Всем привет, в данной статье довольно кратко рассмотрим чипы, которые используются в одноплатных компьютерах Raspberry Pi от Broadcom. Будем рассматривать СнК (системы на кристалле) или они же SoC (system on chip), который имеют как минимум архитектуру ARMv7 (минимальная версия архитектуры ARM для большинства программ).

Характерной особенностью SoC от Broadcom является отсутствие аппаратного энкодера (исключение для BCM2712, но там есть нюанс), использование не самых передовых техпроцессов, не использование Big.little и отсутствием NPU.

Пройдёмся по каждой СнК кратко.

Broadcom BCM2836

Данная СнК была выпущена в 2014 году. Использует 4 ядра Cortex-A7 (armv7, разрядность архитектуры – 32 бита) с частотой 900 МГц, которые поддерживают NEON. Размер кэша у процессорной части достоверно неизвестен (согласно спецификации на ядра – от 8 до 64 КБ L1 кэша и 1 МБ L2 кэша (опционально)). iGPU Videocore IV (который был долгое время и в последующих чипах), который умеет максимум в OpenGL 2.0 и OpenGL ES 2.0, возможность декодирования видео 1080р H264 и имеет частоту в 250 МГц. Контроллер памяти с поддержкой LPDDR2-533 (который тоже долго наследовался и в последующие чипы). Данный контроллер памяти, по моим предположениям (по отсутствию решений с объёмом ОЗУ больше 1 ГБ) поддерживает максимум 1 ГБ оперативной памяти. Если верить информации с сайта Raspberry Pi, то данный чип сильно не отличается от BCM2835, различие только в ядрах. И выполнен данный чип по 40 нм техпроцессу.

На момент выхода была в разы лучше BCM2835 и неплохо тянула приложения. На сегодняшний день, довольно устаревшая и слабая СнК, DE (Desktop Environment) уже не тянет, но в принципе её можно использовать для простых серверных задач.

Broadcom BCM2837/BCM2837B0/BCM2837A1

Следующая СнК, Broadcom BCM2837, которая вышла в 2015 году. Является продолжением предыдущей SoC – ничего не поменялось, за исключением ядер – Cortex-A53 (armv8, разрядность архитектуры – 64 бита) с частотой 1,2 ГГц. Кэш ядер L1i –  128 КБ, L1d –  128 КБ, L2 – 512 КБ. Всё остальное осталось тем же, даже техпроцесс.

Конечно у данной СнК производительность ядер выше, чем у предыдущей, но пользоваться DE не получится. Из под консоли работает шустро, поэтому тоже для серверных задач.

В 2017 вышел BCM2837B0, отличий у него не так много – используется металлический корпус (термораспределительная крышка, если её можно так назвать) вместо керамического, выше частота ядер и графики – по ядрам CPU теперь 1,4 ГГц, а по графике iGPU – 400 МГц ядро и 300 МГц – 3D.

И в 2021 году выходит BCM2837A0. Вместе с припаянной сверху на него ОЗУ – это уже RP3A0. Различия от BCM2837B0 в том, что у BCM2837A0 частота ядер процессора ниже и составляет 1 ГГц. Ещё отличие – использование керамического корпуса. Больше различий нет.

Broadcom BCM2711

В 2018 вышел самый революционный SoC Broadcom (особенно после предыдущих) – BCM2711. Были изменены ядра на Cortex-A72 (armv8, разрядность архитектуры – 64 бита) с L1d и L1i кэшами по 32 и 48 КБ кэша соответственно и L2 кэшом в 1 МБ. Частота процессора данного чипа – от 1,5 до 1,8 ГГц. Видеоядро теперь Videocore VI, которое быстрее Videocore IV и главное, поддерживает OpenGL 3.0 и Vulkan. Его частота – 500 МГц. Контроллер памяти поддерживает память LPDDR4-2400 объёмом до 8 ГБ. Также есть поддержка PCIe Gen 2 (3) x4. Техпроцесс – 28 нм.

По поводу декодирования видео – поддерживает данная СнК декодирование HEVC 4K60, H264 1080p30/1080p60, также возможность вывода изображение на 2 дисплея с 4K60.

На момент выхода, был одним из самых производительных чипов (соперничал с RK3399). Этот чип тянет DE (в отличии от предыдущих) и производительность неплохая (уступает BCM2712) и она явно выше, чем у предыдущих SoC, что позволяет его использовать как и обычный компьютер так и сервер.

Broadcom BCM2712

В 2022 вышел BCM2712. Данный чип является логическим продолжением предыдущего. Теперь ядра Cortex-A76 (armv8.2, разрядность архитектуры – 64 бита). 256 КБ кэша и L1d и L1i, 2 МБ L2, 2 МБ L3. Но векторных инструкций не добавили (в спецификациях ядер Cortex-A76 они предусмотрены, но они не обязательны). Частота ядер – 2,4 ГГц. Контроллер памяти поддерживает память LPDDR4X-4267 объёмом до 16 ГБ.

Видеоядро теперь 12 ядерный Videocore VII, который поддерживает OpenGL 3.1 и Vulkan 1.3. Его частота – 800 МГц.

Техпроцесс - 16 нм.

Поддержка декодирования осталось таким же, а вот энкодирование – данный чип поддерживает энкодирование H264 1080p30, но только для ISP (сигнальный сопроцессор), который отвечает за обработку изображения с камеры.

Самый мощный чип от Broadсom, но у него есть неплохие конкуренты от Rockchip и Amlogic (о них в другой раз).