Raspberry Pi Zero 2 WCH

  Zero 2 W ที่มาพร้อมกับ Pin Header แบบสีระบุแต่ละหน้าที่ของ GPIO!

Raspberry Pi Zero 2W ได้เปิดตัวแล้วในวันที่ 28 ตุลาคม 2021 โดย Raspberry Pi Zero 2 W จะพร้อมวางจำหน่ายผ่าน Cytron marketplace เร็วๆนี้!

มีอะไรอัพเกรดบ้างนะ?

ตั้งแต่การเปิดตัวของบอร์ด Raspberry Pi Zero W (เวอร์ชันแรก) ในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2017  ตัวบอร์ด Raspberry Pi Zero W ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก จนจำเป็นที่จะต้องจำกัดปริมาณการสั่งซื้อต่อคนเพียง 1 คน/บอร์ด เท่านั้น ทำให้สินค้าเป็นที่ต้องการของตลาดเป็นอย่างมาก มีของเข้ามาเมื่อไหร่ก็จะหมดทันที โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ในช่วงนี้เป็นช่วงที่ชิ้นส่วนที่ใช้ในการผลิตอย่าง IC ขาดตลาด ซึ่งก็ยิ่งส่งผลกระทบโดยตรงกับสายการผลิตของบอร์ด Raspberry Pi Zero และ Raspberry Pi รุ่นอื่นๆเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Raspberry Pi Zero W ซึ่งถือเป็น Single Board Computer ที่มีราคาถูกที่สุดในโลก ณ ขณะนี้ ที่มาพร้อมกับความสามารถในการเชื่อมต่อไร้สาย โดยมีราคาเพียงแค่ 10 USD เท่านั้น! (ไม่รวมถึงภาษีท้องถิ่นและค่าจัดส่ง)

Raspberry Pi Zero W ได้มีการถูกนำไปใช้ในหลากหลายรูปแบบ หรือโปรเจ็กต์ และหลังจาก 4 ปีที่ผ่านมา การรอคอยได้จบลงแล้ว Raspberry Pi Zero W เวอร์ชัน 2 ได้เปิดตัวออกมาแล้ว - Raspberry Pi Zero 2 W. โดยส่วนประกอบสำคัญที่ได้รับการอัพเกรดคือ CPU โดยที่ Raspberry Pi Zero 2 W มาพร้อมกับ Quad-core, 64-bit, Cortex-A53 CPU ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกา 1 GHz โดยส่วนสำคัญของบอร์ดรุ่นนี้คือชิพ Raspberry Pi RP3A0 บนตัวบอร์ดที่เป็นแบบ system-in-package (SiP) ซึ่งภายในประกอบไปด้วย Broadcom BCM2710A1 เชื่อมต่อผ่าน die กับ 512MB of LPDDR2 SDRAM

Note: บอร์ดเวอร์ชัน Original ของ Raspberry Pi Zero 2 W ไม่ได้มาพร้อมกับ 40-pin Header แต่สำหรับ WCH version (สินค้าชุดนี้) มาพร้อมกับ color-coded 40-pin header ที่ได้รับการบีดกรีให้แล้ว!

ชุด CPU+RAM รูปแบบใหม่ของ Raspberry Pi Zero 2 W ที่ถูกออกแบบโดยทางทีมวิศวกรของทาง Raspberry Pi  เพื่อเป็นการทำความเข้าใจว่า ทำไมทาง Raspberry Pi ถึงเลือกที่จะใช้การเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนแบบ wire-bonding แทนที่จะเป็นแบบ Package on Package (PoP) เหมือนอย่างกับบอร์ดรุ่นพี่อย่าง Raspberry Pi Zero/W/WH ลองดูโพสต์จาก  Eben Upton (CEO ของ Raspberry Pi Trading).

RP3A0 System-in-Package (SiP) ภาพจาก Raspberry Pi Blog Post

มีการปรับปรุงเล็กน้อยในด้านการเชื่อมต่อไร้สาย โดยที่ Bluetooth ของ Raspberry Pi Zero 2 W ได้รับการอัพเกรดจากที่เวอร์ชันก่อนเป็นเวอร์ชัน 4.1 เป็นเวอร์ชัน 4.2 นอกจากนี้ ในด้านการเชื่อมต่อ WiFi ก็ยังคงให้มาเป็นมาตรฐาน IEEE 802.11 b/g/n WiFi ซึ่งมาพร้อมกับ BLE (Bluetooth Low Energy) ด้วย ซึ่งนอกเหนือจากการอัพเกรดในส่วนของ Bluetooth แล้ว วงจรในด้านของการเชื่อมต่อไร้สายยังได้มีการชิลด์ปกป้องด้วยกระดองโลหะ ช่วยปกป้องสัญญาณรบกวนจากวงจรส่วนอื่นๆและเป็นไปตามมาตรฐานของการเชื่อมต่อไร้สายด้วย

เราลองมาเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่าง Raspberry Pi Zero 2 W กับ Raspberry Pi Zero W กันดีกว่าครับ:

โดยตัวอักษรที่เป็นสีน้ำเงินนั้นหมายถึงชิ้นส่วนหรือองค์ประกอบที่ได้รับการอัพเกรดหรือมีการเปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของ CPU จากที่ Raspberry Pi Zero W รุ่นแรกมีการใช้งาน single-core, 32-bit CPU แต่ในสำหรับ Raspberry Pi Zero 2 W มีการเลือกใช้งานเป็น Quad-core, 64-bit CPU! ซึ่งจากการอัพเกรดเพียงส่วนนี้เพียงส่วนเดียว ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมของ Raspberry Pi รุ่นนี้ โดยเราได้ทำการทดสอบบูทเข้าสู่ Raspberry Pi OS GUI ซึ่งพบว่าเร็วมากกว่ารุ่นเดิมถึง 3 เท่า โดยในการทดสอบนั้น เราใช้งานเป็น microSD card ที่ได้รับการรับรองจาก Raspberry Pi อย่าง 32GB MakerDisk ที่ถูกติดตั้ง Raspberry Pi OS พร้อมใช้งาน โดย Raspberry Pi Zero 2 W บูทเข้าสู่ Desktop GUI โดยใช้เวลาเพียง 20 วินาทีเท่านั้น ในขณะที่ Rasoberry Pi Zero W รุ่นก่อนต้องใช้เวลามากถึง 70 วินาที และสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานแบบ Single-Thread พบว่ามีความเร็วมากขึ้นกว่ารุ่นก่อนมากถึง 40% และสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานแบบ Multi-Threaded นั้น  พบว่ามีความเร็วมากกว่ารุ่นเดิมมากถึง 5.2 เท่า เมื่อเทียบกับ CPU รุ่นเดิมที่เป็นแบบ Single-core

แรงเทียบเท่ากับ Raspberry Pi 3 Model B เลยหรือ ?

โดยหากคุณเป็นผู้ใช้งาน Raspberry Pi มาก่อน ก็น่าจะสังเกตได้ว่า  CPU แบบ quad-core, 64-bit ARM Cortex-A53 ได้ถูกใช้งานบน Raspberry Pi 3 Model B, Model B+ และ Model A+:

ใช้งาน CPU และสถาปัตยกรรมแบบเดียวกัน

Quad-core, 64-bit, ARM Cortex-A53 CPU คือ CPU รุ่นเดียงกันที่ถูกใช้งานกับ Raspberry Pi 3 Model B, B+ และ A+ โดย Raspberry Pi Zero 2 W ทรงพลังมากพอที่จะรันโปรแกรมที่มีความซับซ้อนที่ความเร็วสูงได้  โดยเรามั่นใจได้เลยว่า Raspberry Pi community จะมีการนำ Raspberry Pi Zero 2 W ไปเป็นส่วนประกอบในการสร้างสรรค์โปรเจ็กต์เจ๋งๆอีกมากมายแน่นอน โดยโปรเจ็กต์หรือการนำ Raspberry Pi Zero 2 W ไปใช้งานที่เราพอจะนึกออกนั้นมีดังนี้:

• RetroPie บน Raspberry Pi Zero 2 W (looking forward to the enhancement) สำหรับการใช้งานเป็น Emulator
• ติดตั้ง OctoPi/OctoPrint บน Raspberry Pi Zero 2 W เพื่อใช้ควบคุมเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• สร้าง USB Webcam ด้วย Raspberry Pi Zero 2 W
• IoT Home Assistant ด้วย Raspberry Pi Zero 2 W

นอกเหนือจากหน่วยประมวลผลและสถาปัตยกรรมที่เหมือนกันแล้ว Raspberry Pi Zero 2 W ยังมาพร้อมกับ RAM ขนาดเท่ากับ Raspberry Pi 3 Model A+ (512MB) ซึ่งอาจพูดได้ว่า เราจะสามารถใช้งาน Raspberry Pi 3 Model A+ ในขนาดที่เล็กลง และราคาถูกขึ้น! นอกเหนือจากนี้ Raspberry Pi Zero 2 W ยังได้รับการอัพเกรดให้ใช้งาน Bluetooth 4.2 ซึ่งเป็นสเปคที่เทียบเท่ากับ Bluetooth บน Raspberry Pi 3 Model B+ และ A+

โดยถ้าหากสังเกตุดีๆ เราจะพบว่า เสาอากาศสำหรับการเชื่อมต่อไร้สายบน PCB ได้รับการปรับปรุงให้คล้ายคลึงกับ Raspberry Pi 4 Model B ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อไร้สายของตัวบอร์ดด้วย

ขอขอบคุณ Jeff Gerling ที่ได้ทำการทดสอบและได้แสดงผลให้เราได้ทราบถึงความเร็วของการเชื่อมต่อผ่าน WiFi และการเชื่อมต่อแบบสาย ที่มีการปรับปรุงขึ้น โดยดูได้จากแผนภูมิเปรียบเทียบความเร็วการเชื่อมต่อผ่าน WiFi โดย Jeff ใน รีวิว Raspberry Pi Zero 2 W:

เปรียบเทียบความเร็วการเชื่อมต่อ WiFi และการเชื่อมต่อแบบสายของ Raspberry Pi Zero 2 W และ Zero W โดย Jeff Gerling

เข้ากันได้กับอุปกรณ์ของ  Raspberry Pi Zero ที่คุณเคยมี!

ตัวบอร์ด Raspberry Pi ในตระกูล Zero นั้นมีขนาดเล็ก ซึ่งสำหรับตัวบอร์ด Raspberry Pi Zero 2 W มาพร้อมกับพอร์ตที่เหมือนกับ Raspberry Pi Zero รุ่นก่อน ซึ่งโดยปกติแล้ว ตัวบอร์ด Raspberry Pi Zero นั้นไม่ได้มาพร้อมกับอุปกณณ์ต่อพ่วงอยู่แล้ว (เช่น เมาส์ และ คีย์บอร์ด) หรือ เคส ซึ่งเราสามารถเลือกซื้ออุปกรณ์ที่จะใช้งานกับตัวบอร์ดได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งมีทั้งแบบ Official จากทาง Raspberry Pi หรือ Unofficial จากผู้จำหน่ายอุปกรณ์ต่อพ่วงหรืออุปกรณ์เสริมรายอื่นๆ ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว บอร์ดในตระกูล Raspberry Pi จะมาพร้อมกับ CPU, GPU, RAM, HDMI port, USB ports, wireless หรือ wired connectivity (Bluetooth, BLE, WiFi), Camera interface, microSD card slot, 40-GPIO แต่สำหรับ Raspberry Pi Zero W หรือ Zero 2 ซึ่งอยู่ในตระกูล Zero นั้น จะมาพร้อมกับ:

• CPU, GPU และ RAM
• microSD card slot
• 1 x USB micro B สำหรับจ่ายไฟให้กับตัวบอร์ด
• 1 x USB micro B สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง
• 1 x mini HDMI สำหรับการเชื่อมต่อเพื่อแสดงผลทางจอภาพ ที่ความละเอียดสูงสุดถึง 1080p30
• 1 x CSI-2 (compact) สำหรับเชื่อมต่อกล้อง
• 1 x 40-pin GPIO header (ไม่ได้มีการบัดกรี Pin Header มาให้)
• 1 x เสาอากาศสำหรับการเชื่อมต่อไร้สายบนตัวบอร์ด

และถ้าหากคุณสังเกตดูดีๆจะพบว่า ชิ้นส่วนทั้งหมดจะถูกติดตั้งอยู่บน PCB ด้านบนเพียงฝั่งเดียวเท่านั้น จะไม่มีชิ้นส่วนใดๆถูกติดตั้งอยู่ทางด้านล่างขอตัวบอร์ดเลย ซึ่งถือเป็นการลดต้นทุนในการผลิตต่อบอร์ดลง เนื่องจากตัวบอร์ด PCB สามารถผ่านไลน์การผลิตเพียงรอบเดียวเท่านั้น ไม่จำเป็นที่จะต้องพลิกด้าน PCB และผ่านไลน์การผลิตอีกครั้งเพื่อติดตั้งชิ้นส่วนที่ PCB อีกด้าน

และข่าวดีสำหรับผู้ที่เคยใช้งานหรือเป็นเจ้าของ Raspberry Pi Zero W รุ่นก่อน สำหรับ Raspberry Pi Zero 2 W นี้จะสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi Zero W รุ่นก่อนได้แทบทุกชนิด  เนื่องจากตัวบอร์ดมาพร้อมกับ Layout ที่เหมือนกับบอร์ดรุ่นก่อนหน้า ไม่ว่าจะเป็นขนาด ตำแหน่งติดตั้งสกรู ตำแหน่งพอร์ตต่างๆบนตัวบอร์ด ดีไหมล่ะ:)

คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะ:

• Processor Package: RP3A0-AU, SiP (System in Package) BCM2710A1 wire-bond มาพร้อมกับ RAM ขนาด 512MB
• หน่วยประมวลผล: Broadcom BCM2710A1, Quad-core 64-bit SoC, ARM Cortex-A53
• ความเร็วสัญญาณนาฬิกา: 1GHz
• ขนาด RAM: 512MB LPDDR2
• การเชื่อมต่อไร้สาย:
  • WiFi: IEEE 802.11 b/g/n, 2.4 GHz
  • Bluetooth 4.2
  • BLE (Bluetooth Low Energy)
• เสาอากาศ: เสาอากาศบนตัวบอร์ด PCB
• หน่วยความจำ: micro-SD
• การเชื่อมต่อจอแสดงผล:
  • mini-HDMI
  • Composite Video (Test pads ที่ด้านใต้บอร์ด PCB)
• การเล่นสื่อ:
  • H.264, MPEG-4 decode (1080p30)
  • H.264 encode (1080p30)
  • OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics
• USB Port: 1 x Micro-B USB สำหรับเชื่อมต่อและจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ต่อพ่วง
• การจ่ายพลังงานให้ตัวบอร์ด:
  • 1 x Micro-B USB สำหรับจ่ายพลังงานให้กับตัวบอร์ด ที่แรงดันไฟฟ้า 5VDC (ไม่มีการส่งผ่านข้อมูลที่พอร์ตนี้)
  • 5V และ GND ผ่าน 40-pin GPIO (unpopulated)
• การเชื่อมต่อกล้อง: CSI-2 compact camera connector (จำเป็นต้องใช้สายแปลง 0.5mm pitch to pitch CSI)
• GPIO: Unpopulated 40-pin GPIO connector โดยมี Layout เหมือนกับ 40-pin GPIO ของ Raspberry Pi ทุกรุ่น
• การใช้งาน GPIO: รองรับการใช้งานร่วมกับ HAT ที่ใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi รุ่นอื่นๆได้
• OS ที่รองรับ: Raspberry Pi OS
• ขนาด: 65mm x 30mm x 5mm

จะใช้งานบอร์ดรุ่นนี้ ต้องมีอะไรบ้างนะ?

สำหรับผู้ใช้งานมือใหม่ เราขอแนะนำเป็นชุดอุปกรณ์พร้อมบอร์ด Raspberry Pi Zero 2W พร้อมใช้งานชุดนี้ ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการเลือกซื้อของทีละชิ้นไปได้เยอะเลยทีเดียว

ผลิตภัณฑ์ประกอบไปด้วย:

• 1 x Raspberry Pi Zero 2 WCH

แหล่งที่มาข้อมูล:

• Raspberry Pi Zero 2 W Product Brief
• Raspberry Pi Zero 2 W – Quad-core and 64-bit CPU, a news post by Cytron Technologies
• Beginner's Book 1 by MagPi - Beginner Guide from MagPi (Official Raspberry Pi Magazine), in pdf.
• Getting Started with Raspberry Pi Zero/Zero W, a tutorial by Cytron Technologies
• Pi Camera Application, a tutorial by Cytron Technologies
• Raspberry Pi Operating System download