Hacker verdubbelt ram van Raspberry Pi 400 door ram-chiptransplantatie

Een hardwarehacker heeft een Raspberry Pi 400 voorzien van dubbel zoveel ram. De Pi, die is ingebouwd in een toetsenbord, heeft 4GB aan geheugen aan boord, maar Reddit-gebruiker Pi-800 verdubbelde dat door de 8GB-chip van een Compute Module te transplanteren.

De tweaker heeft op Reddit details geplaatst over zijn project. Hij gebruikte het geheugen van een Raspberry Pi Compute Model 4, die met 8GB ram wordt geleverd. Hij zag dat de circuits voor de ram-chip in beide Pi's identiek aan elkaar waren. Hij wist het geheugen van de ene Pi los te halen en op het andere board te plaatsen. De chips zitten met kleine soldeerballetjes vast, die voor de transplantatie vervangen moesten worden. Het monnikenwerk zat daarom vooral in het feit dat de gebruiker alle soldeerballetjes uit de ball grid array of bga met de hand moest vervangen. Dat zijn er tweehonderd, die een doorsnede van 0,3mm hebben. De knutselaar gebruikte hete lucht om de chip op het pcb te solderen of te reflowen met die balletjes.

Het lange werk was uiteindelijk succesvol. Pi800 toont screenshots waaruit blijkt dat de Pi 400 inderdaad 8GB ram heeft en ook kan gebruiken op een 64bit-versie van Raspberry Pi OS. "Nu kunnen we het de Pi 800 noemen", zegt de hacker in zijn post. De hacker zegt dat het waarschijnlijk niet mogelijk is om te upgraden naar 16GB, hoewel de cpu van de Pi 400 dat ondersteunt. Dat komt doordat een 16GB-ram-chip meer contactpunten nodig heeft, waardoor die niet op het bestaande pcb past.

Door Tijs Hofmans

Nieuwscoördinator

10-11-2021 • 13:34

38

Reacties (38)

38
37
26
1
0
8
Wijzig sortering
Maar een Pi 400 en een CM4 zijn toch iets anders? Of zit in een Pi 400 gewoon een CM4? Ik dacht dat daar een 'gewone' Pi 4 in zat.

[Reactie gewijzigd door r03n_d op 24 juli 2024 19:29]

Een reguliere Raspberry Pi 4 B, een Compute Module 4 en de Pi400 zijn in essentie hetzelfde apparaat. Het grote verschil zit hem er in dat op de PCB van de CM4 geen I/O poorten zitten, alle I/O van de CM4 wordt via 2 100-pins board-to-board connectoren geleid. Een ander verschil is dat op de CM4 geen PCI-e naar USB chip zit. Op de Raspberry Pi 4 en de Pi400 geeft deze chip je de beschikking over 2 USB 3.0 poorten. Op de CM4 heb je daarentegen via de board-to-board connectie direct toegang tot de ene PCI-e 2.0 lane die de BCM2711 chip rijk is. Via een carrier board kan je daarmee een insteekkaart in een PCI-e slot aansturen, zoals (in theorie) een grafische kaart of een NVMe SSD.

Een ander verschil is dat de reguliere Raspberry Pi 4 en de CM4 in diverse uitvoeringen geleverd worden, de Pi 400 niet. Je kunt de Raspberry Pi 4 B en de CM4 met 1, 2, 4 of 8 gigabyte aan geheugen krijgen. Daarnaast kan je op de CM4 kiezen voor 8, 16 of 32 gigabyte aan eMMC opslag in plaats van het microSD slot. De Pi400 wordt echter maar in 1 uitvoering geleverd, met 4GB geheugen, een microSD slot en de PCI-e naar USB 3.0 chip. In feite is de Pi 400 dus een 'gewone' Raspberry Pi 4 B op een ander PCB zodat deze in een toetsenbord past. Je zou echter best een functioneel identiek apparaat kunnen maken door middel van een CM4.
Dat maakt natuurlijk niet zoveel uit, als de gebruikte geheugenchip (en evt. de circuits daaromheen) op die twee maar dezelfde zijn, en dat is dus waarschijnlijk zo.
Wat maakt hem een "hacker", een betere naam is toch eerder een "modder"?
Hoewel het een eenvoudige mod lijkt is de handeling voor veel tweakers ondoenbaar. Even een BGA chip loshalen, re-ballen en op een andere plek solderen met mogelijk van te voren alle specsheets bekeken te hebben noem ik toch in ieder geval meer dan wat verlichting in een behuizing plakken (om even een minachtende omschrijving van een modder aan te geven). Je bent dan toch echt meer de hardware aan het hacken.
Uhm, ik heb dit soort dingen (net als velen) voor m'n werk moeten doen (ivm prototypes bouwen en aanpassen). Voelde me niet bepaald een hacker.
Imho is die term echt niet op z'n plaats hier. Modden, slaande op "modificeren", is veel beter op z'n plaats.
Maar goed, dit wordt zo een flamewar.
In 1983 al gedaan bij mijn ZX Spectrum.
was geen bga, maar wel in die strekking, ram upgraden is niet al te moeilijk als de software het al ondersteund.

mocht hij die 16Gb alsnog aan de praat krijgen door die extra baantjes uit de SoC naar buiten te halen, dan begint het echt wel naar hacker niveau te stijgen. maar iets aanpassen wat niet gemaakt was om aangepast te worden is wel een basis hacker skill, dus ook weer wel.

en zo te horen zijn jullie beide hackers, uit de oudere 8bit era en profecioneel voor je werk. die skills komen vast van pas bij vrije tijds hacken :D
Is het niet zo dat een:
Geek een TL balk in zijn pc bouwt,
Tweaker het gas in het buisje vervangt voor een beter gas uitgeademde door elfjes onder maanlicht,
Modder de molex voeding vervangt voor een sata plug,
Hacker de inverter cryptolocked en om geld vraagt?

:+
Hacker is degene die de software ad-hoc aanpast zodat het juiste kleurfilter via de usb uitgang voor de lamp gedraaid wordt.

Hacker is de loodgieter van code, de witte hoed sluit het drinkwater aan op je waterkoeler, de zwarte hoed sluit het afvoer van het pissain aan op je waterkoeler.

[Reactie gewijzigd door Toontje_78 op 24 juli 2024 19:29]

Of wat dacht je van een "Tweaker"?

:)
AuteurTijsZonderH Nieuwscoördinator @MuVo10 november 2021 14:04
Ik gebruik de termen vaak door elkaar. 'Hacker' wordt imo te vaak geassocieerd met cybercrime dus ik probeer het in die context minder te gebruiken en in het geval van modden of tweaken of whatever juist wat meer.
Benoem hackers in de cybercrime dan bij hun daarbij behorende term... cracker?

Op zich klopt het in deze context beter dan bij cybercrime. Hacker is eigenlijk een veel te brede term.
Even iets wat mij opviel in het artikel:
"Dat komt doordat een 16GB-ram-chip meer contactpunten nodig heeft, waardoor die niet op het bestaande pcb past."

Op de Raspberry Pi PCB zit standaard 4GB LPDDR4x gesoldeerd. (in dit geval Micron)
Zover ik weet heeft LPDDR4x een maximaal density = 32Gb package = 8GB en de JEDEC JESD209-4D standaard voor LPDDR4/4x = 200-ball BGA voor dit type geheugen.
https://www.micron.com/products/dram/lpdram/part-catalog
https://product.skhynix.com/products/dram/lpddr.go
https://www.samsung.com/semiconductor/dram/lpddr4/
https://www.nanya.com/en/Product/List/547/2356

Vanaf LPDDR5 kan het een 436 of een 496 FBGA package zijn, dat ondersteund de Raspberry PI op dit moment zeker niet, ik weet niet als dat bedoeld wordt in het artikel?

[Reactie gewijzigd door mapa2011 op 24 juli 2024 19:29]

Ik denk dat de term hacker hier is gelezen en dat ze dit gewoon hebben overgenomen.
Tweakers bedoelt hacker als in:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hacker_culture

Ik zou het omschrijven als:
Hacken is het op creatieve wijze overkomen van de limitaties van computersystemen om hier nieuwe mogelijkheden aan te geven.

[Reactie gewijzigd door Wolfos op 24 juli 2024 19:29]

Tja, tegenwoordig ben je al een hacker als je html kunt lezen...
Die definities zijn beperkt tot het binnendringen van computersystemen, maar in ruimere zin is een hacker iemand die dingen gebruikt op een manier buiten het bedoelde gebruik. Dan is dit zeker een hacker, alhoewel modder ook niet geheel misstaat.
De hacker zegt dat het waarschijnlijk niet mogelijk is om te upgraden naar 16GB, ondanks dat de cpu van de Pi 400 dat wel ondersteunt. Dat komt omdat een 16GB-ram-chip meer contactpunten nodig heeft waardoor die niet op het bestaande pcb past.
Sinds wanneer houdt dat een hacker tegen? Wellicht is het mogelijk om een extra adreslijn tussen CPU en RAM te leggen, en de afwijkende footprint met een klein printplaatje ertussen op te vangen.

Dit is eerder knap soldeerwerk ipv echt hacken.
lol gatkeeping "hacking"
Voor die extra lijn zul je wel het hele PCB moeten herontwerpen. Met dingen als RAM maakt de lengte van de traces uit voor de werking, dus daar moet goed over nagedacht worden. Natuurlijk is de Pi open source en kun je vast ergens de printplaat downloaden, maar op dat punt is het geen mod meer maar je eigen Raspberry Pi-fork.

Ik vind het een beetje gatekeeperig om dit geen hacken te noemen, het zorgt ervoor dat een apparaat doet wat het met zijn originele specificaties nooit had gekund dus het voldoet voor mij prima aan de voorwaarden. Het feit dat de Pi open is en de chips uitwisselbaar maken de hack zeker makkelijker, maar het blijft een hack in mijn ogen.
Nee, de Pi hardware is geen open hardware. Wel is het erg goed gedocumenteerd, dus wellicht kom je nog 'n heel eind als je zo'n PCB wil herontwerpen.
Das helemaal mooi en geen afstotingsverschijnselen!
Eh, als je dat wil vergelijken met een openhart operatie, dan moet je dezelfde actie uitvoeren terwijl het OS blijft draaien. :) :)
Het is gewoon altijd leuk om te zien/ te lezen wat mensen in hun vrije tijd doen!
Ik heb hier ook wel eens ge-experimenteerd met BGA, het is verdomd lastig maar wel te doen. Zo heb ik eens een hele oude QNAP voorzien van 512MB geheugen i.p.v. de standaard 256MB, ook omdat hier de nodige pinnen al vrij waren op het PCB.

Het kan nog makkelijker als je de reballing kits hebt i.c.m. soldeerpasta.
"Het monnikenwerk zat daarom vooral in het feit dat de gebruiker alle soldeerballetjes uit de ball grid array of bga met de hand moest vervangen."
Had de handige knutselaar maar geweten dat het een klusje van 10 minuten had kunnen zijn met het juiste stencil en wat soldeer pasta i.p.v. soldeerballetjes.
Dat was bij hem bekend, heeft hij alleen geen gebruik van gemaakt.
Next, the chip needed to be reballed. I didn't buy a BGA stencil, so I placed all 200 balls by hand.
het is niet meer als een soldeer modificatie , memory upgrade
en gewoon een chipje bestellen is wat goedkoper als het van een andere rpi af te halen

heatgunnetje erop oude eraf wat schoonmaken ,stencil van de juiste bga wat soldeer pasta beetje droog deppen worden de balletjes netjes hetzelfde, goed in de stencil smeren ff heatgunnetje op lage blaasstand , je plek op de pcb lekker warm maken ,wat fux op de bga tussen de ballekes, net niet goed op pcb plaatsen en heatgunnetje erop en maar wachen tot je de chip op zijn plaats ziet rollen ff goed rondom blazen en wat schoonmaken met alcohol en klaar .

dit heeft totaal niks met hacken te maken omdat het gesoldeerd zit lijkt wel nivo Jeff Geerling

dan zou het geheugen verwisselen in een pc ook hacken zijn
Grappig om dit soort dingen te zien, van mensen die tijd teveel hebben. Typisch gevalletje "omdat het kan", voor de rest niet echt zinnig, gezien de hoeveelheid werk, die hier in gaat zitten. Om nog maar te zwijgen over de risico's die je loopt bij het verkeerd solderen...
We zitten dan ook niet op nu.nl...
Om nog maar te zwijgen over de risico's die je loopt bij het verkeerd solderen...
Wat is het risico bij verkeerd solderen? Dat de RAM chip of de RPI zelf stuk gaan?

Het lijkt me niet dat mensen die hieraan beginnen dat erg zullen vinden. Sterker nog, ik zou er vanuit gaan dat het mislukt en verrast zijn als het slaagt. Dat is toch juist het spannende van dit soort operaties?

[Reactie gewijzigd door jrswgtr op 24 juli 2024 19:29]

Oh zeker, maar ik wil hiermee aangeven dat dit niet iets is voor de gemiddelde Raspberry Pi gebruiker. Ik zelf vind het altijd vermakelijk om dit soort probeersels te zien.
Je moet toch iets om de tijd te doden met de huidige lead times.
Wie weet een uitkomst voor de autoindustrie: gesoldeerde PIs :Y)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.