 스로틀링 없이 사용하려는 사용자를 위해 $5로 Active Cooler를 추가할 수 있는 옵션이 있습니다. 이는 두 개의 새로운 장착 구멍을 통해 보드에 부착되고 케이스 팬과 동일한 4핀 JST 커넥터에 연결됩니다.
방사형 팬은 압출 및 가공된 알루미늄 히트싱크를 통해 공기를 밀어냅니다. 케이스와 액티브 쿨러 모두 일반적인 주변 온도와 최악의 부하에 대해 라즈베리파이5를 열 조절점보다 훨씬 낮게 유지할 수 있습니다. Active Cooler의 냉각 성능은 우수하여 오버클러커에게 특히 적합합니다.
27W USB-C 전원 공급 장치
라즈베리파이5는 동일한 워크로드를 실행할 때 라즈베리파이4보다 훨씬 적은 전력을 소비하고 훨씬 더 낮은 온도로 작동합니다. 그러나 성능 상한선이 훨씬 높다는 것은 가장 집약적인 워크로드, 특히 병리학적 "power virus" 워크로드의 경우 최대 전력 소비가 라즈베리파이4의 경우 8W인 데 비해 약 12W로 증가한다는 것을 의미합니다.
라즈베리파이 5와 함께 표준 5V, 3A(15W) USB-C 전원 어댑터를 사용하는 경우 기본적으로 다운스트림 USB 전류를 600mA로 제한하여 이러한 워크로드를 지원할 수 있는 충분한 여유가 있는지 확인해야 합니다. 이는 라즈베리파이4의 1.2A 제한보다 낮지만 일반적으로 마우스, 키보드 및 기타 저전력 주변 장치를 구동하는 데는 충분합니다.
최대 부하에 대한 여유를 유지하면서 하드 드라이브 및 SSD와 같은 고전력 주변 장치를 구동하려는 사용자를 위해 5V, 5A(25W)인 12달러 USB-C 전원 어댑터를 제공합니다. 라즈베리파이5 펌웨어가 이 전원 공급 장치를 감지하면 USB 전류 제한을 1.6A로 증가시켜 다운스트림 USB 장치에 5W의 추가 전력을 제공하고 5W의 추가 온보드 전력을 제공합니다. 라즈베리파이5 오버클럭 실험을 원하는 사용자에게 좋은 점입니다.
사용자는 3A 어댑터를 사용할 때에도 더 높은 값을 지정하여 전류 제한을 무시할 수 있는 옵션이 있다는 점에 유의해야 합니다. 테스트에서 우리는 이 모드에서 라즈베리파이5가 고전력 USB 장치 구성과 과다한 작업 부하를 제외한 모든 작업에서 완벽하게 작동한다는 것을 발견했습니다.
카메라 및 디스플레이 케이블
MIPI 커넥터의 새로운 고밀도 핀아웃은 자체 카메라와 디스플레이 그리고 타사 제품을 라즈베리파이5에 연결하려면 별도의 어댑터가 필요하다는 것을 의미합니다.
기존 카메라 및 디스플레이 소유자를 지원하기 위해 우리는 고밀도 형식(현재 "mini"라고 함)에서 이전 저밀도 형식(현재 "standard"이라고 함)으로 변환하는 FPC 카메라 및 디스플레이 케이블을 제공하고 있습니다. . 이 케이블은 200mm, 300mm, 500mm 길이로 제공되며 가격은 각각 1달러, 2달러, 3달러입니다.
카메라 모듈 3, High-Quality 카메라, 글로벌 셔터 카메라 및 터치스크린 디스플레이는 모두 표준-표준 및 200mm 미니-표준 케이블과 함께 제공됩니다.
PoE+ HAT
2024년 초부터 새로운 PoE+ HAT을 제공할 예정입니다. 이는 4핀 PoE 헤더의 새로운 위치를 지원하며 기계적으로 방해하거나 공기 흐름을 방해하지 않고 라즈베리파이5 케이스 내부에 배치할 수 있는 L자형 폼 팩터를 갖습니다.
(프로토타입 PoE+ HAT. 제작 버전이 어떻게 될지는 아직 알 수 없지만, 똑같지는 않을 것이라는 점은 알고 있습니다.)
새로운 PoE+ HAT은 평면 변압기를 PCB 레이아웃에 통합하고 최적화된 플라이백 컨버터 아키텍처를 활용하여 전체 0~25W 범위의 출력 전력에서 높은 효율을 유지합니다.
M.2 HAT
라즈베리파이5 기능에 가장 흥미로운 추가 사항 중 하나는 단일 레인 PCI Express 2.0 인터페이스입니다. 빠른 주변 장치를 지원하기 위해 보드 왼쪽의 16핀, 0.5mm 피치 FPC 커넥터가 있습니다.
2024년 초부터 이 커넥터와 M.2 표준의 하위 세트 간에 변환하는 한 쌍의 기계식 어댑터 보드를 제공하여 사용자가 NVMe SSD 및 기타 M.2 형식 액세서리를 연결할 수 있도록 할 것입니다. 표준 HAT 폼 팩터를 준수하는 첫 번째 이유는 더 큰 장치를 장착하기 위한 것입니다. 두번째는 새로운 PoE+ HAT의 L자형 폼 팩터를 공유하여 라즈베리파이5 케이스 내부에 2230 및 2242 형식 장치 장착을 지원합니다.
(프로토타입 M.2 HAT. 최종 하드웨어는 이와 똑같지는 않습니다.)
라즈베리파이 초보자 가이드, 5판
$24.99의 가격으로 판매되는 라즈베리파이 초보자 가이드의 새 버전은 라즈베리파이 컴퓨터 및 액세서리를 위한 완벽한 설명서입니다. 라즈베리파이5와 Debian Bookworm을 기반으로 한 Raspberry Pi OS의 향후 릴리스를 포함하도록 포괄적으로 업데이트되었습니다.
RTC 배터리
마지막으로, 우리는 JST 커넥터와 접착식 장착 패드를 갖춘 파라소닉 리튬 망간 충전식 코인 셀을 공급합니다. 가격은 5달러이며, 주 전원 공급 장치가 분리되었을 때 라즈베리파이5의 실시간 클록(RTC)에 전원을 공급하는데 적합합니다.
더 새롭고 향상된 Raspberry Pi OS
라즈베리파이5 런칭 프로그램의 마지막 단계와 병행하여 우리 소프트웨어 팀은 라즈베리파이 장치용 공식 자사 운영 체제인 Raspberry Pi OS의 새 버전을 개발하느라 바빴습니다. 이는 코드명 “Bookworm”인 Debian(및 그 파생 Raspbian)의 최신 릴리스를 기반으로 하며, 특히 X11에서 Raspberry Pi 4 및 5의 Wayfire Wayland 컴포지터로의 전환 등 수많은 개선 사항을 통합합니다.
Raspberry Pi OS는 10월 중순에 출시될 예정이며 라즈베리파이5에서 유일하게 지원되는 자사 운영 체제가 될 것입니다. 10월 말에 라즈베리파이5가 출시되기 직전에 다운로드할 수 있습니다.
크레딧
라즈베리파이5를 구현하는 데에는 수십개의 조직과 수백명의 개인이 참여하여 7년에 걸쳐 2,500만 달러를 투자했습니다.
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쎄라토 
