Обзор Raspberry Pi 4

Компания, занимающаяся выпуском Raspberry Pi подготовила небольшой летний сюрприз для фанатов. Нежданно негаданно несколько недель назад на официальном сайте появилась новость о том, новая плата Raspberry Pi 4 уже доступна в продаже. Новая версия получила не так много улучшений, но они достаточно интересные. Основные из них - это более быстрый процессор, порты USB Type-C и micro-HDMI. Но обо всем по порядку.

Начиналось все в 2012 году с небольшой платы с 256 Мб ОЗУ и процессором на 700 МГц, которая была очень дешевая, но и очень медленная. Спустя годы мы имеем Raspberry Pi 4 и это самая популярная плата на рынке микрокомпьютеров. Микрокомпьютер все ещё доступен за 35 долларов, но теперь можно выбрать версию с 1, 2 или 4 Гб оперативной памяти.

Содержание статьи

• Обзор Rasbperry Pi 4
  • 1. Характеристики Raspberry Pi 4
  • 2. Производительность
• Выводы

Обзор Rasbperry Pi 4

В новой версии мы получим намного больше мощности, но и больше тепла. Вот основные за и против:

За:

• Более мощный процессор, обеспечивающий более удобный пользовательский интерфейс;
• Увеличение количества оперативной памяти до 4 Гб делает плату практически полноценным компьютером;
• Совместимость с предыдущими моделями Raspberry Pi.

Против:

• Даже в простое процессор слишком горячий;
• Для лучшей версии модели цена выросла.

А теперь сделаем небольшой обзор Raspbery Pi 4 по его характеристиках и производительности.

1. Характеристики Raspberry Pi 4

В качестве процессора используется четырехъядерный ARM Cortex A72 с частотой 1.5 ГГц. Он обеспечивает производительность в несколько раз выше по сравнению с Raspberry Pi 3B+, поскольку здесь используется новый стандарт оперативной памяти LPDDR4. Это большой скачок, поскольку в предыдущих версиях применялась LPDDR2.

В качестве хранилища данных все ещё применяются SD карты, но есть возможность загрузки с USB, а также появились порты USB 3.0 и Type-C. Кроме того, слот для SD теперь может выдавать до 50MBps, что в два раза больше по сравнению с предыдущей версией. С помощью недорого SATA SSD и USB 3.0 переходника можно создать небольшой и производительный компьютер на Linux.

Для питания Raspberry Pi 4 используется блок питания на 5.2В и 3А. Шнур питания подключается через разъем Type-C. Это позволяет обеспечить довольно требовательный процессор и USB 3.0, к которым можно подключать жесткие диски. Но это значит, что ваш старый блок питания не подойдет и будет необходимо приобрести новый Type-C.

Несмотря на более мощный процессор и более высокое потребление энергии, Raspberry Pi выделяет совсем не много тепла. Через две минуты после загрузки в режиме бездействия температура процессора составляет 55 С. В тестах температура подымается не выше 66 градусов по Цельсию. Если вы хотите держать Raspberry под нагрузкой, то можно купить охлаждение отдельно.

Размеры платы не изменились по сравнению с предыдущей версией. Немного изменилось расположение порта Ethernet и портов USB, а также были добавлены новые разъемы micro-HDMI и USB Type-C, поэтому корпуса от старых моделей не подойдут. Причем контроллер Ethernet выделен в отдельный чип, поэтому ему больше не придется делить пропускную способность с USB.

На плате есть два порта micro HDMI каждый из которых может обеспечить вывод видео в 4К с частотой 30 кадров в секунду. Если вы будете использовать один экран, то сможете получить 60 кадров в секунду. Эта возможность плюс версия с 4 Гб оперативной памяти обеспечит довольно неплохой компьютер для программирования, который может сравняться в производительности со старыми ноутбуками.

2. Производительность

Так что же можно делать с Raspberry Pi 4? Да все то же, что и с предыдущей моделью, только быстрее. Можно делать роботов, медиа центры или программировать. При этом вы получаете более быстрый пользовательский интерфейс, лучшую работу с видео и более быстрые USB порты. Плата более мощная, поэтому требует больше энергии, а значит использовать её в разных портативных проектах будет сложнее, поскольку батарея будет быстрее садиться.

Разработчики подготовили несколько тестов, по которым можно оценить насколько выросла производительность новой версии платы. Первый тест - это linpack. Проводилось три теста: быстрый, двойная точность и быстрый, ускоренный использованием инструкции Neon:

Speedometer 2.0 - позволяет оценить отзывчивость интерфейса браузера Chromium и приложения списка дел на этой платформе. Тест измеряет сколько раз можно выполнить нужные действия в приложении за минуту. На скорость влияет не только процессор, но и память, а также скорость работы хранилища.

Новое виедоядро дает Raspberry Pi 4 значительное преимущество по сравнению с предыдущими моделями, это видно из игрового теста Quake III OpenArena. Шутер от первого лица работает в разрешении HD, во время теста записывается FPS:

Многие рабочие нагрузки зависят от мощности процессора, но пропускная способность памяти тоже очень важный фактор. В тесте RAMspeed/SMP tool измеряется скорость чтения и записи блоков размером 1 мегабайт и измеряется количество мегабайт в секунду:

Библиотека Python GPIO Zero используется для очень быстрого включения и выключения контакта GPIO. Затем измеряется частота изменения состояния в КГц:

Ещё один тест из реального мира, это сжатие файлов. Для сжатия используется алгоритм bzip2 и измеряется затраченное время в секундах. Для Raspberry Pi 2, 3, 4 тест также запускался в многопоточном режиме:

В следующем тесте проверялась скорость создания и сохранения картинки в формате PNG с помощью программы GIMP. Эта задача тоже сильно зависит от процессора, GPU и памяти.

Новые порты USB 3.0 дают огромное ускорение производительности подсистемы USB.  Это сильно повлияет на производительность внешних накопителей.

В несмотря на добавление в предыдущей версии Raspberry Pi 3 Model B+ адаптера Gigabit Ethernet, он делил пропускную способность чипа с USB портами. В Raspberry Pi 4 Model B+ эти компоненты получили отдельные чипы. Производительность Ethernet измерялась с помощью ipref3:

Raspberry Pi 3 будет прекрасно справляться с функцией роутера. Для измерения пропускной способности использовался ipref3, измерения проводились для сети 2.4 и 5 ГГц:

Больше производительности требует больше питания. Для теста был запущен стресс тест процессора, подключен дисплей по HDMI, USB клавиатура и мышь. Измерялось пиковое потребление энергии в режиме простоя и под нагрузкой:

Сравнение Raspberry pi 4 и Raspberry Pi 3:

Выводы

Наш обзор Raspberry Pi 4 подошел к завершению Микрокомпьютер стал намного лучше и мощнее по сравнению с предыдущими моделями. Это значит, что плата будет лидировать на рынке одноплатных компьютеров ещё несколько лет. Если у вас уже есть Raspberry Pi 3 и вам не нужно больше мощности, новой версии вас нечем искусить. Однако, если вы хотите больше оперативной памяти и более мощный процессор вам следует купить новую версию, ведь теперь возможно применение Raspberry Pi 4 в качестве настольного компьютера.