Все, что нужно знать о Raspberry Pi 4

Теперь, когда запасы Raspberry Pi 4 пришли в норму, мы решили, что пришло время написать статью о возможностях этого микрокомпьютера.

Так что если у вас уже есть один из них, и вы хотите узнать больше или если вы думаете о приобретении и хотите получить более подробную информацию - эта статья для Вас!

Итак, без лишних слов представляю вам все, что нужно знать о Raspberry Pi 4.

История

Начнем с названия. Почему 4B? "4" - это название поколения, а "B" относится к модели. Однако "B" - это основная модель в 4-м поколении.

Именно так. Вы не найдете Raspberry Pi 4 A. Его просто нет.

Поэтому в этой статье я буду называть его просто "Raspberry Pi 4", но официальное название - Raspberry Pi 4 Model B.

Давайте начнем с самого начала.

Первоначальный выпуск Raspberry Pi 4 состоялся 24 июня 2019 года.

28 мая 2020 года она была заменена на версию 1.4, а затем на версию 1.5. Самыми значительными обновлениями стали включение 8 ГБ оперативной памяти и тактовая частота 1,8 ГГц вместо 1,5 ГГц.

2 ноября 2020 года был выпущен Raspberry Pi 400.

Таким образом, на сегодняшний день в семействе Raspberry Pi 4 существует два компьютера: 4 Model B и 400.

В этой статье я хочу остановиться в первую очередь на Raspberry Pi 4, а Raspberry Pi 400 оставлю для другого полноценного материала (хотя многие характеристики, приведенные ниже, применимы и к 400-й модели).

А пока вы можете ознакомиться с нашей статьей, в которой мы приводим 23 факта о 400-й модели:

• 23 интересных факта о Raspberry Pi 400!

Прежде всего, давайте разберемся с техническими характеристиками.

Технические характеристики Raspberry Pi 4

Raspberry Pi 4, значительно усовершенствованный по сравнению со своими предшественниками, произвел революцию на рынке одноплатных компьютеров. По сути, он примерно в три раза быстрее своего предшественника - Raspberry Pi 3B+.

Наиболее заметным изменением является включение мощная модернизация процессора: В Pi 4 используется чип Broadcom BCM2711, представляющий собой четырехъядерную 64-разрядную систему на кристалле (SoC) ARM Cortex-A72 (ARM v8).

Этот существенный прирост производительности в три раза превышает скорость работы непосредственного предшественника - Raspberry Pi 3B+ - и позволяет улучшить многозадачность и повысить вычислительную нагрузку.

Кроме того, SoC Raspberry Pi 4B имеет меньшие технологические узлы - 28 нанометров - по сравнению с предыдущими моделями, имевшими 40-нанометровые технологические узлы. Благодаря этому отличию в модели 4B реализована более сложная конструкция чипа и большее количество транзисторов на той же физической площади.

Отличаясь более быстрым временем загрузки и общей отзывчивостью, Pi 4 демонстрирует улучшения в подсистеме памяти.

На старте продаж он поставлялся с тремя конфигурациями оперативной памяти: 1 ГБ, 2 ГБ И 4 ГБ.

Позже компания Raspberry Pi Ltd выпустила четвертую конфигурацию - Pi 4 с 8 ГБ, существенно расширив спектр приложений, с которыми она может работать.

Если говорить об архитектуре ARM, на которой построен Raspberry Pi 4, то он оснащен четырьмя ядрами и векторной системой с плавающей точкой версии 4 (VFPv4).

Позвольте мне кратко остановиться на некоторых более простых аспектах. Как и в предыдущих моделях, Raspberry Pi 4 также загружается с карты памяти microSD. Новым является то, что стандартным источником питания для нее является USB-C, а не Micro USB (хотя, конечно, можно запитать ее и через PoE HAT). Для питания требуется 5-вольтовый блок питания, потребляющий максимальный ток 3 ампера.

Таким образом, общая потребляемая мощность составляет 5 В x 3 А = 15 Вт.

Что касается дисплея, то Raspberry Pi 4 обладает рядом новых возможностей. В Pi 4 появились два порта micro HDMI, поддерживающие до двух дисплеев 4K Ultra HD одновременно с частотой обновления 60 кадров в секунду.

Для работы с мультимедиа в нем реализованы функции H.265 (декодирование 4Kp60) и H.264 (декодирование 1080p60 и кодирование 1080p30) с графикой OpenGL ES 3.0.

Как и предыдущие модели, он оснащен 40 выводами GPIO и по-прежнему работает от напряжения 3 В3. 28 доступных пользователю выводов GPIO поддерживают различные варианты интерфейсов: SPI, I2C, PWM, UART, SDIO, DPI, PCM и GPCLK. Что очень приятно, так это то, что микросхема BCM2711 оснащена некоторыми дополнительными интерфейсными функциями по сравнению с предыдущими микросхемами - еще два порта I2C, четыре новых порта UART, а также возможность использования ШИМ при воспроизведении звука.

Прежде чем двигаться дальше, следует отметить, что два вывода GPIO - 27 и 28 - зарезервированы для HAT ID EEPROM.

27 служит ID_SD, а 28 - ID_SC, и они реагируют на загрузку Raspberry Pi поиском EEPROM. Поэтому использовать эти выводы для чего-либо другого, кроме I2C ID EEPROM, определенно не следует.

В любом случае, если вам интересно узнать больше об этих интерфейсах, вы можете ознакомиться с некоторыми нашими статьями о них здесь:

• SPI - последовательный периферийный интерфейс
• I2C - шина межсетевых интегральных схем
• UART - универсальный асинхронный приемник-передатчик

И он гарантированно останется в производстве как минимум до января 2026 года! А это значит, что, несмотря на дефицит в прошлом году из-за пандемии, Raspberry Pi снова в деле и Pi 4, безусловно, будет доступной моделью в течение следующих трех лет.

EDIT (29 сентября 2023 г.): В комментариях к это Лиз Аптон заявила, что они не снимут Pi 4 с производства до тех пор, пока как минимум 2030-е годы.

Связь

В Raspberry Pi 4 есть WiFi, Bluetooth и Gigabit Ethernet. И стоит рассмотреть каждый из них по отдельности.

Во-первых, чип WiFi в Raspberry Pi 4 - Cypress CYW43455 - такой же, как и в Pi 3B+. Он работает в двух диапазонах WiFi на частотах 2,4 и 5 ГГц и поддерживает несколько стандартов WiFi: IEEE 802.11 b/g/n/ac.

Что касается Bluetooth, то Raspberry Pi 4 работает как с Bluetooth 5, так и с Bluetooth Low Energy.

И, наконец, поддерживается настоящий Gigabit Ethernet - напрямую подключенный к SoC. Под словом "настоящий" я подразумеваю, что подключение не осуществляется через USB, как это было в предыдущих моделях. Можно разделить пропускную способность между Ethernet и USB. И пакеты Ethernet не нужно преобразовывать в пакеты USB.

Таким образом, пропускная способность Ethernet у Pi 4 примерно в три раза выше, чем у 3B+, а скорость передачи данных составляет 1 гигабит в секунду (1000 мегабит в секунду).

Как я уже говорил выше, PoE HAT можно использовать и в качестве источника питания для Raspberry Pi 4.

Порты

Помимо портов HDMI и порта питания USB-C, здесь также имеется AV-разъем, к которому можно подключить наушники или динамик. Это четыре небольших порта.

В комплект поставки также входят порт последовательного интерфейса дисплея и порт последовательного интерфейса камеры, которые представляют собой длинные горизонтальные порты в верхней части Pi для подключения к ленточным кабелям.

Но у Pi 4 есть 5 крупных портов, которые придают ему характерную форму, - это порты USB и Ethernet.

Энтузиасты Raspberry Pi быстро заметят, что в Raspberry Pi 4 компания решила поменять местами порты USB и Ethernet. В предыдущих моделях порт Ethernet располагался слева, а порты USB - справа.

Однако для того, чтобы все поместилось в новую модель, пришлось немного изменить положение вещей.

На этой фотографии слева видны два порта USB 2.0 черного цвета, посередине - два порта USB. 3.0 синего цвета в центре и порт Ethernet справа.

Если вам интересно узнать, в чем разница, то пропускная способность USB 2.0 составляет 480 мегабит в секунду, и данные одновременно передаются только в одном направлении. В USB 3.0 же скорость передачи данных составляет 5 гигабиты в секунду, а поток данных может идти одновременно в обоих направлениях.

Разгон

Raspberry Pi 4 - это, конечно же, самый мощный микропроцессор в семействе Raspberry Pi.

Однако если вы хотите сделать его еще более подробнее мощным, то вам, возможно, стоит подумать о его разгоне. К счастью, у нас есть интерактивный инструмент и полная статья о том, как разогнать Raspberry Pi 4, с которыми вы можете ознакомиться здесь.

Проблемы

Если у вас возникли проблемы с Raspberry Pi, это, конечно, может быть связано с рядом причин. Одна из наиболее распространенных - перегрев.

Ознакомьтесь с нашими статьями о проблемах Raspberry Pi и о том, как бороться с перегревом:

• Почему мой Raspberry Pi работает так медленно?
• Помогите! Мой Raspberry Pi не подключается к WiFi!
• Лучший корпус для Raspberry Pi 4 2023 года
• Штырьки вентилятора Raspberry Pi (простое решение для охлаждения)

Цены

О дефиците Raspberry Pi в 2021 и 2022 годах уже ходят легенды. Высокие наценки, несанкционированные реселлеры, полный хаос, царивший в сообществе Raspberry Pi. Это было безумие.

К счастью, хотя это и легенда, но она уже уходит в прошлое.

В настоящее время Raspberry Pis снова легкодоступны.

И, соответственно, цены в основном стабилизировались. Однако на момент написания этой статьи они еще не достигли уровня цен, существовавших до пандемии. Данный раздел может быть обновлен в будущем по мере колебания цен.

На данный момент вы можете посмотреть, на каком уровне находятся цены, используя Локатор RPi.

Где его можно приобрести?

Конечно, если вы хотите приобрести такой прибор, то я бы посоветовал обратиться к нашей родственной компании, buyzero.deНа складе имеются всевозможные разновидности Raspberry Pis.

Кроме того, мы являемся авторизованным реселлером Raspberry Pis, что гарантирует их подлинность и качество.

Заключение

Raspberry Pi 4 - это совершенный микропроцессор.

Если вы ищете домашние проекты или пытаетесь определить, что можно сделать с помощью Raspberry Pi 4, то загляните в раздел "7 наиболее распространенных вариантов использования Raspberry Pi в 2023 году" или наш Проекты Paragon Серия, в которой представлены новые проекты, создаваемые людьми (практически ежедневно!)

Что вы собираетесь делать с Raspberry Pi 4?