James Adams - 树莓派5计划中的双重标准

我们发布 Raspberry Pi 5 已经两个多月了，时间过得真快。我们知道我们的产品很特别，但社区的积极响应让我们不知所措。

与以往任何一款旗舰产品相比，我们的生产速度都更快：过去几周，我们每周生产 7 万台，到 1 月底，每周产量将增至 9 万台。

当人们从在 Raspberry Pi 上看到电源按钮和实时时钟的震惊中回过神来后，对新平台评论最多的功能之一就是电路板左侧的小型垂直 16 路 FFC（扁平柔性线缆）连接器，它暴露了一个单通道 PCI Express 接口。

PIP PIP

Peripheral Component Interconnect Express（PCI Express 或 PCIe），顾名思义，是一种板级互连，允许在处理器芯片（在我们的案例中为 BCM2712）和外部外设（如 NVMe SSD、以太网卡或更奇特的东西，如 AI/ML 加速器）之间进行高速数据传输。

PCIe 2.0（我们在 Raspberry Pi 5 上正式支持的最快模式）的每条通道运行速度为 5Gbits/s；扣除编码开销后，容量为 4Gbits/s。即使考虑到其他协议开销，您也可能看到 ~450MBytes/sec 的速度来往于良好的 NVMe SSD。相当快！

除了数据和时钟通道，PCIe 规范还需要一些边带信号，如复位、时钟请求（兼任电源状态信号）和唤醒。

我们的 16 路连接器提供了所有这些信号。我们还有两个引脚，用于控制电路板电源，并确保 Raspberry Pi 固件能够自动检测到经过适当设计的 PIP（我们对 PCIe 外围设备的新称呼）。

不是 M.2

我们为什么不为 Raspberry Pi 5 添加 M.2 接口？M.2 接口体积大，价格相对昂贵，而且需要我们提供 3.3V 3A 电源。这些因素加在一起，使我们无法在标准 Raspberry Pi 外形中提供 M.2 接口。
 

使用小型、低成本的 FFC 连接器使我们能够提供 PCIe 接口，而无需扩大电路板，也无需向每个 Raspberry Pi 用户强加 M.2 连接器及其配套电源电路的成本。

第一种规格

在 Raspberry Pi 5 发布时，我们还没有准备好如何构建连接到 16 路 PCIe 接口的外设的规范。PCIe 外围设备与 Raspberry Pi 电源状态和固件之间的交互需要详细考虑，我们希望确保我们已经对自己的原型产品进行了大量测试，以确保一切按预期运行。

今天，我们发布了该规范的首个修订版。

https://datasheets.raspberrypi.com/pcie/pcie-connector-standard.pdf

我们自己的 M.2 M Key HAT+ 已进入原型开发的最后阶段，将于明年初推出。

我们的 M.2 HAT 原型。它不会看起来像这样，而且它不再“只是”一顶帽子。

第二种规格

仔细阅读的读者一定会注意到，我们把 M.2 HAT 称为 "HAT+"。如果您觉得一个新规范还不够，今天我们还将发布新 HAT+ 规范的初步版本。

https://datasheets.raspberrypi.com/hat/hat-plus-specification.pdf

最初的 HAT 规范写于 2014 年，因此现在已经过了更新的时间。从那时起，已经发生了很多变化。新规范简化了某些内容，包括所需的 EEPROM 内容，并按照新的 Raspberry Pi 文档风格将所有内容整合到一份文档中，同时还增加了一些新功能。

该标准仍有许多工作要做，我们的 EEPROM 工具尚未更新以支持生成新式 EEPROM。因此，今天发布的版本非常适合想要了解 HAT 标准变化情况的用户。

我们真的很想把 HAT+ 标准做好，因为它可能会像旧的 HAT 标准一样存在很长时间。我们之所以迟迟没有发布 PCIe 连接器标准，原因之一是我们认为位于顶部的 PCIe 板（PIP！）而不是位于下方的板可能应该是 HAT+ 板。

审核编辑 黄宇