Dejan PETROVIĆ

1. januar 2024.

Skoro se nismo toliko pomučili da nabavimo neki komad hardvera, kao što je to slučaj sa Raspberry Pi 5. Ovaj mali računar je skoro svuda dostupan samo za poručivanje, sa listom čekanja koja nije mala. Kada se negde i pojavi, nestane odmah. Uspeli smo da nabavimo Peticu u, nećete verovati - domaćoj radnji. No, da ne kukamo previše, red je da kažemo koju reč o samom računaru.

Raspberry Pi 5 predstavljen je krajem septembra prošle godine, kao mali računar koji donosi unapređenje u apsolutno svim aspektima u odnosu na Četvorku. A ni Četvorci sa većim kapacitetom RAM-a ni danas ništa ne fali. Vizuelno, na prvi pogled se RPi 5 ne razlikuje previše od RPi 4. Ipak, drugi pogled kaže da tu ima određenih razlika. Priključak gigabitnog Etherneta je na svom mestu, uz četiri PoE/PoE+ izvoda, ali bez oznaka. Namenski PoE+ HAT koji će koristiti ove izvode je već uveliko predstavljen, ali sa nimalo prihvatljivom cenom. Za „žičani” prozor u svet je zadužen BCM54213PE, gigabitni kontroler kompanije Broadcom.

„Malinari” su se potrudili i razvili namenski periferni kontroler sa oznakom RP1-C0. RP1 je dvojezgarni Cortex-M3 mikrokontroler sa 64 kilobajta SRAM-a TCM, bootROM i dr. Ovo je vrlo moćan komad hardvera koji je Malini pete generacije dao ogroman iskorak što se periferija tiče. RP1 obezbeđuje dva MIPI ulaza kamere i dva izlaza za ekran, a na pločici su dva FPC priključka. Petica može da koristi bilo koju kombinaciju kamera i ekrana na ovim priključcima, uz protok do osam gigabita u sekundi. Tu su dva dupla USB-A priključka, ukupnog protoka do deset gigabita u sekundi (USB 2.0 i USB 3.0), kao i gigabitni Eternet MAC (RGMII). Zaštitni znak svih Malina - 40p niz izvoda je, naravno, tu, na svom mestu, i kompatibilan je sa prethodnicima, što znači da mogu da se koriste sve postojeće nadogradnje (HAT). RP1 preko ovog niza izvoda pruža 28 GPIO, svi su tolerantni na naponsku logiku na pet volti, ali poželjno je raditi sa 3,3 volta. GPIO omogućavaju upotrebu čak pet UART-a, šest SPI, četiri I2C, dva I2S sa stereo PWM izlazom i GPIO sa prekidačkim signalom (interrupt). Tu su još podrška za 24-bit DPI ekran, eMMC/SDIO, RIO, DMA na osam kanala (DMAC), pet ADC u 12-bitnoj rezoluciji i sa čak 500 kSPS, interni temperaturni senzor i još mnogo toga. Na kraju, RP1 donosi PCI-E 2.0 x4 magistralu. Iskreno se nadamo da će Raspberry fondacija u prodaju pustiti RP1 i u formi samostalne razvojne pločice, kao što je to slučaj sa RP2040.

RP1 koristi PCI-E za komunikaciju sa BCM2712 koji čini „mozak” najnovije Maline. Ovo je aplikacioni procesor (AP) izrađen u 16-nanometarskom procesu proizvodnje i donosi mnoga arhitekturalna unapređenja u odnosu na BCM2711 koji „gura” Četvorku. BCM2712 je četvorojezgarni 64-bitni ARM Cortex-A76 procesor, sa radnim taktom na 2,4 gigaherca. Procesoru je na raspolaganju 512 kilobajta L2 keša i dva megabajta deljenog L3 keša. Petica može doći u varijantama sa jedan, dva, četiri ili osam gigabajta RAM-a. U pitanju je 32-bitni LPDDR4X SDRAM čip, a mi smo nabavili varijantu sa četiri gigabajta. Noviteti se ovde ne završavaju, jer BCM2712 dolazi u paru sa Broadcom VideoCore VII video-podsistemom na 800 megaherca. Video-procesor je u stanju da se izbori sa dva 4K 60 fps videa simultano, preko dva mikro HDMI priključka. BCM2712, osim suvog „žvakanja” informacija, kao svoje lične periferije ima slot mikro-SD kartice, na koju se tradicionalno smešta operativni sistem i koja ima ulogu hard-diska. Osim kartice, CPU upravlja memorijom, HDMI, i dodatnim PCI-E priključkom. Sa PCI-E može da se poveže M.2 SSD, na kome može da se smesti OS. O brzini u radu sa SSD-om ne treba trošiti reči. Treba imati u vidu da je izvršena rokada ovih FPC priključaka. Oba MIPI priključka kamere/ekrana su na mestu priključka kamere na Četvorci. Audio-priključak (3,5-milimetarski) je nestao. Na mestu FPC priključka ekrana na Četvorci, ovde se našao FPC priključak PCI-E. Dodaćemo na kraju VID PTH kao analogni video-izlaz, ARM debug i UART JST priključak, te priključak sa PWM kontrolom i taho funkcijom za namenski hladnjak sa ventilatorom. Po preporuci prodavca, uzeli smo i njega.

BCM2712, naravno, nije samo osuđen na Ethernet. Petica koristi Infineonov CYW43455 čip koji joj pruža IEEE 802.11ac Wi-Fi na 2,4 i pet gigaherca i Bluetooth 5.0, uz BLE mogućnosti. Modul na ploči koristi specijalni dizajn štampane antene za oba radija, a nismo primetili mesto za u.Fl priključak.

Petica, sa donje strane, po običaju, ima brdo testnih polja, neka od njih predviđena za povezivanje koječega žicama. Naravno, sva su označena oznakama TPxx, što nama ne znači puno. Tu je i omča na GND za korišćenje sa mernom opremom. Do zaključenja ovog broja nismo uspeli da nađemo dijagram, a još manje šemu ploče, tako da, za sada, ne znamo šta se krije iza ovih polja. Neka mogu da se isprate po linijama štampane ploče, ali velika većina - ne.

Definitivno je vreme mikro-USB priključka prošlost. Polako ga svi napuštaju i prelaze na USB-C, a ni Petica nije izuzetak. Prema nekim dostupnim testovima, Petici je dovoljno i napajanje od dva ampera. Mi se sa dva ampera nismo proslavili; srećom, dobili smo originalno Malinino od čak pet ampera. Ovo je PD (power delivery) napajanje sposobno da isporuči do 27 vati (pet ampera na 5,1 volt). Petica koristi Renesasov DA9091 naponski regulator, koji je specijalno dizajniran za ovu priliku. DA9091, naime, dolazi sa RTC-om koji može da se napaja preko superkondenzatora, ili male žeton-baterije, a preko malog JST priključka ili dva PTH na PCB. Drugi novitet je ’PSW’ taster koji ima istu funkciju za uključivanje kao i onaj na klasičnom računaru, i podržava hard i soft uključivanje i isključivanje. Treba voditi računa u vezi sa napajanjem, jer mnoga „napajanja” snagu pružaju tako što podignu i napon, što ovde može da bude neprihvatljivo. Ako već originalno napajanje nije dostupno, kvalitetno 5V/5A je imperativ, a Petica može da se napaja i preko 5V izvoda regulisanim naponom. U suprotnom, operativni sistem će nas upozoriti i ograničiti potrošače na ploči na 600 miliampera. To se nama desilo sa originalnim Raspberry napajanjem, ali za Četvorku.

Kada smo već dobili „napucan” komad hardvera, red je da dobijemo i „napucan” komad softvera. Raspberry fondacija je, paralelno sa Peticom, predstavila i novu verziju Raspberry Pi operativnog sistema koji je zasnovan na poslednjoj verziji Debiana (Bookwarm). Nov je i Raspberry Pi Imager, alat koji omogućava „rezanje” operativnog sistema na karticu. Ovaj put dodat je i upit za izbor pločice i očigledno je da više jedan te isti OS neće raditi na svim pločicama ili bar ne kako bi trebalo. Tu se noviteti na rezaču ne završavaju. Nakon prvog Next, dobijamo opciju da unapred pripremimo operativni sistem tako što ćemo uneti podatke naše lokalne mreže, lokacije, i drugo. Ovo će umnogome ubrzati proces prvog podizanja operativnog sistema.

Prvo pokretanje Petice je sa pripremljenim podacima malo zbunjujuće. Naime, opcije koje smo već definisali prilikom „rezanja”, prilikom prvog podizanja sistema potrebno je naprosto preskočiti. Raspberry Pi OS naprosto leti na ovom računaru, nema apsolutno nikakvih usporavanja u izvršavanju. Pokrenuli smo čak pet video-zapisa sa YouTubea, bez i trunke zastajanja. Otvaranje i zatvaranje programa je fluidno. Probali smo, naravno, malo i RP1 na Petici.

Klasičan Python kôd koji često koristimo za treptanje lampice na nekom od izvoda u Thonnyju nam nije radio. Ali, prijavio nam je grešku. Naravno da neće kad ne možemo da uvedemo GPIO sa BCM, jer on i nema izvedene GPIO. Do sada su Maline, bez obzira na model, imale jedan gpiomem uređaj koji je mapiran u memoriji i mogli smo da koristimo Python pozivanjem modula, recimo, RPi.GPIO. To sada nije moguće. Imamo BCM2712 CPU i RP1 MCU. Mi procesoru da treba „objasnimo” šta i kako da traži od mikrokontrolera. Da skratimo, od devet linija kôda u Pitonu, došli smo do 14, za potpuno istu stvar. Ovde se GPIO obraćamo preko gpiomem4.

import gpiod

import time

LED_PIN = 17

chip = gpiod.Chip(’gpiochip4’)

led_line = chip.get_line(LED_PIN)

led_line.request(consumer="LED", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)

try:

 whileTrue:

  led_line.set_value(1)

  time.sleep(1)

  led_line.set_value(0)

  time.sleep(1)

finally:

 led_line.release()

Jasno je da postojeće biblioteke neće raditi. Adafruit biblioteka za OLED ekrane za sada ne radi, a verujemo da je sa velikom većinom isti slučaj. Dok se situacija malo ne stabilizuje, na GPIO i rad sa periferijama preko RP1 na Petici ne treba očekivati previše.

Dok smo maltretirali Peticu, pogotovo sa videom, ploča se osetno ugrejala, u meri da je jedva mogla da se drži u ruci. Ugradili smo aktivni hladnjak, kad smo ga već uzeli, i povišena temperatura u radu je naprosto nestala. Definitivno je hladnjak imperativ. Hladnjak je originalni, Malinin, i nije baš tih. Naprosto, vazduh već nakon ulaska u kavez sa ventilatorom udara u zid i mora da zavije ka rebrima, što dovodi do šuma. Rekli bismo - nužno zlo. Nemamo pasivni hladnjak, pa ne možemo da tvrdimo koliko bi takav bio efikasan. U prodavnicama postoje i pasivni hladnjaci u formi sendviča, tj. sastoje se iz dva dela, a računar se smešta između.

Druga zamerka ide na usporeno pomeranje kursora miša. Ovo nije problem samo kod Petice, sa njime se srećemo i na RPi Zero, pa, čak, i na RPi 400. Koristimo obični bežični miš koji, zapravo, radi, ali postoji iritirajuće kašnjenje između pomeranja miša i pomeranja kursora. Recimo, sa Redxa (SK 9/2023, i.sk.rs/32589) ovaj problem nismo iskusili. To znači da problem nije do miša. Ne želimo da verujemo da Englezi na ovaj način žele da nas nateraju da kupujemo njihove miševe i tastature, ali bismo svakako voleli da ih isprobamo. U slučaju da su naše slutnje istinite, onda se Englezi baš prave Englezi.

Za očekivati je pojavu Compute Modula 5, kao i RPi 500. Verujemo da će se to dogoditi u kraćem roku. Osnovna Petica radi odlično. Definitivno se već sada može reći da može da bude apsolutna zamena za desktop mašinu, u najvećem broju slučajeva. Hladnjak se, naravno, podrazumeva, kvalitetno napajanje takođe. Moguće je da mora da se posegne i za njihovim periferijama. To sve osetno podiže osnovnu cenu ploče, koja i sama nije mala. Kod nas je Petica skuplja u proseku za oko 20 evra, ali to gubi na značaju ako dodamo poštarinu.

Raspberry Pi 5 je odličan mali računar. Jako smo zadovoljni kako radi. Postoje verzije sa manje, ali i više memorije. Primerak koji mi imamo, sa četiri gigabajta, radi savršeno. Ne znamo kako bi se ponašali drugi primerci, posebno onaj sa jednim gigabajtom memorije, za šta mislimo da je ispod minimuma. Peticu svakako preporučujemo. Za sada ostaje mali problem sa periferijama preko GPIO, ali sigurni smo da to neće potrajati.