พรีวิว Raspberry Pi 512MB Model B+ (ปรับปรุงใหม่ล่าสุด) ต่างจากรุ่นเดิมอย่างไร
By ThaiEasyElec
ถือว่าเป็นข่าวช็อควงการแบบสายฟ้าแล็บไม่น้อยกับการเปิดตัวบอร์ด Raspberry Pi Model B+ (อ่านว่า บี-พลัส) แม้ว่าจะมีข่าววงในจากผู้ผลิต Element14 ถึงตัวแทนจำหน่ายอย่างเราๆ แบบทีเล่นทีจริงว่าจะมีบอร์ดรุ่นใหม่ออกมาซึ่งในความเข้าใจของเราในตอนนั้นคงหมายถึงบอร์ด Compute Module ที่มีข่าวมานานแล้ว นอกจากนี้ในกลุ่มนักพัฒนาและผู้ที่สนใจศึกษาใช้งานบอร์ดกลับไม่มีข่าวรั่วไหลออกมาเลยจนกระทั่งเมื่อช่วงวันที่ 13 กรกฎาคม 2557 ที่ผ่านมามีภาพหลุดจากเว็บไซต์ด้าน Embedded System บางเว็บไซต์ รวมทั้งหน้าสินค้าของเว็บไซต์แห่งหนึ่งก่อนจะถูกลบ (ซ่อน) ออกไป แต่ก็ไม่รอดเงื้อมมือ ปลายจมูก และสายตาอันฉับไวของ Community ของ Raspberry Pi ไปได้
ทั้งที่เมื่อไม่นานมานี้วันที่ 23 มิถุนายน 2557 เพิ่งจะเปิดตัว Raspberry Pi Compute Module ไป (http://www.raspberrypi.org/blog/page/2/#compute-module-development-kits-now-available) หลังจากเพียงนั้น 3 สัปดาห์ Model B+ ก็ออกมาให้ยลโฉมในวันที่ 14 กรกฎาคม 2557 แบบดูไม่ค่อยเต็มใจเหมือนยังไม่อยากเปิดตัวสักเท่าไร แต่เอาล่ะไม่ว่ามันจะเกิดจากความตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตาม ณ วันนี้มันก็ออกสู่ท้องตลาดถึงมือนักพัฒนากันไปบ้างแล้วรวมทั้งเราด้วย โดยพรีวิวนี้เป็นข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับบอร์ด Raspberry Pi Model B+ ให้เห็นความแตกต่างเทียบกับ Model B รุ่นก่อนหน้า
Model B+ บอร์ดใหม่ มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง?
หลังจากเปิดตัวบอร์ด Model B มาได้ 2 ปี มีคนถามทางทีมงาน Raspberry Pi มากมายถึงบอร์ดที่จะมาอัพเดทจนในที่สุดบอร์ด Model B+ ก็ออกมาให้เห็นกันซึ่งทางทีมงานกล่าวว่า มันไม่ใช่บอร์ด Raspberry Pi 2 แต่มันจะเป็นรุ่นสุดท้ายสำหรับบอร์ด Raspberry Pi ปัจจุบันหมายถึงว่าในเวอร์ชั่นแรกนี้จะไม่มีออกมาใหม่อีกแล้ว ดังนั้น ทั้งหมดที่มีได้แก่ Model A Model B และ Model B+
ref: ภาพ Top View บอร์ด Raspberry Pi Model B+ จาก RaspberryPi.org
Model B+ ยังคงใช้ชิพ BCM2835 ของ Broadcom ในตระกูล Application Processor ของ ARM บนสถาปัตยกรรม ARM11 มีความเร็วในการทำงานที่ 700MHz เท่าเดิม ใช้ชิพช่วยประมวลผลกราฟฟิกของ VideoCore IV เช่นเดิม มีหน่วยความจำหลัก (Primary Memory: RAM) ขนาด 512MB แบบเดิม (บอร์ดลง RAM ครอบ CPU ไว้) และยังคงไม่มีหน่วยความจำสำรอง (Secondary Storage Memory) คือไม่มีพวกแฟลชเมมโมรี่ต่างๆ บนบอร์ดเหมือนเดิม ขนาดความกว้างและความยาวบอร์ดเท่าเดิม ใช้แหล่งจ่ายไฟผ่านคอนเน็คเตอร์ microUSB แบบเดิม สามารถรันระบบปฏิบัติการ Raspbian หรือระบบอื่นๆ ได้จากไฟล์ตัวเดิมที่ออกหลังเดือนมิถุนายน 2557 ขาสัญญาณบนพอร์ต GPIO ในส่วน 26 ขาแรกจัดเรียงเหมือนเดิม ใช้พอร์ต HDMI แบบ Full-Size ขนาดเท่าเดิม พอร์ตสำหรับส่วนของ Audio Out ผ่าน Audio Jack ยังคงทำหน้าที่ได้เหมือนเดิม คอนเน็คเตอร์สำหรับต่อกล้อง Raspberry Pi Camera และ DSI Display ยังคงมีอยู่เช่นเดิม (ท้ายที่สุดคือยังไม่มีสวิตช์รีเซ็ตกับสวิตช์เปิด-ปิดมาให้ใช้งานเหมือนเดิม… แค่เพิ่มสวิตช์เล็กๆ ให้อีก 2 อันก็ไม่ได้ ขอบ่นหน่อย 55+)
พิมพ์มาตั้งกว่า 10 บรรทัดเหมือนเดิมหมดเลย แล้วมันมีอะไรใหม่ตรงไหนบ้าง ถ้าดูจากสเปคหลักๆ จะเห็นว่ายังคงเหมือนเดิมอยู่แทบทั้งหมด แต่เมื่อดูในรายละเอียดแล้วจะพบว่ามีการพัฒนาและปรับปรุงเปลี่ยนแปลงในหลายๆ ส่วนให้ดีขึ้นดังนี้
– เพิ่มจำนวนขาสัญญาณของ GPIO มากขึ้น จากเดิม 26 ขา เป็น 40 ขา โดยยังคงออกแบบให้ขาสัญญาณ 26 ขาแรกจัดเรียงไว้อยู่ในรูปแบบเดิมเพื่อให้ยังพอที่จะสามารถต่อใช้งานกับอุปกรณ์เชื่อมต่อเดิมได้หรือหากต้องแก้ไขก็ทำเพียงเล็กน้อย
ขา GPIO ที่เพิ่มขึ้นมาเฉพาะคือขา ID_SD และ ID_SC สำหรับเชื่อมต่อกับ EEPROM แบบ I2C ใช้เก็บค่าคอนฟิกต่างๆ ที่ต้องการ เพื่อกำหนดค่า GPIO อัตโนมัติในตอนเริ่มระบบ นอกจากนี้เป็นขา GND เพิ่มขึ้นมา 3 ขาและ GPIO เพิ่มขึ้นมา 9 ขา
ref: ภาพไดอะแกรมพอร์ต GPIO ของ RaspberryPi Model B+ จาก RaspberryPi.org
– เพิ่มจำนวนช่องเสียบ USB ให้มากขึ้น จากเดิมที่เคยมี 2 ช่องใน Model B ได้เพิ่มเป็น 4 ช่องใน Model B+ โดยเปลี่ยนชิพที่ใช้เป็นเบอร์ที่มีช่องสัญญาณมากขึ้นจาก LAN9512 เป็น LAN9514 แต่ยังคงเป็นมาตรฐาน USB 2.0 เช่นเดิม
ตรงนี้สะดวกให้กับผู้ใช้มากๆ เพราะปกติแล้วเวลาใช้งานมักจะต้องต่ออุปกรณ์อย่างน้อยก็เมาส์และคีย์บอร์ด แล้วหากต้องการใช้ Wi-Fi Dongle อีกก็ต้องเพิ่ม USB Hub เข้าไปเอง มาคราวนี้ไม่ต้องเพิ่มแล้ว นอกจากนี้ยังปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟที่จ่ายให้ USB ให้ดีขึ้น และสามารถใช้งานแบบ Hot-Swap ได้ด้วย (อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในหัวข้อภาคจ่ายไฟ)
– เปลี่ยนมาใช้ช่องเสียบ Micro SD Card แทน Standard Full-Size SD Card ตรงนี้ก็ถือว่าออกมาลดพื้นที่แผ่นวงจรและรองรับอนาคต เพราะช่องเสียบของรุ่นเก่ามีขนาดใหญ่เทอะทะแล้ว การ์ดยังยื่นออกมาจากตัวบอร์ดค่อนข้างมากมีโอกาสไปค้ำจนตัวการ์ดหักได้ นอกจากนี้การ์ดที่ขายในท้องตลาดปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น Micro SD Card เวลาเอามาใช้กับบอร์ดเก่าก็ต้องเสียบผ่าน Adapter เมื่อใช้ไปนานๆ ถอด-เสียบบ่อยๆ ทำให้หลวมหลุดหรือหน้าสัมผัสไม่สนิทได้ง่าย และช่องเสียบรุ่นใหม่ยังใช้แบบ Push-Push ที่มีสปริงภายในทำให้เวลาถอดหรือเสียบหน้าสัมผัสเข้าตำแหน่งได้ดีขึ้น
– ปรับปรุงภาคจ่ายไฟใหม่แทบทั้งหมด ตรงนี้ถือเป็นจุดที่มีการปรับปรุงเป็นอย่างมากและส่งผลต่อสเถียรภาพโดยรวมของบอร์ด ทั้งช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ต่างๆ จากไฟที่นิ่งขึ้น แล้วยังช่วยลดโอกาสที่ระบบจะล่มได้จากการดึงไฟเวลาถอด-เสียบ USB
เดิมบอร์ด Model A และ Model B รับไฟ 5 โวลต์จาก USB แล้วใช้วงจรแหล่งจ่ายบนบอร์ดไฟสร้างแรงดัน 3.3, 2.5 และ 1.8 โวลต์ขึ้นใช้งาน ภาคจ่ายไฟของรุ่นเก่าอาศัยวงจรที่ประกอบด้วยคอมโพเนนต์ไม่มากเพื่อให้พอที่จะสามารถทำงานได้ในราคาที่ไม่แพงนัก ซึ่งหากทำงานตามปกติแล้วย่อมไม่มีปัญหา แต่หากเกิดเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิด เช่น แรงดันที่เข้ามาทางพอร์ต USB ต่ำกว่า 5 โวลต์ เป็นต้น ก็จะส่งผลกระทบกับแรงดันทั้งระบบ รวมถึงแรงดันที่ไปเลี้ยงซีพียูและวงจรทางด้านเน็ตเวิร์คด้วย ปัญหาต่อมาคือการออกแบบเดิมเรียงลำดับของชุดวงจรแปลงแรงดัน (Regulator) แปลงจาก 5 ไปเป็น 3.3 โวลต์ก่อน แล้วเอา 3.3 ไปเป็น 2.5 โวลต์อีกที แล้วสุดท้ายเอา 2.5 มาแปลงเหลือ 1.8 โวลต์ตามลำดับ ซึ่งแรงดันที่ตกคร่อมชุดแปลงแรงดันจาก 5 เป็น 3.3 โวลต์ นั้นสูงถึง 1.7 โวลต์ทำให้วงจรแปลงแรงดันชุดนี้มีความร้อนสูงกระทบกับต่อประสิทธิภาพในการแปลงแรงดันโดยรวม ปัญหาสุดท้ายคือฟิวส์ที่ใช้ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินทั้งระบบนั้นรับได้ที่เพียง 1 แอมป์ซึ่งน้อยเกินไปสำหรับการใช้งานในบางสถานการณ์และไม่มีวงจรป้องกันการถอดเสียบแบบ Hot-Swap พอร์ต USB การเสียบอุปกรณ์ที่กินกระแสสูงอย่างพวก Wi-Fi Dongle อาจส่งผลให้อุปกรณ์ USB ทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่หลุดจากระบบ หรือในกรณีร้ายแรงคือทำให้ซีพียูและบอร์ดรีบูตไปเลย (เราใช้งานและเผลอเสียบแบบนี้เป็นประจำ จนต้องอุทานว่า What da fu…se!!!)
แต่ภาคจ่ายไฟชุดใหม่ของ Model B+ ที่มีสเถียรภาพมากขึ้นและยังลดการสูญเสียภายในวงจรลงไปได้ โดยอัพเกรดให้ฟิวส์มีขนาด 2 แอมป์ และเปลี่ยนมาใช้ MOSFET แทน Diode เป็นตัวป้องกันในชั้นถัดมาช่วยลดการสูญเสียแรงดันของวงจรแหล่งจ่ายจาก 0.5 โวลต์เหลือเพียง 0.1 โวลต์ ในส่วนของวงจรแปลงแรงดันหันมาใช้ Buck Converter แบบ Dual แทนของเดิม ลดการสูญเสียพลังงานจากความร้อนเมื่อแปลงเป็น 3.3 และ 1.8 โวลต์ลงไปได้มาก นอกจากนี้ยังเสริมด้วยตัว Step-Down Converter สำหรับชุดของแรงดัน 3.3 โวลต์ และ Hot-Swap Protector เสริมเข้ามาป้องกันในส่วนของการรักษาระดับแรงดัน 5V ทำให้สามารถถอดและเสียบอุปกรณ์ USB ในแบบ Hot-Swap ได้โดยไม่กระทบกับระบบ และผลรวมของการเลือกใช้ชุดจ่ายไฟใหม่นี้ยังช่วยลดการสิ้นเปลืองพลังงานของบอร์ดลงได้อีกประมาณ 0.5 – 1 วัตต์ เท่าที่ลองทดสอบเสียบ Wi-Fi Dongle รวมทั้งอุปกรณ์อื่นๆ ที่กินไฟเยอะๆ บางตัวที่เคยใช้แล้วทำให้ระบบรีบูตแน่ๆ มาถึงตอนนี้ไม่รีบูตเองแล้ว เยี่ยมไปเลยกด Like!!! Like!!! Like!!!
– วงจรเสียงได้รับการปรับปรุงด้านการป้องกันสัญญาณรบกวนให้ดีขึ้นอีกเล็กน้อย ซึ่งเป็นผลพวงจากการปรับปรุงภาคจ่ายไฟของบอร์ด
ในส่วนของคอนเน็คเตอร์ Audio Out ได้รวมสัญญาณ Video Out จากคอนเน็คเตอร์แบบ RCA เดิมมาไว้ด้วยกัน ทำให้คอนเน็คเตอร์ Audio Out ตัวใหม่เปลี่ยนขั้วภายในจาก 3 แกนเป็น 4
การใช้งาน Audio Out กับ Video Out ต้องพึ่งพาอุปกรณ์เสริมสักเล็กน้อยเป็นสายแปลงหัวจาก 4 ขั้วให้เป็น Audio Out แบบ Stereo (สีขาวกับสีแดง) และ Video Out (สีเหลือง) เหมือนภาพข้างล่างนี้ แต่ถ้าใช้งาน HDMI Audio ก็ต่อผ่านพอร์ด HDMI ได้เช่นเดิม
ref: ภาพสายแปลง 4 ขั้วเป็น RCA 3 เส้นจาก Adafruit.com
– ตำแหน่งของจุดยึดน็อตบนแผ่นวงจรและตำแหน่งคอนเน็คเตอร์ต่างๆ เปลี่ยนไป ดังนั้นกล่องที่เคยใช้งานอยู่จะใช้ไม่ได้ต้องเปลี่ยนกล่องใหม่
ref: ภาพ Top View บอร์ด Raspberry Pi Model B+ จาก RaspberryPi.org
– LED แสดงผลบนบอร์ดก็เปลี่ยนตำแหน่งไปและลดจำนวนลง จากเดิมจะมี LED แสดงสถานะต่างๆ ได้แก่ Power Activity Full-Duplex Link 100Mbps
ลดเหลือเพียง Power สำหรับแสดงสถานะไฟเลี้ยงเข้าบอร์ด และ Activity สำหรับแสดงสถานะเมื่อ CPU ทำงานเท่านั้น
ส่วนไฟแสดงสถานะของ LAN ย้ายไปอยู่บนพอร์ต RJ-45 แบบใหม่ที่มีไฟ Link กับ Activity ในตัว
ส่วนของซอฟท์แวร์ระบบปฏิบัติการสามารถใช้เวอร์ชั่นที่ออกหลังเดือนมิถุนายน 2557 ได้ หากใครที่มี SD Card ธรรมดาอยู่ขอแสดงความเสียใจด้วยครับ ท่านต้องหาการ์ดใหม่ ส่วนใครที่มี Micro SD Card อยู่สามารถนำมาใช้บนบอร์ด Model B+ ได้ โดยจะติดตั้งใหม่หรือจะใช้อันเดิมที่รันอยู่บน Model B ก็ได้
หากต้องการติดตั้งใหม่สามารถเข้าไปดาวน์โหลดได้ที่ http://www.raspberrypi.org/downloads/
หากต้องการใช้งานตัวเดิมแต่ Micro SD Card ใช้มานานแบบไม่เคยหรือไม่ค่อยได้อัพเดทเลยต้องอัพเดท Kernel ก่อนเพื่อให้รองรับกับชิพ USB กับ LAN ที่เปลี่ยนไป ถ้าไม่อัพเดทให้เท่ากับตัวล่าสุดเดือน มิ.ย. เอาไปเสียบบน Model B+ เลย บูตขึ้นมาจะใช้ USB กับ LAN ไม่ได้นะครับ
การอัพเดท Kernel ให้เสียบการ์ดเข้าบอร์ด Model B รันขึ้นมาแล้วต่ออินเตอร์เน็ต จากนั้นใช้คำสั่งเพื่ออัพเกรด (ระหว่างนี้อาจจะรอนานเหมือนกันนะ) เสร็จแล้วนำไปเสียบใช้งานกับบอร์ดใหม่ได้เลย
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
สรุปโดยรวมคือ Model B+ ดีขึ้นแต่ไม่ต่างจากเดิมมาก หากใครมีบอร์ด Model B อยู่แล้วก็ยังใช้งานได้ทัดเทียมกันไม่ต้องเสียใจไป ส่วนใครที่กำลังจะตัดสินใจซื้ออยู่หรือลังเลว่าจะตัวไหนดี พรีวิวนี้น่าจะพอช่วยเปรียบเทียบให้เห็นการเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดีของบอร์ด Model B+ ช่วยในการตัดสินใจได้ง่ายและชัดเจนขึ้น
หากสนใจสินค้า Raspberry Pi สามารถเข้าไปดูรายละเอียดและสั่งซื้อได้ที่
http://www.thaieasyelec.com/raspberry-pi-brand.html
หากสนใจการพัฒนาโปรแกรมบน Raspberry Pi สามารถศึกษาบทความเพิ่มเติม >> บทความการพัฒนาโปรแกรมบน Raspberry Pi ด้วย Qt
อ้างอิง:
