- Raspberry Pi 5 wurde für eine Veröffentlichung Ende Oktober 2023 angekündigt und stellt bei Preisen von 60 US-Dollar für 4 GB bzw. 80 US-Dollar für 8 GB eine mehr als doppelt so hohe Leistung wie der Raspberry Pi 4 in Aussicht
- Das neue Board verändert die Plattform grundlegend: Cortex-A76-CPU, VideoCore-VII-GPU, zwei 4Kp60-HDMI-Ausgänge, PCIe 2.0 x1, Wi‑Fi, Bluetooth, USB 3.0/2.0 und mehr
- Die größte Einschränkung bei den Medienfunktionen ist das Fehlen eines Hardware-Video-Encoders; tatsächlich hardwarebeschleunigtes Video ist auf 4Kp60-H.265/HEVC-Decoding beschränkt
- Raspberry Pi erklärt, dass Software-Encoding eine feinere Steuerung von Qualität und Bitrate ermögliche und das standardmäßige 1080p60-Encoding ungefähr nur einen Prozessor benötige
- Nutzer, die auf Echtzeit-Encoding für Kamera-Streaming, Drohnen oder latenzarme Übertragung gesetzt haben, müssen Stromverbrauch, Latenz und CPU-Auslastung neu abwägen
Veröffentlichungstermin und Preis
- Raspberry Pi 5 wurde für eine Veröffentlichung Ende Oktober 2023 angekündigt; der Preis beträgt 60 US-Dollar für das 4-GB-Modell und 80 US-Dollar für das 8-GB-Modell, jeweils zuzüglich regionaler Steuern
- Das Produkt wurde vor dem Eintreffen im Handel vorgestellt und kann über Approved-Reseller-Partner vorbestellt werden; die ersten Einheiten sollen bis Ende Oktober ausgeliefert werden
- Raspberry Pi erklärte, man werde mindestens bis Jahresende die gesamte Menge des Raspberry Pi 5 gesondert für den Einzelverkauf an Privatpersonen reservieren
- Print-Abonnenten von The MagPi und HackSpace erhalten einen einmaligen Code für bevorzugten Zugang zur Raspberry-Pi-5-Hardware
- Weitere Informationen zum Raspberry Pi 5 sollen unter raspberrypi.com/5 folgen
Wichtige Hardware-Spezifikationen
- Die CPU ist eine 2,4 GHz Quad-Core 64-bit Arm Cortex-A76 auf Basis des Broadcom BCM2712 mit 512 KB L2-Cache pro Core und 2 MB gemeinsamem L3-Cache
- Die GPU ist die in Cambridge entwickelte Broadcom VideoCore VII und unterstützt OpenGL ES 3.1 sowie Vulkan 1.2
- Display- und Medienfunktionen umfassen:
- zwei 4Kp60-HDMI-Display-Ausgänge
- 4Kp60-HEVC-Decoder
- eine neue, von Raspberry Pi entwickelte Image Sensor Pipeline
- I/O und Erweiterungsmöglichkeiten wurden gegenüber dem Raspberry Pi 4 ausgebaut
- 2 USB-3.0-Ports mit Unterstützung für gleichzeitigen 5-Gbps-Betrieb
- 2 USB-2.0-Ports
- Gigabit Ethernet
- PCIe-2.0-x1-Interface für schnelle Peripheriegeräte
- 2 4-lane MIPI camera/display transceiver
- Raspberry Pi standardmäßiger 40-pin GPIO header
- real-time clock
- power button
- Der Arbeitsspeicher ist ein 32-bit LPDDR4X SDRAM subsystem und arbeitet mit 4267 MT/s, schneller als die effektiven 2000 MT/s des Raspberry Pi 4
Drei neue Chips und Architekturänderungen
- Im Raspberry Pi 5 stecken drei neue Chips, die für dieses Produktprogramm entwickelt wurden
- BCM2712 ist Broadcoms neuer 16-nm-Application-Processor, abgeleitet vom 28-nm-BCM2711-AP des Raspberry Pi 4, und enthält mehrere Architekturverbesserungen
- Cortex-A76 ist eine drei Generationen jüngere Microarchitecture als Cortex-A72
- Er bietet höhere IPC und geringere Energie pro Instruction
- Raspberry Pi 5 nutzt statt der monolithischen AP-Architektur früherer Generationen eine disaggregated chiplet architecture
- Der AP übernimmt die wichtigsten schnellen digitalen Funktionen, SD-card interface, SDRAM, HDMI und PCI Express
- Die übrigen I/O-Funktionen werden auf einen separaten I/O-Controller ausgelagert und per PCI Express mit dem AP verbunden
- RP1 ist der I/O-Controller für den Raspberry Pi 5; er wurde vom Raspberry-Pi-Team entworfen, das auch den RP2040-Microcontroller entwickelt hat, und im TSMC-40LP-Prozess umgesetzt
- 2 USB-3.0-Interfaces
- 2 USB-2.0-Interfaces
- Gigabit-Ethernet-Controller
- 2 four-lane MIPI transceiver
- analogue video output
- 3,3-V-GPIO
- UART, SPI, I2C, I2S, PWM
- RP1 bildet über ein four-lane PCI Express 2.0 interface einen 16-Gb/s-Link zum BCM2712
- RP1 wird seit 2016 entwickelt, kostete 15 Millionen US-Dollar und wird als das langfristigste, komplexeste und teuerste Programm beschrieben, das Raspberry Pi bisher durchgeführt hat
- Der dritte neue Chip ist der Renesas DA9091 „Gilmour“ PMIC
- Er integriert acht switch-mode power supplies
- Enthalten ist eine 20-A-quad-phase core supply, die die Cortex-A76-Cores des BCM2712 und weitere digitale Logik versorgen kann
- Er stellt RTC- und PC-style-power-button-Funktionen bereit
Einschränkungen bei Video-Decoding und -Encoding
- In den Kommentar-Fragen und -Antworten stellte Raspberry Pi klar, dass die tatsächliche Hardware-Video-Funktion des Raspberry Pi 5 nur 4Kp60 H.265/HEVC decode ist
- Der Raspberry Pi 5 hat keinen Hardware-Video-Encoder
- H.264 wird per Software verarbeitet
- Auch ein HEVC-Hardware-Encoder wird nicht angeboten
- Gordon Hollingworth bewertete das Hardware-Encoding der Raspberry Pi 1, 2, 3 und 4 als vergleichsweise schwach bei der Qualität im Verhältnis zur Bitrate
- Encoding über den Prozessor erlaubt es Nutzern, die Balance zwischen Qualität und Bitrate genauer zu wählen, erhöht aber entsprechend den Stromverbrauch
- Nach Standardeinstellungen benötigt 1080p60-Encoding ungefähr nur einen Prozessor und soll bessere Qualität liefern als der Hardware-Encoder des Raspberry Pi 4
- Mit passenden Einstellungen könne 4K-Encoding bei etwa 24 fps möglich sein, in diese Richtung sei jedoch noch nicht optimiert worden
- Langfristig müsse man „etwas tun“, doch beim Raspberry Pi 5 sei ein Hardware-Encoder mit Blick auf die Siliziumfläche „mm² too far“ gewesen
- In einer Kommentarantwort von Liz Upton heißt es, AV1-Decoding sei möglich, allerdings nicht in 4K; 1080p dürfte möglich sein
Board-Layout und Änderungen an den Anschlüssen
- Raspberry Pi 5 behält den Kreditkarten-Formfaktor bei, doch einige Platzierungen wurden an die Funktionen des neuen Chipsets angepasst
- Der four-pole composite video und analogue audio jack wurde entfernt
- Composite Video wird vom RP1 erzeugt und ist weiterhin über ein Paar 0,1-Zoll-Pads an der unteren Boardkante verfügbar
- An der Stelle, an der zuvor der four-pole jack und der camera connector saßen, befinden sich nun zwei FPC-Connectoren
- Die beiden MIPI-Interfaces sind bidirectional transceiver und können jeweils mit einer CSI-2-Kamera oder einem DSI-Display verbunden werden
- Auf der linken Boardseite, wo zuvor der Display-Connector saß, befindet sich nun ein kleinerer FPC-Connector für eine PCI-Express-2.0-single-lane-Verbindung
- Die Gigabit-Ethernet-Buchse kehrt an ihre traditionelle Position unten rechts auf dem Board zurück
- Auch der four-pin PoE connector wurde versetzt und ist daher nicht mit bestehenden PoE- und PoE+ HATs kompatibel
- Zwei Mounting Holes für einen Heatsink sowie folgende JST-Connectoren wurden hinzugefügt
- 2-pin für die RTC battery
- 3-pin für Arm debug und UART
- 4-pin für einen Lüfter mit PWM control und tacho feedback
Stromversorgung, Kühlung und Zubehör
- Raspberry Pi 5 ist dafür ausgelegt, typische Client-Workloads auch ohne Gehäuse und ohne Active Cooling zu bewältigen
- Für dauerhafte Heavy Load ohne Gehäuse und ohne Throttling kann der 5-US-Dollar-Active-Cooler ergänzt werden
- Das aktualisierte Gehäuse für Raspberry Pi 5 kostet 10 US-Dollar und integriert einen Lüfter mit bis zu 2,79 CFM
- Der Lüfter wird an den four-pin JST connector angeschlossen und bietet temperaturgeregelte Kühlung
- Der Gehäuselüfter nutzt ein fluid dynamic bearing
- Sowohl Gehäuse als auch Active Cooler können den Raspberry Pi 5 bei typischer Umgebungstemperatur und Worst-Case-Last deutlich unter dem Thermal-Throttle-Punkt halten
- Bei gleicher Workload verbraucht der Raspberry Pi 5 deutlich weniger Strom als der Raspberry Pi 4 und läuft kühler
- Bei den stärksten Workloads, insbesondere „power virus“-Workloads, kann der peak power consumption von 8 W beim Raspberry Pi 4 auf etwa 12 W steigen
- Bei Verwendung eines Standard-USB-C-Adapters mit 5 V, 3 A und 15 W wird der Downstream-USB-Strom standardmäßig auf 600 mA begrenzt
- Um gleichzeitig leistungsstarke Peripheriegeräte und Spielraum für Peak-Workloads zu ermöglichen, wird ein 12-US-Dollar-USB-C-Netzteil angeboten
- Es unterstützt einen 5-V-5-A-, 25-W-operating mode
- Wenn die Firmware dieses power supply erkennt, erhöht sie das USB-current-limit auf 1,6 A
- Damit stehen downstream USB devices zusätzlich 5 W Leistung sowie 5 W zusätzliches On-Board-Power-Budget zur Verfügung
M.2, PoE+, Kamera- und Display-Kabel
- Raspberry Pi 5 ergänzt ein single-lane PCI Express 2.0 interface für schnelle Peripheriegeräte
- Raspberry Pi will ab Anfang 2024 zwei mechanical adapter boards anbieten, die den PCIe-FPC-Connector auf Teile des M.2-Standards umsetzen
- Der erste M.2-Adapter passt zum standardmäßigen HAT-Formfaktor und ist für größere Geräte gedacht
- Der zweite M.2-Adapter teilt sich einen L-shaped form factor und ermöglicht den Einbau von Geräten im 2230- und 2242-Format im Raspberry-Pi-5-Gehäuse
- Ein neuer PoE+ HAT soll ab Anfang 2024 verfügbar sein
- Er unterstützt die neue Position des four-pin PoE header
- Er nutzt einen L-shaped form factor, der in das Raspberry-Pi-5-Gehäuse passt
- Die veröffentlichten Bilder zeigen einen Prototyp; die Produktionsversion wird sich unterscheiden
- Wegen des neuen higher-density MIPI connector pinout wird ein Adapter benötigt, um bestehende Raspberry-Pi-Kamera-/Display-Produkte und Third-Party-Produkte anzuschließen
- Raspberry Pi bietet FPC-Kamera-/Display-Kabel an, die vom Mini- auf das Standardformat umsetzen
- Längen: 200 mm, 300 mm, 500 mm
- Preise: jeweils 1, 2 und 3 US-Dollar
Raspberry Pi OS und Kompatibilität
- Das neue Raspberry Pi OS basiert auf Bookworm, dem aktuellen Release von Debian und Raspbian
- Auf Raspberry Pi 4 und 5 erfolgt der Wechsel von X11 zum Wayfire Wayland compositor
- Raspberry Pi OS soll Mitte Oktober erscheinen und wird das einzige von Raspberry Pi selbst unterstützte OS für Raspberry Pi 5 sein
- Raspberry Pi 5 muss Bookworm ausführen; auf Fragen zu Bullseye oder Buster wurde geantwortet, dass Bookworm erforderlich sei
- Auf die Frage, ob das 32-bit-Bookworm-Image den Pi 5 unterstützt, gab es die Antwort, dass das 32-bit-Bookworm-Image den Pi 5 nicht unterstützt
- OMXplayer kann auf dem Pi 5 nicht ausgeführt werden, weshalb es wichtig wird, Alternativen wie VLC und FFMPEG zum Laufen zu bringen
- Beim Wechsel von Bullseye auf Bookworm ist eine Neuinstallation erforderlich; es sei weniger fehleranfällig, Nutzeranpassungen zu übertragen, statt ein bestehendes Image inplace zu upgraden
Themen aus den Kommentaren
- Sorgen zu Verfügbarkeit und Preisen wurden wiederholt geäußert; Raspberry Pi antwortete, dass zum Startbestand lokale Authorised Reseller versorgt seien und zum empfohlenen Preis regionale Steuern hinzukämen
- Liz Upton antwortete, dass der Raspberry Pi 4 mindestens bis in die 2030er-Jahre nicht eingestellt werde
- Es gab Unmut über micro-HDMI; Raspberry Pi erklärte, dass auf dem Board in den Platz einer full-size HDMI socket zwei micro-HDMI-Anschlüsse, das HDMI-Logo und die neue UART socket passen
- Der USB-C-Stromanschluss habe wie beim Pi 4 dieselbe dwc-otg interface capability und unterstütze Gadget Mode, hieß es in einer Antwort
- Auf die Frage, ob der USB-C-Port USB3 Host unterstützt, lautete die Antwort nein
- Raspberry Pi 5 hat keine vollständige TrustZone-security-implementation, weshalb eine vollständige Widevine-Zertifizierung praktisch unmöglich sei
- Wake-on-LAN via Ethernet werde vermutlich nicht funktionieren; die Hardware mache das nicht einfach, und eine Umgehungsimplementierung per RP1-Software sei ebenfalls unwahrscheinlich
- RP1 besitzt PIO, ist aber nicht vollständig identisch mit RP2040 PIO; zum Start gibt es keine Softwareunterstützung, die diese Funktion freilegt
- Zu zukünftigen Produkten wie Compute Module 5, Raspberry Pi 500, einem 16-GB-Modell oder einem eigenständigen RP1-Produkt gab es keine klare Ankündigung
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Statt immer neue, schnellere und teurere Pis zu bauen, würde ich mir wünschen, dass sie sich darauf konzentrieren, bestehende Pis günstiger und leichter verfügbar zu machen
Ich habe etwa ein Dutzend RPis, aber keines davon ist an einen Monitor angeschlossen. Duale 4K-HDMI-Ports brauche ich nicht, ich hätte lieber einen Pi für 20 Dollar, der breit verfügbar ist. Es wirkt, als hätte man vergessen, wofür der RPi ursprünglich gedacht war
Auch den Leistungsbereich zu erweitern und den Anschluss an Monitore zu ermöglichen, scheint dafür ein sinnvoller Schritt zu sein. Allgemein nutzbare Computer werden von jedem anders verwendet, daher ist die Aussage, man habe „vergessen, wofür der RPi ursprünglich gedacht war“, nicht nur uninformiert, sondern kann auch verletzend wirken. Es kann sein, dass die gewünschte Richtung und die Produktrichtung des Unternehmens nicht parallel laufen, aber etwas Empathie dafür, dass man selbst nicht die Hauptfigur auf dieser Bühne ist, wäre angebracht
https://www.microcenter.com/product/486575/Zero_W
Auch andere Anwendungsfälle waren für den Pi 4 zu viel, und Konkurrenzprodukte auf RK3588-Basis wirken ziemlich attraktiv. Der Punkt ist, dass sich dein Anwendungsfall und mein Anwendungsfall unterscheiden. Ich hoffe, dass sie weiterhin sowohl höhere Leistung als auch Kosteneffizienz verfolgen
Dann gibt es doch offenbar bereits einen Pi, der für unter 20 Dollar breit verfügbar ist
Die Aussage „In Zukunft müssen wir etwas tun, aber beim Pi 5 halten wir schon 1 mm² für Hardware-Encoding für zu groß“ klingt im Unternehmenssprech wie: „Broadcom erlaubt uns nicht mehr, den Video-IP-Core günstig oder kostenlos zu nutzen“
Das Argument mit der Die-Fläche ist nachvollziehbar als Begründung dafür, AV1/HEVC-Encoding nicht einzubauen, erklärt aber nicht, warum H.264 fehlt. Die bessere Erklärung wäre eher, dass die CPU inzwischen stark genug ist, H.264 mit besserer Qualität und Framerate zu encodieren als der frühere Hardware-Encoder, aber für Leute, die niedrigen Stromverbrauch brauchen oder die CPU für andere Aufgaben nutzen müssen, ist es trotzdem ein Rückschritt. Letztlich dürften andere Faktoren wie Lizenzen die Entscheidung bestimmt haben, und diese Erklärung klingt wie eine nachträgliche Rechtfertigung
Broadcom war gegenüber der Open-Source-Community immer bestenfalls gleichgültig, schlimmstenfalls feindselig
Wenn ja, würde das bedeuten, dass es bei Raspberry Pi eine Organisationskultur gibt, die schlicht nicht ehrlich ist und ganz offen lügt. Diese Aussage kam zwar nicht von Eben Upton, aber ich habe ihn früher schon mehrfach erlebt, wie er der Wahrheit auswich oder einfach log. Dem Partner nicht auf die Füße treten zu wollen oder den Nachfolger nicht zu früh sichtbar zu machen, um keinen Osborne-Effekt auszulösen, ist etwas anderes als offene Unehrlichkeit. Sehr enttäuschend
Gordon Hollingworths Aussage „In Zukunft müssen wir etwas tun, aber beim Pi 5 halten wir schon 1 mm² für Hardware-Encoding für zu groß“ wirkt plausibel, wenn man die schnelle CPU und die nur mäßig überzeugenden Optionen für hardwarebeschleunigtes Encoding betrachtet
Dieses „etwas“ könnte bedeuten, hardwarebeschleunigtes Encoding und Decoding komplett zu streichen und das gewonnene Silizium für eine stärkere CPU zu nutzen, etwa für größere Vektoreinheiten oder mehr Kerne, vielleicht etwas wie Cortex X. Oder man könnte einen Hardware-Encoder für einen verbreiteten und relativ schweren Codec plus Decoder für diesen und einige weitere Codecs einbauen. Eine andere Richtung wäre wie beim Pi 5 nur Decoder zu integrieren, oder eine flexible Rechenstruktur vorzusehen, die für die aufwendigen Teile populärer Video-Codecs konfiguriert werden kann. Dazu kommt die Option, auf einen moderneren Fertigungsprozess zu wechseln, um Effizienz oder Transistorbudget zu erhöhen. Welchen Weg man auch geht, persönlich finde ich hardwarebeschleunigtes Decoding deutlich nützlicher als Encoding
Ich kann es bis zu einem gewissen Grad nachvollziehen, finde es aber trotzdem schade. Nicht alle Wiedergabegeräte unterstützen HEVC, und HEVC dürfte voraussichtlich länger patentbelastet bleiben als Codecs wie H.264
Ich hätte gern mindestens noch ein offenes hardwarebeschleunigtes Format gesehen. AV1 ist dafür vielleicht noch etwas früh, aber VP9 ließe sich zum Beispiel auf aktuellen iOS- und Android-Geräten verwenden. Ich frage mich auch, wie stark die Lizenzkosten hineingespielt haben. Frühere RPis hatten genau aus diesem Grund Codecs, die sich per Software freischalten ließen
Dass AV1-Hardware-Decoding so lange gedauert hat, scheint eher daran zu liegen, dass Hardware-Hersteller die Unterstützung gescheut haben. Bei HEVC und VVC gibt es mehr Hardware-Support
Es gibt wirklich viele Pi-Derivat-Boards, und die Bandbreite der Konfigurationen ist ziemlich groß. Ich habe Pi immer als das repräsentative Produkt für normale Verbraucher gesehen.
Auch der Pi 4B war ziemlich beeindruckend, ich wünschte nur, er wäre breiter verfügbar gewesen. Zum Beispiel gibt es Banana PI M5: https://www.banana-pi.org/, Odroid C4: https://wiki.odroid.com/start, Odroid N2+: Odroid C4: https://wiki.odroid.com/start, Libre "Le Potato": https://libre.computer/, Libre "Renegade": https://libre.computer/, Orange Pi 3 LTS: http://www.orangepi.org/, Orange Pi 5: http://www.orangepi.org/, Rock Pi 4C+: https://rockpi.org/, Nano Pi M4B: http://nanopi.io/
Wer einen RPi kauft, zahlt nicht nur für die Hardware, sondern auch für den enormen Support, die Tutorials und die Standardisierung. Viele Leute auf HN dürften auch mit der kleineren Wissensbasis rund um BPi, OPi, ROCK usw. zurechtkommen
Auch bei Nvidias neuem Development Kit Jetson Orin Nano fehlt überraschenderweise ein Hardware-Video-Encoder.
Stattdessen muss Video per CPU encodiert werden, was sehr seltsam ist, wenn man bedenkt, dass Video-Encoding in vielen Videoanwendungen ein häufiger Anwendungsfall ist
Trotzdem scheint man bei korrekter Konfiguration 4 Streams in 1080p mit 30fps in H.264 per CPU encodieren zu können: https://www.ridgerun.com/post/jetson-orin-nano-how-to-achiev...
Wie macht OBS das dann? https://www.nvidia.com/en-us/geforce/guides/broadcasting-gui...
Dass es 2023 kein H.264-Hardware-Decoding gibt, ergibt nicht wirklich Sinn.
Auch wenn die CPU-Last heute gesunken ist, ist das immer noch mit großem Abstand der am häufigsten genutzte Codec
Alle Streaming-Dienste liefern heute bevorzugt AV1-, VP9- oder HEVC-Inhalte aus, um Bandbreite zu sparen[0], und Clients der letzten 5 Jahre – also Smartphones, GPUs, Smart-TVs, Streaming-Boxen usw. – unterstützen eines dieser neueren Formate. 0: https://www.etcentric.org/netflix-switching-from-vp9-codec-t...
Wenn man keinen tragbaren Formfaktor, keine GPIOs und keinen niedrigen Stromverbrauch braucht, kann man für 60 Dollar etwas wie einen gebrauchten HP Prodesk G3 400 kaufen, und die Hardwareleistung ist deutlich besser.
Als Home-Server ist das tatsächlich das bessere Angebot
Schnell genug, um ein 7B-LLM mit 1–2 Token pro Sekunde laufen zu lassen
Prodesk G3: 24 Stunden * 365 Tage * 35W * 1000W/kW * $0.30/kWh = $91. Raspberry Pi 5: 24 Stunden * 365 Tage * 12W * 1000W/kW * $0.30/kWh = $31. Die 12W für den Raspberry Pi 5 sind eher hoch gegriffen, und die 35W für den Intel-Chip eher zu niedrig, daher könnte der reale Unterschied noch ungünstiger ausfallen
Sie kostet doppelt so viel, verbraucht an der Steckdose bei 50% Last aber nur etwa 4W, also weit weniger als die 30W des Vergleichssystems, und ist dabei viel schneller
Unterscheiden sich direkte Konkurrenzprodukte in diesem Punkt, etwa ein auf Rockchip RK3588S basierender Orange Pi 5?
Ich könnte mir vorstellen, dass die begrenzte Auswahl bei hardwarebeschleunigtem Video-Encoding/Decoding bei günstigen Geräten zur Kostensenkung durchaus üblich ist
Wenn man Hardware-Video-Encoding möchte, sollte man sich diesen Single-Board-Computer mit einem aktuellen AMD 7840 ansehen.
Er unterstützt sämtliche Encodings einschließlich H.264, AV1 und HEVC und enthält eine AMD-GPU der neuesten Generation: https://youtu.be/WCRK-Uwb0EA?si=BlxaYkg7Ecq2rALJ