Raspberry Pi 4. Обзор и тестирование
Три года назад с покупки Raspberry Pi 3 началось мое знакомство с одноплатными микрокомпьютерами. «Малинка» несла на себе принт-сервер, использовалась в домашней автоматизации в качестве сервера умного дома и шлюза HomeBridge, выполняла функцию медиасервера и файлового хранилища.
После нее у меня появились и другие одноплатные компьютеры разных производителей, практически на все из которых я публиковал обзоры. Ну и конечно же я заказал Raspberry Pi 4 в модификации с наибольшим объемом оперативной памяти сразу как только цена у продавцов с AliExpress снизилась до адекватных величин.
Raspberry Pi 4 стал десятым ARM-микрокомпьютером в моей коллекции, и сегодня я хочу опубликовать его обзор и сравнить как с моделью предыдущего поколения, так и с одним из наиболее производительных микроПК (и самым мощным из имеющихся у меня на руках) — Khadas Edge.
Характеристики
| Khadas Edge | Raspberry Pi 3 | Raspberry Pi 4 | |
| SoC | Rockchip RK3399 | Broadcom BCM2837 | Broadcom BCM2711 |
| CPU | Dual Core ARM Cortex-A72@1.8Ghz + Quad Core ARM Cortex A53@1.5Ghz | Quad Core ARM Cortex-A53@1.2Ghz | Quad Core ARM Cortex-A72@1.5Ghz |
| GPU | Mali-T864 | Broadcom Videocore IV | Broadcom Videocore VI |
| RAM | 2GB/4GB LPDDR4 | 1GB LPDDR2 | 1GB/2GB/4GB LPDDR4 |
| ROM | 16GB/32GB/128GB eMMC 5.1 + microSD (Captain) + M.2 (Captain) | microSD | microSD |
| Wi-Fi | 802.11b/g/n/ac 2×2 MIMO (чип AP6356S) / 802.11b/g/n/ac 2×2 MIMO RDSB (чип AP6398S) | 802.11n (чип BCM43438) | 802.11n/ac (чип Cypress CYW43455) |
| Ethernet | 10/100/1000Mbit (Captain) | 10/100Mbit | 10/100/1000Mbit |
| Bluetooth | Bluetooth 4.1 / Bluetooth 5.0 | Bluetooth 4.1, Bluetooth LE | Bluetooth 5.0, Bluetooth LE |
| ИК-порт | двухканальный (Captain) | нет | нет |
| Разъемы | Edge: USB 2.0 x1, USB 3.0 x1, USB Type-C x2, HDMI, FPC x2 MXM3 314-pin; Captain: Ethernet, 3.5мм аудио, CSI x2, DSI, eDP, FPC, GPIO 40-pin | USB 2.0 x4, GPIO 40-pin, HDMI, 3.5мм аналоговый аудио/видео разъем, Ethernet, CSI, DSI | USB 2.0 x2, USB 3.0 x2, USB Type-C x1, GPIO 40-pin, micro HDMI x2, 3.5мм аналоговый аудио/видео разъем, CSI, DSI |
| Физические кнопки | 3 кнопки (Edge) + 12 кнопок (Captain) | нет | нет |
| Размеры | 82×57.5×5.7 мм (Edge) / 82x116x13.5 мм (Captain) | 85.6×56.5×17.5 мм | 85.6×56.5×17.5 мм |
| Операционные системы | Android, Linux | Linux, Windows 10 IoT Core | Linux, Windows 10 IoT Core |
Характеристики Raspberry Pi 4 существенно улучшились по сравнению с моделью прошлого поколения. Вот ключевые моменты:
- Стал мощнее процессор
- Улучшилось видеоядро: теперь микрокомпьютер поддерживает аппаратное декодирование видео в форматах вплоть до 4K с кодеком H.265 и 1080p60fps с кодеком H.264
- Объем памяти увеличился в 4 раза (если рассматривать максимальную комплектацию), а медленный и давно устаревший стандарт DDR2 сменился на современный DDR4.
Внешний вид и комплект поставки
Raspberry Pi 4 поставляется в коробке из тонкого картона. Если сравнивать с предыдущим поколением, то размер коробки уменьшился примерно на треть, а поскольку объем оперативной памяти стал опциональным, то на коробке стали указывать какая именно модель микрокомпьютера находится внутри.
Комплект поставки остался неизменным: сам микрокомпьютер, инструкция на разных языках и картонка-памятка с напоминаниями, что не следует прикасаться к микросхемам во время работы устройства и допускать его перегрева.
Форм-фактор микрокомпьютера не претерпел изменений по сравнению с предшествующими моделями. Однако некоторые различия все же есть: в качестве разъема питания на смену microUSB пришел USB Type-C, а вместо одного HDMI-разъема микрокомпьютер теперь оснащается аж двумя разъемами micro HDMI.
По заявлениям создателей, теперь «малина» позволяет выводить изображение одновременно на два монитора в разрешении вплоть до 4K.
С экрана Wi-Fi чипа исчезла гравировка, присутствовавшая в модели 3B+.
Если сравнить Raspberry Pi 3 и Raspberry Pi 4, то станут заметны и другие отличия.
Микросхема оперативная памяти переместилась с нижней стороны печатной платы наверх, к процессору. В третьем поколении контроллер USB и Ethernet был совмещенным (и всегда сильно нагревался, поэтому на своей «малине» я сразу приклеил к нему радиатор), теперь же на плате присутствуют раздельный адаптер Broadcom BCM54213PE и USB-контроллер VLi VL805-Q6.
Порты USB и Ethernet зеркально поменяли свое расположение. Гигабитный Ethernet-адаптер появился еще в Raspberry Pi 3B+, но там он работал по шине USB 2.0, поэтому реальная скорость сетевого соединения не могла превышать 315 Мбит/с. Теперь же перед нами «честный» гигабит.
Два из четырех USB-портов обновились до ревизии 3.0, что вкупе с гигабитным эзернетом делает Raspberry Pi 4 хорошим кандидатом на роль бюджетного домашнего NAS.
Габариты микрокомпьютера остались без изменений, однако из-за изменений в размерах портов корпуса для второго и третьего поколений с ним больше не совместимы.
Начало работы с Raspberry Pi 4
Помимо самого микрокомпьютера для начала работы с ним потребуется:
- Хорошее охлаждение. Для Raspberry Pi 4 выпускается миниатюрный башенный кулер с тепловыми трубками и вентилятором, но это скорее экзотика, чем реальная необходимость. Для обзора я использовал металлический корпус, выступающий в роли радиатора. Покупал здесь.
- Кабель HDMI — micro HDMI (если планируется подключать монитор или телевизор). Вещь неходовая, практически наверняка у вас не окажется такого в хозяйстве. Для обзора я заказывал вот такой кабель, рекомендую.
- Хороший блок питания. Для своих одноплатных микрокомпьютеров я использую зарядную станцию AUKEY PA-T11.
- Надежный кабель USB Type-C. Даже самый качественный БП будет бесполезен, если использовать его в паре с некачественным кабелем питания, вызывающим просадки по силе тока. Конкретных рекомендаций не будет: просто не берите самые дешевые модели, кабели с магнитными коннекторами и кабели Xiaomi (их часто подделывают).
Корпус и охлаждение
Зная, что Raspberry Pi 4 окажется горячее предшествующих моделей, я сразу решил выбрать что-то надежное для пассивного охлаждения.
Идея с применением воздушного охлаждения для одноплатных компьютеров никогда не была мне по душе: одна из основных «фишек» таких устройств заключается в бесшумности их работы, а использование кулера эту бесшумность сразу убивает.
В итоге остановил свой выбор на рассеивающем тепло металлическом корпусе.
Корпус состоит из двух половин. На верхней части корпуса расположены три теплосъемника, которые будут прилегать к процессору, микросхеме памяти и контроллеру питания Raspberry Pi 4.
Для улучшения контакта с чипами перед сборкой на теплосъемники нужно поместить идущие в комплекте термопрокладки.
Размещаем в нижней половине корпуса микрокомпьютер…
…И накрываем его сверху второй половиной. Видны широкие щели — термопрокладки не дают половинкам корпуса схлопнуться, и это хорошо: значит теплосъемники не висят в воздухе, а действительно плотно прилегают к чипам Raspberry Pi.
Завинчиваем все 4 винта…
…И конструкция приобретает законченный вид. Щели исчезают после того как термопрокладки обминаются вокруг чипов.
А если потребуется доступ к GPIO? На этот случай на боку корпуса имеется прорезь, через которую можно как вывести наружу всю гребенку GPIO при помощи удлинительного шлейфа, так и подключить к GPIO нужные устройства при помощи отдельных проводов. Также имеются отверстия для протягивания шлейфа CSI и доступа к кардридеру без открывания корпуса.
Установка системы
Простую инструкцию по установке Raspbian я написал еще в 2017 году и она до сих пор не утратила актуальности. Rasbian Jessie сменился на Raspbian Stretch, но описываемая последовательность действий по установке верна и сейчас.
Но недавно разработчики из Raspberry Pi Foundation выпустили утилиту Raspberry Pi Imager, благодаря которой и без того простой процесс установки системы на микрокомпьютеры линейки Raspberry Pi становится еще проще.
Поэтому дабы не повторяться я опишу новый, более быстрый способ.
Шаг 1. Заходим на https://raspberrypi.org/downloads/ и скачиваем утилиту Raspberry Pi Imager для своей системы.
Шаг 2. Запускаем Raspberry Pi Imager.
Шаг 3. Выбираем желаемый дистрибутив в меню Choose OS. Если планируется подключаться к Raspberry Pi по SSH, то нет смысла ставить системы с графическим интерфейсом — выбирайте Raspbian Lite или Ubuntu Server. Если хочется работать в графической оболочке, то следует выбирать между обычным Raspbian с графической оболочкой и Ubuntu Core. Если не устраивают предложенные варианты, то можно установить любую систему, самостоятельно указав путь к файлу с образом на своем компьютере.
Шаг 4. Выбираем карту памяти для записи системы из меню Choose SD Card.
Шаг 5. Нажимаем Write и ждем окончания процесса. Утилита самостоятельно скачает нужный дистрибутив из интернета и запишет его на карту памяти.
После окончания записи остается только вставить карту памяти в микрокомпьютер и подать питание.
Обновление firmware
Сразу после установки системы я рекомендую обновить firmware. В свежих версиях прошивки улучшена энергоэффективность Raspberry Pi 4, что в свою очередь приводит к уменьшению тепловыделения.
Загрузка и установка обновленной прошивки осуществляется всего одной консольной командой:
После того как утилита обновления прошивки закончит работать понадобится перезагрузиться.
Тестирование Raspberry Pi 4
Стресс-тест
Прежде чем приступать к тестированию я оценил эффективность использующегося охлаждения, установив утилиту stress:
И выполнив следующую команду:
Эта команда запускает выполнение утилиты stress, обеспечивающей 100% нагрузку на все 4 ядра в течение 35 минут. Параллельно выводятся текущие значения температуры и частоты процессора.
Начальная температура процессора составляла 45°C. При повышении нагрузки она быстро повысилась до 54°C, затем вышла на плато с колебаниями в пределах 56°C — 59°C. За первые 15 минут температура доросла до 61°C. К моменту окончания тестирования максимальное значение температуры составило 64°C.
Напомню, что предельная рабочая температура процессора Raspberry Pi составляет 85°C, а троттлинг начинается на 82°C.
Таким образом, использующийся в обзоре корпус подтвердил свою эффективность при использовании в качестве пассивного охлаждения и я могу рекомендовать его к покупке.
Использование в качестве десктопа: субъективные впечатления
Когда я тестировал Khadas Edge, то отметил, что при наличии 4 Гб оперативной памяти и более-менее производительного процессора использовать ARM-микрокомпьютер в качестве десктопа становится комфортно.
Нет, система не летает как на современных компьютерах с традиционной x86 архитектурой. Но уже и не выводит из себя постоянными микроподтормаживаниями после каждого действия.
С Raspberry Pi ситуация аналогичная: система не летает, но работает достаточно сносно для того, чтобы не вызывать дискомфорта. Ей вполне можно пользоваться в качестве десктопа. Особенно если речь идет о гараже, даче, мастерской — тех местах, где наличие компьютера не требуется на повседневной основе, но все же не помешало бы.
Веб-серфинг и YouTube
«Тяжелые» сайты на Raspberry Pi 4 грузятся медленнее, чем на ПК. Там, где на хорошем ПК загрузка страницы займет пару секунд, на малине придется подождать секунд 5-6. Но уже прогруженной страницей можно нормально пользоваться, ничего не дергается и не подвисает при скролле.
Видео в 1080p на YouTube идет с едва заметными подергиваниями. Зато в 720p все идеально.
Проблемы с Wi-Fi
Так и не смог оценить качество беспроводного соединения при подключении к беспроводной сети в 5 Ггц диапазоне.
Во-первых, Wi-Fi-адаптер «малинки» обладает очень низкой чувствительностью и даже будучи вытащенным из металлического корпуса и расположенным в метре от роутера умудряется иногда отображать низкий уровень сигнала.
Во-вторых, соединение с 5 Ггц беспроводной сетью постоянно рвется по непонятным для меня причинам. Попытки переключения каналов ситуацию не улучшили. Возможно предназначенный для китайского рынка Xiaomi Mi Router 4 имеет какие-то особенности, несовместимые с микрокомпьютером, создававшимся в первую очередь для рынка британского, но подобных проблем с другими устройствами у меня никогда не возникало.
Впрочем, проблемы с работой Wi-Fi я не считаю серьезными, поскольку убежден что при наличии у устройства Ethernet-адаптера нужно пользоваться именно проводным подключением к сети. А тут у Raspberry Pi 4 все обстоит хорошо.
Тестирование производительности
Для тестирования производительности использовался пакет Phoronix Test Suite и браузерный бенчмарк Octane 2.0.
| Khadas Edge | Raspberry Pi 3 | Raspberry Pi 4 | |
| PostMark (Disk perfomance) больше — лучше | 1282 | 88 | 94 |
| RAMSpeed SMP (Integer) больше — лучше | 4713.37 | 1692.45 | 3941.44 |
| RAMSpeed SMP (Floating point) больше — лучше | 4691.84 | 1580.41 | 3814.39 |
| C-Ray (CPU perfomance) меньше — лучше | 632.93 | 2831.820 * | 648.866 |
| Octane 2.0 | 7024 | 2685 | 8382 |
* во время проведения теста начался троттлинг
Как видно, в плане производительности Raspberry Pi 4 намного опережает Raspberry Pi 3 и идет практически на одном уровне с Khadas Edge, немного проигрывая ему в скорости работы оперативной памяти и ожидаемо проигрывая в скорости работы дисковой системы: ведь в Khadas Edge используется быстрая память eMMC 5.1, тогда как Raspberry Pi 4 работает с обычной карты памяти 10 класса.
Непонятными для меня остаются результаты теста C-Ray: и в случае с Khadas Edge и в случае с Raspberry Pi 4 я ожидал значительно лучших результатов. И если в случае с Edge имеющийся результат можно было оправдать перегревом, то в случае с Raspberry Pi 4 троттлинга в процессе проведения этого теста не было.
Достоинства и недостатки
- Хорошие технические характеристики. В отличие от сомнительно выглядящей Raspberry Pi 3B+, новое поколение «малинки» обладает действительно хорошими техническими характеристиками и достойно выглядит в сравнении с другими актуальными моделями одноплатных микрокомпьютеров 2020 года.
- Большое пользовательское сообщество. Я неоднократно писал на страницах этого сайта о главном достоинстве всех устройств линейки Raspberry Pi — огромном сообществе пользователей. Чем больше коммьюнити — тем ниже порог входа и шире коллективная база знаний. Вероятность того, что при использовании Raspberry Pi начинающий пользователь столкнется с проблемами, которые еще не были решены и описаны на Stack Overflow или страницах официального форума, стремится к нулю. А с учетом технических характеристик Raspberry Pi 4 больше не нужно идти на компромисс между хорошей производительностью и хорошей поддержкой.
- Умеренный нагрев. Да, новое поколение «малины» греется сильнее предшественников — но личный опыт показывает, что пассивного охлаждения все еще хватает даже для работы при высоких нагрузках. А схожие по производительности модели на базе чипа RK3399 греются сильнее и нуждаются в более серьезном охлаждении.
- Низкая чувствительность Wi-Fi адаптера. Об этом я подробно писал выше в разделе про использование «малинки» в качестве десктопа. Встроенный Wi-Fi адаптер видит мало беспроводных сетей, а добиться нормальной работы с сетью 5 Ггц диапазона мне так и не удалось.
- Сомнительное решение с micro HDMI портами. Возможность подключения сразу двух мониторов — это круто и технологично, но одноплатный микрокомпьютер — это не рабочая станция для дизайнера или программиста. Реальных практических задач, требующих вывода изображения сразу на два экрана, можно придумать не так уж и много. Подобные задачи не являются типовыми для среднестатистического пользователя микрокомпьютеров. Поэтому удобство для небольшой категории людей оборачивается неудобствами из-за необходимости иметь малораспространенные HDMI — micro HDMI кабели для всех остальных.
- Отсутствие eMMC. Пора отказываться от использования медленных и обладающих ограниченным ресурсом microSD-карточек в пользу быстрой и более надежной eMMC-памяти. К сожалению, в Raspberry Pi 4 такое можно реализовать только с использованием «костыля» в виде адаптера для использования eMMC-модулей с кардридером.
Заключение
Raspberry Pi 4 является достойным продолжением линейки микрокомпьютеров Raspberry Pi. Если вам не хватает ТТХ «малинок» предыдущих поколений или вы планируете приобрести свой первый одноплатный компьютер, то эта модель станет хорошим выбором.
Категорически нет смысла брать младшую версию с 1 Гб оперативной памяти. Между версиями с 2 Гб и 4 Гб следует выбирать исходя из своих потребностей: если планируется использовать устройство в качестве локального сервера для осуществления простых операций или запуска self-hosted приложений, то будет достаточно и 2 Гб. В остальных случаях лучше доплатить и взять старшую модель с 4 Гб RAM.
Raspberry Pi 4 model B. Обзор, впечатления. Установка Raspbian (+Видео)
Недавно я стал обладателем одноплатного компьютера Raspberry Pi 4 Model B.
В этом материале представлен небольшой обзор новинки, я расскажу зачем я ее купил, расскажу о своих впечатлениях. Мы рассмотрим, как установить и настроить дистрибутив Raspbian, а также расскажу с какой проблемой я столкнулся.
Видео
Большое видео про Raspberry Pi 4 Model B: Установка Raspbian. Первичная настройка. Подключение Raspberry Pi.
Что такое Raspberry Pi
Raspberry Pi представляет собой настоящий компьютер, который выполнен в виде всего одной платы.
Raspberry Pi разрабатывается английской компанией Raspberry Pi Foundation.
Почему «малина»
«Raspberry» в переводе с английского, означает — «малина», поэтому компьютер очень часто называют малинкой.
Логотип Raspberry Pi — изображение ягоды малины. В символике платы и графическом оформлении материалов и аксессуаров часто применяют изображение малины.
Название «Raspberry» было выбрано по аналогии с названиями других компаний, которые также имеют съедобные названия — Apple (яблоко), Apricot (мандарин) Computers, Tangerine (мандарин) Computer Systems и другие.
«Pi» происходит от первоначальной идеи сделать маленький компьютер для работы с языком Python (Пайтон).
Модели Raspberry Pi
Система наименований различных моделей Raspberry Pi может немного запутать новичков, но на самом деле все очень просто.
Pi 1, Pi 2, Pi 3 и Pi 4 означают поколение модели.
- Pi 1 — это модели 2012-2014 г.
- Pi 2 — модели 2015-2016 г.
- Pi 3 — модели 2016-2018 г.
- Pi 4 — текущая модель 2019 г.
Индексы A, A+, B и B+ можно ассоциировать с характеристиками устройства. Модели B, в рамках одного поколения, более производительные и более «навороченные», чем модели A.
«+» добавлялся к моделям, которые имели совсем незначительные изменения по сравнению с моделью без индекса «+», например, Pi 1 B отличается от Pi 1 B+ наличием функции POE (Power over Ethernet).
Также есть Zero-версии платы. Они в прямом и переносном смысле «урезаны».
Характеристики Raspberry Pi 4 Model B
Одноплатный компьютер Raspberry Pi 4 model B был представлен 24 июня 2019 г. Модель пришла на смену Raspberry Pi 3+. Новинка получила множество обновлений и превосходит свою предшественницу по производительности.
Основные порты Raspberry Pi 4 Model B
Таблица основных характеристик.
- 1Gb
- 2Gb
- 4Gb
интерфейсы:
при температурах:
Характеристики впечатляют. Производитель отдельно делает акцент на том, что плату можно использовать в качестве настольного компьютера с подключением двух мониторов. Конечно, нужно отдавать себе отчет в том, что сравнивать малинку с обычным компьютером можно с определёнными ограничениями, но для ряда задач она вполне может заменить настольный компьютер. Пользователь получает крошечный, абсолютно бесшумный компьютер, со встроенным WiFi, Ethernet-портом и четырьмя USB, два из которых USB 3.0.
Что нужно для запуска
Сразу стоит обратить внимание на то, что никакого блока питания в комплекте нет. Покупателю предлагается самому позаботиться обо всех дополнительных аксессуарах. Такой подход абсолютно правильный со стороны производителя. Так как сфер применения Raspberry Pi может быть очень много, то и комплектацию каждый должен подобрать для себя сам.
Выбор конкретной модели, то есть, по факту выбор RAM, зависит от того, как вы собираетесь использовать вашу плату. Помимо выбора модели платы, стоит также подумать о том, что еще нужно докупить.
Как минимум, чтобы вы смогли запустить и протестировать плату, вам желательно иметь следующее:
- Блок питания USB-C (5V / 3A)
- Кабель MicroHDMI-Standrd HDMI для подключения к телевизору или монитору.
- Карту памяти microSD, на которую будет установлена система.
- Клавиатуру и мышь (можно беспроводные).
Карту памяти лучше выбирать 10 класса или более производительную. Иначе, из-за низкой скорости доступа, у вас будут проблемы с производительностью.
Блок питания должен выдавать честные 5V и 3А. Можно использовать блок питания на 2.5А, но только, если подключённое оборудование потребляет в сумме менее 500мА.
Также рекомендуется купить еще и корпус, чтобы защитить плату от внешних повреждений.
Что я купил и первые впечатления
Какая же она маленькая
Так как до этого у меня никогда не было подобных устройств, то опишу свои первые впечатления.
Продается малинка в красной очень маленькой коробочке. Комплектация, можно сказать, нулевая. Внутри только сама плата и небольшая инструкция в виде свернутой в несколько раз бумажки с черно-белым текстом.
До покупки я знал, что малинка будет маленькой, но когда я впервые ее увидел, я был удивлен, насколько все-таки она маленькая. Даже просматривая различные обзоры с фотографиями, она всегда казалась мне больше, чем на самом деле.
Размеры платы 8,5см на 5,6см. То есть это чуть больше стандартной пластиковой карты.
Когда к плате подключено множество проводов, то выглядит это довольно необычно и напоминает паука.
Зачем я ее купил
Как я уже написал, сфер применения Raspberry Pi очень много. У меня было три основных цели. Во-первых, я уже очень давно хотел пощупать и вживую протестировать, что же такое Raspberry Pi. То есть, мне захотелось очередной игрушки. Во-вторых, я собираюсь использовать малинку в качестве медиа-центра, подключенного к телевизору. И в-третьих, хочется попробовать использовать малинку, как игровую ретро-консоль.
Исходя из этих требований, я купил модель с 4Gb оперативной памяти. На мой взгляд, меньший объем стоит покупать только если вы собираетесь использовать малинку для задач с малым потреблением ресурсов. Например, в качестве управляющего устройства (например, в робототехнике), или, например, в качестве торрент-качалки.
Что и где купил
Я покупал плату на Алиэкспрессе с доставкой из Китая. Ссылку давать не будут, их там легко найти. Отдельно в комментариях к заказу просил продавца получше упаковать посылку. Доставка заняла около 3 недель, посылка пришла без повреждений.
Обычно продавцы на Али предлагают готовые наборы, включающие саму плату и ряд аксессуаров. Я купил один из таких наборов. В него входило:
- Сама плата Raspberry Pi 4 Model B 4Gb.
- Блок питания с европейской вилкой. Если будете заказывать из Китая, то обязательно проверяйте какая вилка и указывайте желаемую в комментариях к заказу.
- Безымянная карта памяти microSDHC на 32Gb. Заявленный класс — 10.
- Кабель microHDMI-HDMI.
- Подобие корпуса из прозрачного пластика.
- Четыре крошечных радиатора.
Из набора я использовал только блок питания, саму плату и кабель HDMI. Безымянную карту памяти я протестировал, но в итоге остановился на той, которая у меня уже была от известного производителя (тоже 32Gb), к ней все-таки больше доверия. Корпус и радиаторы я пока не использовал.
Дистрибутив Raspbian
Существует целый ряд дистрибутивов Linux, которые поддерживают работу с Raspberry Pi. Каждый из них имеет свои особенности. Среди них на первое место всегда ставят дистрибутив Raspbian.
Raspbian — это дистрибутив Linux, который основан на Debian. Его разработкой занимается сама Raspberry Pi Foundation и именно его рекомендует к использованию.
Raspbian использует среду рабочего стола PIXEL (Pi Improved Xwindows Environment, Lightweight). PIXEL основана на LXDE и OpenBox, но имеет определенные отличия и доработки.
Новичкам я рекомендую начинать знакомство именно Raspbian, так как он хорошо протестирован и должен работать без каких-либо проблем.
Ниже мы рассмотрим установку дистрибутива Raspbian.
Сделаю небольшое отступление. Очень часто, в отношении сборок Linux для Raspberry Pi не используют понятие дистрибутив, а называют их просто операционной системой. Стоит также отметить, что в Raspberry Pi используется процессор ARM, поэтому на малинку нельзя установить привычные нам дистрибутивы, которые мы используем на персональных компьютерах. Дистрибутивы для Raspberry Pi специально собираются под процессоры ARM и включают необходимые драйвера и программные компоненты, которые обеспечивают поддержку аппаратных частей платы.
Можно ли установить Windows
Нет, привычный Windows не будет работать. Однако, есть Windows 10 Internet of Things (IoT) Core — это специальная версия Windows для «интернета вещей» и ее можно установить на Raspberry Pi. Данная система разработана исключительно для встроенного использования. Она не включает графический интерфейс и не может работать, как настольная операционная система.
Установка операционной системы Raspbian
Raspberry Pi не имеет внутренней памяти для размещения файлов и операционной системы. Операционная система устанавливается на microSD карту, с которой и выполняется загрузка платы. У такого решения есть как плюсы, так и минусы.
К минусам стоит отнести более низкую скорость обмена данными, по сравнению со встроенной памятью (если бы она была). К плюсам можно отнести возможность выбора объема карты памяти под свои нужды. А также легкость восстановления — если вдруг что-то пошло не так, достаточно перезаписать систему на карте памяти. То есть превратить плату в «кирпич» очень сложно. К тому же можно иметь несколько разных карт с разными системами и при необходимости просто подключать нужную.
Процесс установки Raspbian
Почему-то раньше я думал, что установка системы для Raspberry Pi это сложное занятие, сопряженное с долгой настройкой и подготовкой платы к работе. Но, к счастью, я очень сильно ошибался. Установить Raspbian не просто, а очень просто. Это сделать проще, чем установить обычный дистрибутив Linux на персональный компьютер.
Процесс установки включает следующие шаги:
- Скачивание образа Raspbian (файл представлен в виде zip-архива).
- Запись образа на micoSD карту.
- Вставка microSD карты в Raspberry Pi (просто вставить карту в слот на плате).
- Включение Raspberry Pi и выполнение нескольких простых первичных шагов.
- Всё. Raspbian готов к работе.
Скачиваем Raspbian
Первым шагом необходимо скачать образ дистрибутива Raspbian. Его можно скачать с официального сайта Rasspbery Pi.
Для загрузки доступны три вида образов (три редакции):
- Raspbian with desktop and recommended software — Редакция с графическим окружением и предустановленным набором утилит и некоторыми программами. Рекомендуется для большинства пользователей.
- Raspbian with desktop — Редакция с графическим окружением, но с минимальным набором предустановленных программ.
- Raspbian Lite — Минимальная редакция. Версия без графического интерфейса.
Если вы новичок, то рекомендую использовать первую редакцию — Raspbian with desktop and recommended software. Образ системы сжат в формате ZIP. Скачайте ZIP-архив или используйте torrent.
После того, как вы записали образ на microSD, необходимо вставить карту в Raspberry Pi.
Что такое NOOBS
Для справки: Вы могли заметить, что на странице загрузки Raspbian также предлагается скачать NOOBS. NOOBS (New Out Of the Box Software) представляет собой архив, содержащий утилиту для установки системы на Raspberry Pi. Пользователю достаточно скачать NOOBS и скопировать файлы на пустую карту, а затем вставить карту в Raspberry Pi. После запуска, в данной утилите можно выбрать систему, которую вы хотите установить. Предлагается Raspbian и некоторые другие системы. Мы не будем использовать NOOBS, так как на предыдущем шаге мы уже скачали образ Raspbian и нам достаточно записать его на карту (см. следующий шаг).
Запись образа на microSD
Теперь необходимо записать загруженный образ Raspbian на microSD карту. Для этого можно воспользоваться очень простой и бесплатной программой Etcher. Она доступна для Linux, Windows и MacOS.
Запишите загруженный образ (ZIP-архив), используя программу Etcher на карту.
Инструкция: Как создать загрузочную флешку
Если вы используете другую программу для записи образа, то, скорее всего, вам нужно будет предварительно распаковать загруженный ZIP-архив. Внутри архива находится файл .IMG, который и нужно будет записать на карту.
Подключение карты памяти
После того, как вы записали образ системы на карту, необходимо вставить карту в слот, который расположен на обратной стороне платы Raspberry Pi.
Первый запуск
Теперь можно приступать к включению платы. Подключите малинку к телевизору или монитору, используя кабель HDMI. Подключите кабель блока питания в порт USB type-C и вставьте вилку блока питания в розетку. На плате должен загореться красный светодиод, который означает, что питание подключено. Начнется загрузка платы.
На черном фоне в левом верхнем углу должны появиться малинки:
Затем появится рабочий стол и запустится мастер первичной настройки. Мастер можно закрыть, но я рекомендую пройти первичные шаги настройки, тем более их там совсем немного.
Мастер первичной настройки
В мастере первичной настройки нужно выполнить несколько простых шагов. Первое окно выглядит следующим образом. Просто нажимаем Next
Выбираем страну, язык и часовой пояс. В этом же окне установите галочку напротив пункта Use US keyboard , так как на следующем шаге вам нужно будет задать пароль (а его лучше всегда задавать на английском) и по необходимости подключиться к WiFi сети, где тоже нужно будет ввести пароль (на английском языке).
Введите пароль, который будет использоваться для выполнения административных задач. Также можно будет использовать этот пароль для входа в систему. По умолчанию используется пароль «pi».
На следующем шаге вас просят поставить галочку, если вы видите черную рамку по краям экрана, чтобы мастер выполнил настройку разрешения. У меня рамки не было, поэтому я просто нажал Next .
Далее, если у вас есть WiFi сеть, то выберите ее из списка и на следующем шаге введите пароль для доступа к ней.
Выбор сети WiFi
Ввод пароля WiFi
На следующем шаге предлагается выполнить обновление системы. У меня почему-то обновление не запустилось, и выскочила ошибка. Но потом я без каких-либо проблем обновлялся уже, используя терминал (см. ниже).
В конце появится сообщение с предложением перезагрузить малинку. Для перезагрузки нажимаем Restart
На этом первичная настройка завершена.
Добавление русской раскладки клавиатуры
К сожалению, процесс добавления дополнительных раскладок клавиатуры в Raspbian отработан не совсем хорошо. Можно использовать разные подходы, но я использую следующий метод.
Щелкните правой кнопкой мыши по верхней панели и выберите пункт Добавить/убрать элементы панели
В открывшемся окне перейдите на вкладку Апплеты панели . Нажмите кнопку Добавить
Выберите из списка пункт Обработчик раскладки клавиатуры
На панели появится флаг, который соответствует текущей раскладке.
Убедитесь, что в списке апплетов выбран пункт Обработчик раскладки клавиатуры . Нажмите кнопку Параметры
Откроется окно, в котором можно редактировать список раскладок. Снимите галочку у пункта Сохранить системные раскладки и нажмите кнопку Добавить
В открывшемся окне выберите раскладку, которую вы хотите добавить и нажмите ОК
Новая раскладка появится в списке. Под списком раскладок нажмите кнопку, которая откроет окно выбора сочетания клавиш для смены раскладки.
Выберите в списке желаемое сочетание и нажмите ОК . По умолчанию используется сочетание Shift+CapsLock
Закройте окно нажав крестик (кнопка Закрыть у меня почему-то не работала).
Обновление Raspbian
Чтобы выполнить полное обновление системы и ее компонентов до более свежих версий откройте терминал и введите следующие команды:
Иногда после обновления требуется перезагрузить систему.
Температура Raspberry Pi и троттлинг
Еще до покупки Raspberry Pi я читал про то, что малинка имеет некоторые проблемы, связанные с перегревом. Ничего странного в этом нет. У платы отсутствуют какие-либо встроенные средства отвода тепла, например, радиаторы или вентиляторы.
Однако, все не так страшно. В обычном режиме, когда открыт только рабочий стол, температура процессора у меня была около 55°C.
Если открыть несколько программ, включая браузер с проигрыванием ролика на YouTube и приложения LibreOffice, то температура возрастает до 60-65°C, что тоже абсолютно нормально. И что самое важное, она не продолжает расти, а остается на этом уровне.
То есть при использовании малинки, скажем так, с рядовыми программами никаких проблем с перегревом я не наблюдал.
Но так как в мои планы входит создание из малинки медиа-центра, то я установил медиаплеер Kodi. И тут я уже ощутил нагрев платы. Когда Kodi запущен, температура поднимается уже выше 75°C. А вот это уже многовато. И в правом верхнем углу экрана начинает моргать красный значок градусника, что очень неприятно.
Помимо создания медиа-центра, я бы хотел запускать на малинке различные игры, то есть использовать ее, как игровую (ретро-)консоль. Очевидно, что нагрузка на процессор при таком использовании будет существенная и температура подскочит еще выше.
Для защиты от перегрева процессор в Raspberry Pi выполняет троттлинг, то есть начинает принудительно пропускать часть тактов, чтобы снизить нагрузку и в результате понизить температуру. При троттлинге снижается производительность и эффективность процессора. Все это приводит к замедлению работы системы. В играх это будет выражаться общими тормозами и снижением FPS.
Чтобы решить проблемы перегрева необходим хороший отвод тепла. Я не стал использовать маленькие радиаторы, которые положил продавец из Китая, так как читал, что никакого результата они все равно не дают. В следующем материале про Raspberry Pi я расскажу, как решил проблему перегрева.
Raspberry Pi в качестве настольного компьютера
Как я писал выше, Raspberry Pi 4 можно использовать в качестве настольного компьютера. По моим тестам это вполне реально. Конечно, для каких-то тяжелых задач малинка не годится. Но с базовыми задачами — браузер, офис, просмотр фото и так далее — малинка должна справиться.
Я запускал несколько программ одновременно, открывал несколько вкладок в Chrome и система работала. Оперативной памяти хватало, температура процессора держалась на приемлемом уровне.
Да, иногда есть подтормаживания, да, программы открываются не мгновенно. Но не нужно сравнивать малинку с быстрым и современным компьютером. Если мы сравним ее с каким-нибудь средним компьютером прошлых лет, то она вполне сможет потягаться.
Но и не нужно питать иллюзий. Все-таки вряд ли малинка заменит вам ваш основной компьютер. Да и задачи у нее обычно другие.
Заключение
Материал получился довольно объемный. Мы познакомились с Raspberry Pi, научились устанавливать Raspbian и выполнять первичную настройку. И, конечно, затронули тему перегрева.
В заключение хочу сказать, что я остался очень доволен этой малышкой. Обязательно буду ее тестировать и попробую реализовать задуманное. Планирую написать еще одну или несколько статей по дальнейшему «укрощению» Raspberry Pi.
Raspberry Pi 4 Model B новый одноплатный компьютер в 2019
Raspberry Pi 4 Model B — новый одноплатный компьютер за 35 долларов, который можно купить на Aliexpress и является похожим на предыдущий флагман компании — Raspberry Pi 3 Model B+, а вот характеристики стали лучше:
| Raspberry Pi 4 B | Raspberry Pi 3 B+ | |
|---|---|---|
| Процессор | Четырёхъядерный, 1,5 ГГц | Четырёхъядерный, 1,4 ГГц |
| Порт питания | USB Type-C | micro-USB |
| HDMI | Два micro HDMI, вывод изображения на два 4K-монитора | Один HDMI, вывод изображения на один монитор 1080p |
| USB-порты | Два USB 3.0, два USB 2.0 | Четыре USB 2.0 |
| Bluetooth | 5.0 | 4.1 |
| Оперативная память | До 4 ГБ | Максимум 1 ГБ |
Raspberry Pi 4 имеет до 4 ГБ оперативной памяти, более быстрый четырехъядерный процессор, поддержку двух дисплеев с разрешением до 4K, Gigabit Ethernet, USB3.0, беспроводной локальной сети, Bluetooth 5.0 и USB-C power. Это производительность настольного ПК!
Более быстрый 64-битный четырехъядерный процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц на SoC Cortex A72 от Raspberry Pi 4 в сочетании с оперативной памятью LPDDR4 объемом до 4 ГБ обеспечивает производительность, сопоставимую с настольными ПК x86 начального уровня. Вы увидите значительно более высокую скорость загрузки и гораздо лучшую производительность для задач с интенсивным использованием процессора, таких как эмуляция и использование медиа.
Raspberry Pi 4 имеет два порта USB 3.0, что в 10 раз быстрее по сравнению с USB 2.0 и идеально подходит для подключения быстрых периферийных устройств, таких как SSD и флэш-накопители. Есть также два порта USB 2.0 для подключения менее зависимых от скорости периферийных устройств, таких как клавиатуры и мыши.
Гнездо ethernet на Raspberry Pi 4 перемещается на настоящую гигабитную скорость для сверхскоростной проводной сети и, как и в Raspberry Pi 3 B +, также есть возможность Power-over-Ethernet (требуется дополнительная Raspberry Pi PoE HAT).
RPi 4 имеет теперь в распоряжении два порта micro-HDMI, которые поддерживают до 4Kp60, чтобы использовать Raspberry Pi 4 с гораздо большими дисплеями с четким, резким, высоким разрешением. Используйте аппаратное декодирование H.265 4Kp60 для просмотра фильмов 4K в своем любимом дистрибутиве медиацентра.
Впервые вы сможете использовать два дисплея HDMI с Raspberry Pi. Это отлично подходит для одновременной работы над несколькими различными задачами без необходимости работать в крошечных окнах.
Переход на Bluetooth 5.0 (с 4.2 на Raspberry Pi 3 B +) означает, что вы получите вдвое большую скорость (2 Мбит/с) и в четыре раза больший диапазон (50м на улице, 10м в помещении), чем в предыдущем поколении. Вы получите лучшую энергоэффективность по сравнению с Bluetooth 4.2.
Двухдиапазонная беспроводная локальная сеть 802.11 b/g/n/ac, как и Raspberry Pi предыдущего поколения, для быстрой беспроводной сети с меньшими помехами и лучшим приемом.
Размер (85 × 56 мм) такой же как и у модели B +.
Цена четвёртой ревизии ПК стартует с отметки $35 за версию с 1 ГБ оперативной памяти. Модификация с 2 ГБ ОЗУ стоит $45, а конфигурация с 4 ГБ LPDDR4 обойдётся покупателям в $55. Компания также анонсировала фирменный бандл Desktop Kit — набор комплектующих и аксессуаров для сборки готового микрокомпьютера, который остаётся лишь подключить к монитору для начала работы.
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.
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.
alt=»Creative Commons License» width=»» />
Статья распространяется под лицензией Creative Commons ShareAlike 4.0 при копировании материала ссылка на источник обязательна.