树莓派5开发指南(Part2)

关于树莓派5

Raspberry Pi 5单板计算机的速度是其他几代产品的两至三倍。Pi 5是一款全尺寸Raspberry Pi计算机,内部采用硅开发而成。该器件为外部UAS驱动器和其他高速外设提供更快传输速度。两个4通道MIPI接口最多支持两个摄像头或显示器的任意组合。同时,通过支持SD104高速模式,SD卡峰值性能加倍。Pi 5单板计算机支持单通道PCI Express 2.0接口,可连接更高带宽外设。

Raspberry Pi 5有4GB和8GB型号可供选择,采用双频带802.11ac Wi-Fi®和 BLUETOOTH® 5.0 /Bluetooth低功耗 (BLE) 连接。

树莓派5开发指南:https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi-5.html

PCIE接口

Raspberry Pi 5是首款采用单通道PCI Express(PCIe)连接器的Raspberrry Pi产品。这连接器是一个FFC连接器,体积小,成本低。此连接器可提供 Gen 2.0 x1的接口,用于快速外围设备。

该连接器采用16pin、0.5mm间距的FFC连接器,其定义如下图:

注意:在所示的Raspberry Pi 5垂直的FFC连接器上,触针位于右侧。16Pin FFC连接器通过引脚1和2提供5V电源。这些引脚的额定电流均为500mA(总电流为1A)。

官方PCIe连接的建议:
1.建议FPC软排线长度为50mm或更短。
2.FPC排线的PCIe差分对阻抗控制为90R+/-10%
3.注意FPC排线的方向,错误的排线方向和线序可能会损坏

使能PCIe

默认情况下,PCIe连接器未启用。要启用它,您应该将以下选项添加到/boot/firmware/config.txt并重新启动。

# Enable the PCIe External connector.
dtparam=pciex1

同样也可以将dtparam=nvme添加到/boot/firmware/config.txt文件中来启动PCIe

注意:目前树莓派5不支持枚举switch后面的PCIe设备。

PCIe Gen 3.0

目前这个连接已被证实可以提供PCIe Gen 2.0的速率(5 GT/sec),但如果在/boot/firmware/config.txt中添加以下行,则可以将其强制设置为Gen 3.0的速率(10 GT/s)。

# Enable the PCIe external connector
dtparam=pciex1

# Force Gen 3.0 speeds
dtparam=pciex1_gen=3

然后应该重新启动Raspberry Pi,使这些设置生效

注意:树莓派官方并未对Gen3.0的速度认可,在Gen3.0速度下与PCIe设备的连接可能不稳定。

查看PCIe 设备

可以通过lspci命令,查看PCIe设备是否正常识别

lspci

可以通过lspci -vvv命令查看PCIe设备的相关信息

lspci -vvv 

找到使能的PCIe设备的相关信息,LnkCap代表该设备支持的PCIe最大速率能力,比如上图中设备LnkCap支持能力为PCIE3.0(8GT/s),宽度x4;LnkSta代表实际PCIe链路的状态是PCIE3.0(8GT/s),宽度x1。

注意:树莓派5的PCIE接口最大能力为PCIE3.0(8GT/s),宽度x1,但官方不承诺PCIE3.0能稳定工作

使用 PCIe 启动树莓派

将NVME SSD硬盘安装在树莓派5上,并按照之前的步骤启用PCIe配置以及重新启动后,可以通过命令查看PCIe连接和NVMe磁盘是否正常工作。

通过ls命令查看nvme设备是否正常识别

这样nvme SSD就能在树莓派上正常使用了,但树莓派还不能从NVMe SSD硬盘上启动OS系统。如果您希望启用引导支持,则需要更改引导加载程序配置中的BOOT_ORDER。按照以下命令编辑EEPROM配置

sudo rpi-eeprom-config --edit

并将BOOT_ ORDER行更改为如下

BOOT_ORDER=0xf416

保存更改后,重新启动Raspberry Pi以更新EEPROM。

注意,需要确定先在nvme SSD上烧录了树莓派os系统

NVMe SSD 测速

  1. hdparm工具
 sudo apt-get install hdparm
sudo hdparm -tT /dev/nvme0n1