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树莓派各处理器技术文档 0 E. j& @* ?; r* l- y
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/ b* h- }1 `! Q1 }7 T1 \ （2025版 约2000字） 4 \. j- w2 i/ Q2 k
6 G/ L B; Q: H- r) X) d
" w! o$ e1 j z9 U9 X8 T& i+ n
一、BCM2835
6 D- O% Z: {0 G5 G BCM2835 是 Broadcom 芯片，用于 Raspberry Pi 1 的 Model A、A+、B、B+，以及 Raspberry Pi Zero、Raspberry Pi Zero W 和 Raspberry Pi Compute Module 1.有关该芯片的一些详细信息，可以在外设规格文档中找到（）。它包含一个单核 ARM1176JZF-S 处理器。
6 T& A' [1 I9 h 请注意，外设规格文档中存在一些错误，但有一份当前已知错误的列表。 1 H! ^/ ]' x: a
有关处理器的其他信息，可以在以下文档中找到： 8 Y4 o* R8 y8 c/ v6 `
GPU文档 和 开源驱动程序 " k; \/ v: G2 S3 r
ARM1176JZF-S12
1 K& i: @# j" \) p 二、BCM2836
6 l) p# U. s4 i$ N @7 V1 L BCM2836 是 Broadcom 芯片，用于 Raspberry Pi 2 Model B。BCM2836 的底层架构与 BCM2835 相同。唯一显著的区别是移除了 ARM1176JZF-S 处理器，并替换为四核 Cortex-A7 集群。 7 m* s2 D* f9 U7 @
您应参考以下文档： 8 B# l3 s4 b; `! g
BCM2836 ARM ：
4 N" j% _9 C. M; D9 Y Cortex-A7 MPcore 处理器参考手册
6 I! ~* \/ C* ~, Z, I( H+ ?4 I) x 三、BCM2837 ! A' G" T) e8 F
BCM2837 是 Broadcom 芯片，用于 Raspberry Pi 3 Model B、Raspberry Pi 2 Model B 的后续型号，以及 Raspberry Pi Compute Module 3.BCM2837 的底层架构与 BCM2836 相同。 & u+ u' j- ^/ T' H
唯一显著的区别是将 ARMv7 四核集群替换为四核 ARM Cortex A53(ARMv8)集群。 * `$ ^ s$ a( _) \- ^
ARM 内核运行频率为 1.2GHz，使该设备比 Raspberry Pi 2 快约 50%。 # x, _; q$ p9 Y! j, V
VideoCore IV 运行频率为 400MHz。 : z7 C) T g% W( [
有关 ARM 外设规格的详细信息，请参阅以下 BCM2836 文档，该文档也适用于 BCM2837： 1 @( \1 |8 t: }; m/ H1 A: E
BCM2836 ARM 本地外设 ： 8 K6 t! o9 W+ I' Z! z& y4 f
Cortex-A53 MPCore 处理器技术参考手册。
' t) e3 @. G1 ?; L% Z9 p, ` 四、BCM2837B0
1 P' Q8 O5 Z% [! a e BCM2837B0 是 Broadcom 芯片，用于 Raspberry Pi 3 Models A+、B+ 以及 Raspberry Pi Compute Module 3+。 $ a3 _. ]; e& P! C
BCM2837B0 的底层架构与其他版本的 Raspberry Pi 中使用的 BCM2837 芯片相同。ARM 核心硬件也相同，只是频率更高。ARM 内核能够运行至高达 1.4GHz，使得 3B+/3A+ 比原始的 Raspberry Pi 3 快约 17%。VideoCore IV 运行频率为 400MHz。ARM 内核是 64 位的，而 VideoCore IV 是 32 位的。 , J! _5 R- O3 g6 T' K( h' _0 G( ^
BCM2837B0 芯片的封装与 BCM2837 略有不同，最显著的是包含了一个散热片，以改善散热性能。这允许更高的时钟频率，并且能更准确地监测和控制芯片的温度。 ' E9 d, z3 Z5 O( z/ X. O
有关 BCM2837B0 芯片的更多详细信息，请参阅 Raspberry Pi 博客上的这篇文章。
* P6 l. F- o' g4 |) }$ G( L 五、BCM2711
' E: c. H& |, |' S, F% A" I& w6 H" N BCM2711 是 Broadcom 芯片，用于 Raspberry Pi 4 Model B、Compute Module 4 以及 Pi 400. 1 r8 X; Y4 v8 U* a+ J
BCM2711 的架构相较于早期 Raspberry Pi 型号中使用的系统芯片(SoC)有了显著升级。它延续了 BCM2837 的四核 CPU 设计，但使用了更强大的 ARM A72 核心。由于融入了连接 USB 2 和 USB 3 端口的 PCIe 链路以及原生附带的以太网控制器，其 GPU 功能集得到了大幅提升，输入/输出速度也更快。它还能够寻址比以前使用的 SoC 更多的内存。ARM 内核能够运行至高达 1.5GHz，使得 Raspberry Pi 4 比 Raspberry Pi 3B+ 快约 50%。新的 VideoCore VI 3D 单元现在运行频率高达 500MHz。ARM 内核是 64 位的，而 VideoCore 是 32 位的，但有一个新的内存管理单元，这意味着它可以访问比以前版本更多的内存。BCM2711 芯片继续使用了从 BCM2837B0 开始的散热技术，从而提供了更好的热管理。
+ S; g2 G& |9 u1 s9 U7 ? 9 v k7 k/ u" I/ g
O: _* i9 B& `% A
处理器：四核 Cortex-A72(ARM v8)64 位 SoC，主频 1.5 GHz。
4 C9 T5 F" D7 T( M& u5 `6 C% w 内存：最高可访问 8GB LPDDR4-2400 SDRAM(具体取决于型号)。
5 n* M; T% ^, R* r! F" n- g" ~ 缓存：
0 {" u) I. a! V; |8 V 每核 32kB 数据缓存 + 48kB 指令缓存(L1 缓存)。 1 E. \$ L1 X. B! w9 |
1MB L2 缓存。
' e5 G& l) ?5 c 多媒体：
" G; b9 p( b9 w3 _, ? 支持 H.265(4Kp60 解码)。 6 z K+ s1 F* r! p4 }
支持 H.264(1080p60 解码，1080p30 编码)。 7 O+ {( q. d; n) B+ d
支持 OpenGL ES 3.0 图形。 : \/ \8 z8 F5 G6 u0 O
输入/输出：
' l* D8 [; _. e- s6 f PCIe 总线。
& ?7 G- n |2 [) D1 k% o/ u 板载以太网端口。
8 j) ^3 z8 z, {; p4 _7 q1 U 2 个 DSI 端口(Raspberry Pi 4B 上仅暴露一个)。
0 Z1 L3 o8 w/ J 2 个 CSI 端口(Raspberry Pi 4B 上仅暴露一个)。
* B0 a; Y4 `* n" J. b9 F3 s4 ? 最多 6 个 I2C。
- k% P! M$ \$ b |9 ] 最多 6 个 UART(与 I2C 复用)。
9 R5 f3 ^& T# } 最多 6 个 SPI(Raspberry Pi 4B 上仅暴露五个)。
; Z. E! z T/ t0 \( q 双 HDMI 视频输出。
. w6 B/ H. n" r; P9 Q 复合视频输出。 & Y2 O1 C* N3 p* S' i9 n
有关 BCM2711 的更多详细信息，请参阅其数据手册：。
" w. f6 Q1 v2 Q: _ C% U
4 G" A% s6 W5 Y+ |# t y4 L! d1 n8 T- j5 ~2 Y
Broadcom BCM2712 是用于 Raspberry Pi 5、Compute Module 5 和 Pi 500 的 16nm 应用处理器。它是 Raspberry Pi 4 中使用的 BCM2711 设备的继任者，并与早期 Raspberry Pi 产品中使用的 BCM27xx 系列中的其他设备共享许多共同的架构特性。该处理器围绕一个四核 Arm Cortex-A76 CPU 集群构建，主频高达 2.4GHz，每个核心配备 512KB 的 L2 缓存，并共享 2MB 的 L3 缓存。它集成了改进的 12 核 VideoCore VII GPU;一个硬件视频缩放器和 HDMI 控制器，能够驱动双 4Kp60 显示屏;以及一个 Raspberry Pi 开发的 HEVC 解码器和图像信号处理器。32 位 LPDDR4X 内存接口提供了高达 17GB/s 的内存带宽，而 ×1 和 ×4 PCI Express 接口则支持高带宽外部外设;在 Raspberry Pi 5 上，后者用于连接到 Raspberry Pi RP1 南桥，该南桥提供了平台上大部分面向外部的 I/O 功能。
3 x5 b: Y# B4 Y; d; E" ]5 R# @, R 主要特性包括：
7 D: p' p+ c; {) G 四核 Arm Cortex-A76：主频高达 2.4GHz，采用 ARMv8-A 指令集架构。
$ y. K3 q) L( I( }4 l( ~* ~: C 缓存：64KB 指令缓存和 64KB 数据缓存，每个核心配备 512KB L2 缓存，共享 2MB L3 缓存。
; K1 ]+ w: x) y$ Y( A; G V 新的 Raspberry Pi 开发的图像信号处理器(ISP)：处理速度达到每秒 10 亿像素。
0 O$ l D1 k/ \$ s0 m' o; J 改进的视频缩放器(HVS)和显示管道：支持双 4Kp60 显示。 & ?; T P& u# h, m4 c
VideoCore V3D VII：性能提升约 2-2.5 倍(硬件更多，主频 1GHz 相较于 Pi 4 的 600MHz)。
+ x+ e; B0 e+ w- Z( A$ L2 l 图形支持：OpenGL ES 3.1、Vulkan 1.3 % d$ R7 [2 l1 s$ @% c) l
4Kp60 HEVC 硬件解码：其他编解码器在软件中运行。
: T- o8 { a' g: G H264 解码与编码：1080p24 解码占用约 10–20% 的 CPU;1080p60 解码占用约 50–60% 的 CPU;1080p30 编码(来自 ISP)占用约 30–40% 的 CPU。
* f4 Z" z5 h+ j: l+ @) p ~* m 总体而言，BCM2712 中的新特性使得其在常见的 CPU 或 I/O 密集型使用场景下，相较于 Raspberry Pi 4性能提升了 2-3 倍。 ) X4 H& l1 u+ j V; E+ @) I
( o3 P; c! i! R( q+ u6 Z 七、RP3A0 / \ K( _8 V0 E6 Y( C
Raspberry Pi RP3A0 是我们首款系统级封装(SiP)，由 Broadcom BCM2710A1(这是 Raspberry Pi 3 上使用的 Broadcom BCM2837 芯片内部封装的硅芯片)以及 512MB DRAM 组成。它被 Raspberry Pi Zero 2 W 所使用。 ( P! h5 n* Z: I/ G2 g; w8 k; ~1 z! Y3 F
RP3A0 剖面： 0 N( P( e$ ^- g, G9 r
" {0 |7 _5 \0 O) x& x0 k
RP3A0 是一款四核 64 位 Arm Cortex A53 CPU，主频为 1 GHz。不过，在安装了散热片或其他冷却解决方案的情况下，该芯片有可能超频至 1.2 GHz。有关 ARM 外设规格的详细信息，请参阅以下 BCM2836 文档，该文档同样适用于 BCM2837 和 RP3A0。 1 f, {* G6 q* ~) C" G# `$ p' K
BCM2836 ARM 本地外设：
3 L2 E' Y* s& t/ }) D* v Cortex-A53 MPCore 处理器技术参考手册 1 d& { {0 d" ~7 ]/ B
注意：原始的 Raspberry Pi Zero 使用的是堆叠封装(PoP)DRAM，即将 DRAM 直接焊接在 BCM2835 芯片的顶部。 " z, C0 u- ^8 p9 i0 N8 L
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发表于 2024-12-18 20:55:57