Ответы на ваши вопросы о 64-битной ОС Raspberry Pi

Это официально.

Raspberry Pi OS официально выпустила свою 64-битную версию после длительного бета-тестирования, и вот как она выглядит:

Он выглядит 100% так же, как и 32-битная версия. Но под капотом есть некоторые вещи, о которых вы должны знать.

Raspberry Pi: выбрать 32 или 64 бит?

Компьютер, который вы используете в качестве основной рабочей станции, скорее всего, 64-битный.

Мой, конечно, тоже.

Итак, если большинство компьютеров работает на 64-битном, то логический вывод следует, что 64-бит лучше, чем 32-бит, верно?

Позвольте мне просто отметить, что Raspberry Pi говорит в своей статье о новой ОС: "Дайте нам знать в комментариях, если ваш вариант использования приносит пользу (или страдает!) от перехода на 64-битный формат".

Так что да, вы можете выиграть или пострадать от использования новой Raspberry Pi OS 64 bit.

Преимущества новой Raspberry Pi OS 64-bit

Раскрывает весь потенциал новых Pis (теоретически).

В моем предыдущем автомобиле был ограничитель скорости, который регулировал ее примерно до 210 км/ч.

Возможно, двигатель может сделать больше, но ограничитель скорости не позволяет этого сделать.

Так, в течение многих лет новые Raspberry Pis имели гораздо более мощный процессор, который работал в ограниченной по производительности 32-битной среде.

Основная причина - практическая: 32-разрядная ОС будет работать на всех их устройствах, в то время как 64-разрядная ОС потребует от них поддержки двух ОС и может привести к путанице среди клиентов.

Итак, 64-битная версия абсолютно точно развяжет зверя, верно?

Теоретически, вы должны увидеть прирост производительности, просто перейдя на 64-битную среду, и преимущества действительно распространяются на Raspberry Pi 4 с 8 ГБ памяти.

Ранее ОС Raspberry Pi использовала расширение ARM Large Physical Address Extension для доступа к 8 ГБ памяти, которое ограничивалось выделением каждому процессу максимум 3 ГБ. В новой 64-битной ОС один процесс может занимать все 8 ГБ.

Реальные преимущества получат пользователи, которые используют свои Raspberry Pis в качестве серверов, хостов Docker или Kubernetes и других высокоинтенсивных приложений, таких как кодирование видео.

Возможно, стоит также отметить, что бета-версия 64-битной Raspberry Pi OS вышла одновременно с релизом 8-гигабайтной Pi 4 (май 2020 года).

Почему же я говорю, что эти преимущества только "теоретические"? Ну, это просто сводится к другим узким местам.

Если программа, которую вы часто используете, не имеет 64-битной версии, то вы не увидите особого преимущества, поскольку вам все равно придется использовать 32-битную версию (например, если вы хотите использовать Chromium для потоковой передачи Netflix или другого DRM-контента).

Я также протестировал Raspberry Pi Zero 2 с 32- и 64-битной ОС, и время загрузки PiCockpit.com не изменилось.

Что говорят 32-битные и 64-битные бенчмарки Raspberry Pi?

A эталонное исследование показал, что Raspberry Pi OS 64-bit быстрее 32-bit во всех тестах, кроме одного.

Майкл Ларабель протестировал это на Raspberry Pi 400 с 4 ГБ памяти, и его результаты показали, что в графических манипуляциях, искусственном интеллекте, кодировании аудио, стресс-инге, сжатии и многих других тестах 64-битная ОС в подавляющем большинстве случаев оказалась лучше.

Его вывод заключается в том, что вы увидите в среднем 48% улучшение производительности, если будете делать то же самое на 64-битной ОС.

Запуск 64-битных программ

Еще одним преимуществом использования 64-битной операционной системы на Raspberry Pi является возможность запуска программ, которые вы не смогли бы запустить на 32-битном аналоге. Например, некоторые программы с закрытым исходным кодом доступны только для arm64, и даже программы, работающие на armhf, не обязательно оптимизированы для нее.

Недостатки использования 64-битной ОС Raspberry Pi

Ограниченная поддержка по всему диапазону Pi

Один из лучших моментов в использовании Raspberry Pi заключается в том, что вы можете взять SD-карту (с установленной ОС Raspberry Pi) из одной Pi и поместить ее в другую. Все будет работать просто замечательно.

Теперь, с 64-битной Raspberry Pi, вы не сможете сделать эту замену SD-карты на старых Pis (1, 2 и Zero). Так что это один из непосредственных недостатков. Один из примеров, когда это может быть недостатком, касается Zero. Раньше можно было просто выполнить настройку, программирование и т.д. на Pi 4, а затем перенести их на Zero. Но если вы используете 64-битную ОС на Pi 4, то вы не сможете использовать эту SD-карту на Zero (но сможете на Zero 2 W).

Не прошли "боевые испытания" (т.е. могут быть ошибки)

Новая 64-битная Raspberry Pi OS не имеет такого же количества времени для тестирования, как ее 32-битный аналог, поэтому пройдет некоторое время, прежде чем она достигнет этой стадии.

Вы можете ожидать некоторые ошибки, которых нет в 32-битной версии, и некоторые из них останутся нерешенными до тех пор, пока пользовательская база не догонит их. Другими словами, исправление, которое работает на 32-битной ОС, может не работать на 64-битной ОС.

В качестве примера можно привести Chromium. Да, существует 64-битная версия Chromium, но вы не сможете воспроизводить потоковое мультимедиа, такое как Netflix или Disney+, потому что в ней нет библиотеки WidevineCDM (для защиты DRM). Если это ваш случай использования, Raspberry Pi рекомендует вам установить 32-битную версию в Терминале с помощью этой команды:

sudo apt install chromium-browser:armhf libwidevinecdm0

Чтобы вернуться к 64-битной версии, используйте следующее:

sudo apt install chromium-browser:arm64 libwidevinecdm0-

Как установить Raspberry Pi OS 64 bit?

Этот шаг покажет вам, как обновить ваш Raspberry Pi до новой 64-битной ОС Raspberry Pi.

Прежде всего, вы должны использовать одну из совместимых плат:

• 3B, 3B+, 3A+
• 4, 400
• CM3, CM3+, CM4
• Ноль 2 Вт

Далее вам нужно решить, каким образом вы хотите прошить карту microSD. Я предпочитаю использовать Raspberry Pi Imager. Однако вы также можете загрузить образы ОС Raspberry Pi здесь.

В Raspberry Pi OS есть два варианта 64-битной Raspberry Pi OS, и вы можете получить доступ к ним, нажав кнопку Операционная система кнопка -> Raspberry Pi OS а затем прокручивайте, пока не увидите 64-разрядную ОС.

Теперь возникает вопрос о том, какую версию ОС Raspberry Pi следует установить.

Если вы используете Raspberry Pi 3, 4, 400 или Compute Modules 3/4, то вам вполне подойдет обычная версия Raspberry Pi OS.

Остается Raspberry Pi Zero 2 W, на что главный директор по продуктам Raspberry Pi ответил, что он бы "предложил только lite версию на Pi Zero 2, 512 МБ очень ограничены для 64-разрядной настольной ОС".

Можно ли обновить 32-битную ОС Raspberry Pi до 64-битной?

Вы беспокоитесь о потере данных? Или, возможно, вам просто нужен простой способ получить 64-битную версию без необходимости делать все заново?

Хорошая новость заключается в том, что это возможно.

Плохая новость заключается в том, что это будет в 100 раз сложнее, чем обновление Windows, которое на самом деле является просто следованием программе установки, которая все делает за вас. В этом случае вам придется делать все самостоятельно, и, скорее всего, это будет не так хорошо, как чистая установка.

Для того чтобы перейти с 32-разрядной ОС на 64-разрядную, вы можете попробовать Кросс-грейдинг.

Лучшая часть приведенной выше ссылки - это параграф "Я же вам говорил", в котором говорится: "Настоятельно рекомендуется также создать полную резервную копию, поскольку эта процедура все еще находится в процессе разработки. Переустановка по-прежнему является более безопасным вариантом. Вы были предупреждены!"

Тем не менее, если вы уже используете 64-битную ОС Raspberry Pi и хотите обновить ее, вам нужно будет только запустить программу sudo apt update и sudo apt upgrade чтобы перейти к последней версии, если вы используете 64-битный выпуск Bullseye.

Как проверить, является ли ОС моей Raspberry Pi 64-битной?

Когда загрузится ОС Raspberry Pi, откройте Терминал и выполните команду

uname -m

Это выводит имя аппаратного обеспечения машины, и если оно говорит аарх64, то у вас 64-битная версия. Если написано армв7л тогда у вас 32-битная ОС.

Как проверить, является ли моя Raspberry Pi 64- или 32-разрядной?

Если у вас есть Raspberry Pi 1, 2 и Zero, у вас 32-разрядный Raspberry Pi. Если у вас есть Zero 2, Pi 3, 4 и соответствующие вычислительные модули, у вас 64-битный Pi. Для получения дополнительной информации см. эту таблицу:

Продукт	Процессор	ARM-ядро	Debian/Raspbian ARM порт (максимум)	Архитектура ширина
Raspberry Pi 1	BCM2835	ARM1176	арм6хф	32 бит
Raspberry Pi 2	BCM2836	Cortex-A7	armhf	32 бит
Raspberry Pi Zero	BCM2835	ARM1176	арм6хф	32 бит
Raspberry Pi Zero 2	BCM2710	Cortex-A53	рука64	64 бит
Raspberry Pi 3	BCM2710	Cortex-A53	рука64	64 бит
Raspberry Pi 4	BCM2711	Cortex-A72	рука64	64 бит

На чем построена Raspberry Pi OS 64-bit?

Согласно Raspberry Pi, "восходящим потоком 32-разрядной ОС является Raspbian (который является просто переделкой Debian для ARM6 с расширениями hard float). Верхний поток 64-разрядной ОС - Debian. Но обе они имеют нашу собственную магию, чтобы сделать их Raspberry Pi OS. Включая аппаратное ускорение".

Альтернативные 64-битные ОС для Raspberry Pis

Вы не обязаны использовать ОС Raspberry Pi. На самом деле, есть несколько операционных систем с 64-битной версией, которые хорошо работают на Raspberry Pi.

Операционная система	Назначение	Необходим обходной путь?	Сайт
Ubuntu	Общее использование	Только для Pi 4 с 4/8 ГБ оперативной памяти.	https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
Ubuntu Core 20	IoT, встроенные	Да для Зеро 2	https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
Ubuntu Server 20.04.3 LTS/ 21.1	Сервер	Да для Зеро 2	https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
Ubuntu Mate	Общее использование	Нет	https://ubuntu-mate.org/download/arm64/

Итак, следует ли мне использовать Raspberry Pi OS 64 bit?

Самым удобным способом использования Raspberry Pi будет использование 32-битной ОС Raspberry Pi.

Raspberry Pi потратила больше всего времени на эту операционную систему, поэтому она работает наиболее безупречно.

Если ничего не сломалось, не чините.

В целом, при регулярном использовании настольного компьютера вы, вероятно, ощутите некоторое преимущество в повышении производительности. Вы сможете эталон эти преимущества, но сможете ли вы их ощутить... это уже другой вопрос.

Я имею в виду, что последнее значительное увеличение производительности, которое я мог ощутить, было при переходе с жесткого диска на SSD, так что это эталон того, что я бы назвал "ощутимым".

Raspberry Pi OS 64 bit на Zero 2

До сих пор я говорил в общем. Среди всех плат, которые могут поддерживать 64-битную ОС, Raspberry Pi OS 64 bit может не подойти для Raspberry Pi Zero 2.

На самом деле, Гордон Холлингворт из Raspberry Pi рекомендовал использовать 64-битную версию Lite.

Почему? У Pi Zero 2 всего 512 МБ оперативной памяти, и это проблема. 64-битная ОС Raspberry Pi OS занимает больше памяти, в то время как 32-битная версия немного более экономна.

Поэтому я поступил прямо противоположно тому, что сказал Холлингворт, и установил не-Lite версию 64-битной ОС. Я отключил файл подкачки, выполнив команду sudo dphys-swapfile swapoff и я побежал свободный -h чтобы оценить использование оперативной памяти.

Результаты получены:

Версия ОС Raspberry Pi	Используемая оперативная память	Бесплатная оперативная память
64-битный Bullseye	247MB	74 МБ
32-битный Bullseye	184 МБ	79 МБ

Возможно, у меня немного "тревога за дальность действия" из-за крайне ограниченной памяти Pi Zero 2.

Chromium по-прежнему загружает все подряд, пока вы не выполните команду мод файла подкачки. И хотя мод файла подкачки помог сократить время загрузки, он не сэкономил времени по сравнению с 32-битной ОС Raspberry Pi. Вот результаты:

Конфигурация Raspberry Pi Zero	Время загрузки PiCockpit.com
32 бит без своп-мода	45 секунд
32 бит с 2048MB свопа	16 секунд
64 бит с 2048 Мб подкачки	16 секунд

Еще вопросы?

Оставьте ниже комментарий со своими вопросами и давайте обсудим их!