Raspberry Pi 4 Test: Der leistungsstärkste Pi aller Zeiten
Himbeer Pi Stiftung / / February 16, 2021
Ich werde nicht lügen. Als ich hörte, dass das Raspberry Pi 4 Model B - laut seinen Entwicklern - eine „Desktop-Leistung liefern würde, die mit x86-PC-Einstiegssystemen vergleichbar ist“, erlebte ich eine Menge nerdiger Aufregung.
Das leichte Design des Raspberry Pi beschränkt sich eher auf Hobbyprojekte und IoT-Rollen als auf primäre Desktop- oder Home-Server-Aufgaben, aber der Raspberry Pi 4 Model B ist wohl das bedeutendste Upgrade auf der Plattform Geschichte. Könnte der bescheidene Pi wirklich dabei sein, den Desktop zu erobern?
WEITERLESEN: Raspberry Pi 3 B + Bewertung
Raspberry Pi 4 Bewertung: Was Sie wissen müssen
Das Raspberry Pi 4 Model B ist physisch fast identisch mit dem Pi 3 Model B + aus dem letzten Jahr, aber die Hardware wurde auf verschiedene Weise aktualisiert. Anstelle der alten HDMI-Buchse verfügt es jetzt über zwei Micro-HDMI-Anschlüsse, über die zwei 4K-Displays mit 60 Hz betrieben werden können. Das Die Steckdose wurde ebenfalls auf einen modernen USB-Typ-C-Anschluss umgerüstet, und zwei der vier USB-Anschlüsse unterstützen jetzt SuperSpeed USB 3.
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Im Inneren verfügt der Pi 4 über eine leistungsstärkere CPU. Während 1 GB RAM die Standardeinstellung bleibt, können Sie zum ersten Mal optional 2 GB oder sogar 4 GB RAM angeben. Alles in allem handelt es sich um ein Paket, das viele der Einschränkungen früherer Pi-Hardware behebt.
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Raspberry Pi 4 Bewertung: Preis und Wettbewerb
Der Standard-Raspberry Pi 4 verfügt über 1 GB RAM und kostet das gleiche wie der Raspberry Pi 3 Modell B +, was bedeutet, dass Sie für das Bare Board mit etwa 34 GBP rechnen müssen. Die 2-GB- und 4-GB-Versionen sollten etwa 44 GBP bzw. 54 GBP kosten.
Wenn Sie nicht die gesamte Leistung des neuen Pi benötigen, können Sie die Kürzung vornehmen Raspberry Pi 3 Model A + ist noch für nur £ 23 erhältlich. Zweifellos wird dies irgendwann durch ein Raspberry Pi 4 Model A ersetzt, aber wenn frühere Versionen ein Leitfaden sind, kann dies möglicherweise erst auf der anderen Seite von Weihnachten geschehen.
Noch dinkier Alternativen sind die Himbeer Pi Zero WH und der Nostalgiker BBC micro: bit, beide online für weniger als £ 20 erhältlich. Oder mächtigere Konkurrenten sind die Asus Tinker Board (deins für £ 60 mit 2 GB RAM) und das bullige Intel-basierte Udoo X86 II, das mit 4 GB Onboard-Speicher für rund 230 Euro erhältlich ist.
Raspberry Pi 4 Bewertung: Funktionen und Design
Ein Blick und daran besteht kein Zweifel: Dies ist ein Raspberry Pi. Es kommt als nacktes Brett und behält das Vertraute bei 85,6 x 56,5 mm Formfaktor, der charakteristische 40-polige GPIO-Anschluss der Plattform und ein microSD-Kartensteckplatz für das System Lager.
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Aber es ist alles andere als ein Fall von gleich alt, gleich alt. Zunächst bringt das Raspberry Pi 4 Model B endlich SuperSpeed USB auf die Raspberry Pi-Plattform. Die beiden USB 3-Anschlüsse sind auf 5 Gbit / s begrenzt, aber das ist immer noch eine Größenordnung schneller als die alten USB 2-Anschlüsse, die sich neben ihnen befinden.
Das integrierte Bluetooth-Modul wurde inzwischen von Version 4.2 auf Version 5 aktualisiert und unterstützt auch Bluetooth Low Energy. Gigabit-Ethernet ist immer noch vorhanden und korrekt (ebenso wie die Möglichkeit, PoE über einen HAT zu verwenden), und die zusammengesetzten A / V-, DSI-Display- und Kameraanschlüsse haben ebenfalls den Sprung geschafft.
Der Dualband-WLAN-Controller 802.11ac bleibt ebenfalls unverändert, die Gigabit-Ethernet-Verbindung besteht jedoch nicht mehr Wie in der vorherigen Generation auf 300 Mbit / s begrenzt, können jetzt Daten vollständig gesendet und empfangen werden 1.000 Mbit / s. In Kombination mit der Einführung von USB 3 eröffnet dies neue Möglichkeiten für die Verwendung des Pi als Netzwerkspeicherhost.
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Ein paar andere Verbesserungen bedeuten, dass der neue Pi nicht perfekt mit Gehäusen und Zubehör für ältere Modelle funktioniert, aber wir denken, dass sich die Änderungen lohnen. Zum einen bedeutet die Einführung von zwei Micro-HDMI-Anschlüssen anstelle des alten HDMI-Anschlusses in voller Größe, dass Sie möglicherweise in einen investieren müssen neues Kabel, aber es bedeutet auch, dass Sie jetzt mühelos eine Dual-Display-Konfiguration mit Auflösungen von bis zu 4K bei 60 Hz einrichten können unterstützt.
Der Micro-USB-Stromanschluss wurde ebenfalls durch eine USB-Typ-C-Buchse ersetzt. Dies ist ein guter Anruf, da der ältere Port nicht mehr bequem universell ist und einfacher zu bedienen sein sollte Suchen Sie ein Netzteil vom Typ C mit genügend Saft, damit der Raspberry Pi 4 Model B voll läuft Geschwindigkeit. Es ist jedoch erwähnenswert, dass es aufgrund einiger seltsamer Designentscheidungen solche gibt Einige USB-Netzteile und -Kabel vom Typ C, die mit dem Raspberry Pi 4 nicht ordnungsgemäß funktionieren, insbesondere diejenigen, die leistungsfähiger und "e-markiert" sind.
Das bringt mich zum Kern-Upgrade. Der 1,5-GHz-Broadcom-BCM2711-Prozessor des Raspberry Pi 4 klingt möglicherweise nicht nach einem großen Fortschritt gegenüber dem 1,4-GHz-BCM2837 der letzten Generation, aber die Taktraten erzählen nicht die ganze Geschichte. Das ältere Modell basierte auf der ARM Cortex A53-Mikroarchitektur der Mittelklasse, während das neue ein leistungsoptimiertes A72-Design verwendet.
Dies gibt dem Raspberry Pi 4 Model B einen erheblichen Geschwindigkeitsschub gegenüber früheren Modellen, wie wir weiter unten sehen werden. Dies bedeutet auch, dass Sie eine leistungsstärkere GPU als je zuvor erhalten, die OpenGL ES 3-Grafiken unterstützt (gegenüber der älteren ES 2) Standard) und bietet die Möglichkeit, 4K H.265-Videos mit 60 fps zu decodieren, zusätzlich zur Unterstützung des älteren Pi für das Decodieren und Codieren H.264 Streams.
Um das Ganze abzurunden, bieten die zusätzlichen RAM-Optionen Headroom für größere, anspruchsvollere Aufgaben - Beachten Sie jedoch, dass die Speichermodule auf die Platine gelötet sind, sodass Sie nicht klein anfangen und ein Upgrade durchführen können später.
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Raspberry Pi 4 Bewertung: Leistung
Das Raspberry Pi 4 Model B ist sicherlich schneller als seine Vorgänger; Die neuesten synthetischen Benchmarks zeigen wesentliche Verbesserungen bei fast jeder Art von Operation. Es ist ein viel größerer Schritt als der vorherige Fortschritt, vom Raspberry Pi 3 Modell B zum B +.
So weit, ist es gut. Wie bereits erwähnt, geht es bei diesem Upgrade jedoch nicht nur um die Eingabe von Zahlen. Die Raspberry Pi Foundation hat das Potenzial des Raspberry Pi 4 für allgemeine Zwecke erörtert Desktop und so habe ich neben unseren üblichen Tests auch versucht, unseren Standard-Desktop auszuführen Benchmarks. Dies war erfreulich einfach, da sie auf den Freeware-Tools ImageMagick, Handbrake und VLC basieren, die alle in der neuesten Version von Raspbian enthalten sind.
Hier stolperte der Pi ein wenig. Obwohl die aktualisierte CPU ihre Stärken hat, ist das Gesamtsystem eindeutig nicht für das Durchkauen großer Datenmengen und die 4-GB-Version der Spitzenklasse ausgelegt des Raspberry Pi 4 erzielte im Bildbearbeitungstest lediglich 4,9, im Videobearbeitungstest 8,3 und im Multitasking-Test 7 Punkte für eine Gesamtpunktzahl von 7. Um dies in einen Zusammenhang zu bringen, verarbeitete unser Basis-PC (ein Core i5-4670K-Desktop) unseren Ordner mit 40-Megapixel-Bildern in 1 Minute und 44 Sekunden, während der Pi etwa 35 Minuten dauerte. Auf einem 1-GB-Pi würden die Tests überhaupt nicht ausgeführt und stürzen sofort mit einem Fehler aufgrund von Speichermangel ab.
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Unsere Benchmarks haben auch gezeigt, dass die CPU des Pi 4 unter intensiver Belastung ziemlich schnell heiß wird. Während ich die Tests durchführte, tauchte das thermische Warnsymbol wiederholt auf und zeigte an, dass die Taktrate verringert wurde, um eine Überhitzung zu vermeiden. Wenn Sie wirklich das Beste aus der Pi 4-Hardware herausholen möchten, müssen Sie das Hitzeproblem beheben.
Glücklicherweise gibt es im Einklang mit der Pi-Philosophie viele günstige und charmante Lösungen. Es gibt kein offizielles Kühlsystem für den Pi, aber ich konnte bei thepihut.com einen selbstklebenden Kühlkörper ohne Marke und einen kompakten Gehäuselüfter für insgesamt 3 GBP kaufen.
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Da die Standard-Pi-Platine und das Gehäuse keine Halterungen für einen Lüfter haben, habe ich den Gehäusedeckel entfernt und meinen mit direkt auf die Platine geklebt Blu Tack: Für eine sauberere, dauerhaftere Lösung müssen Sie möglicherweise Ihr Gehäuse anpassen oder etwas mehr für einen Lüfter bezahlen, der speziell für das Gerät entwickelt wurde Pi.
Obwohl meine Kühllösung möglicherweise nicht elegant war, wurde die Drosselungsanzeige erfolgreich verbannt. Die Bildbearbeitungsbewertung profitierte kaum und stieg nur von 4,9 auf 5, aber die Leistung bei der anspruchsvollen Videobearbeitung und Multitasking-Tests wurden mehr oder weniger auf 18,6 bzw. 13,6 verdoppelt, was zu einer Gesamtbewertung von führte 13.9.
Ein Aftermarket-Lüfter ist eindeutig der Schlüssel zur Realisierung des vollen Leistungspotenzials des Pi - auch wenn es schon dann schwierig ist, den Raspberry Pi als praktikablen Desktop-Ersatz zu bezeichnen. Beachten Sie auch, dass ein Lüfter die 5-V-Stromanschlüsse Ihres GPIO-Headers verbindet (es sei denn, Sie verwenden eine externe Stromquelle) und es keine clevere Technologie gibt Hier, um die Geschwindigkeit je nach den Anforderungen des Systems zu variieren: Das kostengünstige Modell, das ich ausprobiert habe, gab während der gesamten Stromversorgung des Pi ein hörbares Surren von sich auf.
Ich fragte mich auch, ob die Dinge verbessert werden könnten, indem die Abhängigkeit des Pi von microSD-Speicher mit geringer Bandbreite verringert würde. Da der Raspberry Pi 4 Ihnen die Möglichkeit bietet, externe Hochgeschwindigkeitsmedien über USB 3 anzuschließen, habe ich experimentell versucht, den Bildbearbeitungstest mit zu wiederholen Die Quell- und Zieldateien befinden sich auf einer externen SSD (eine Adata SU900-SSD, die über ein Seagate GoFlex USB-zu-SATA-Kabel angeschlossen ist, wenn Sie die vollständigen Informationen benötigen Einzelheiten). In diesem Fall machte dies nur einen geringen Unterschied: Das Testergebnis wurde nur geringfügig auf 5,3 angehoben.
Leistungsaktualisierung
Seit dieser Überprüfung wurde ursprünglich zwei Firmware-Updates für den Raspberry Pi 4 veröffentlicht. Die erste, die nur wenige Tage nach der Veröffentlichung der Hardware erschien, wurde speziell entwickelt, um den USB-Controller kühler laufen zu lassen. Zuvor war dies eine der heißesten Komponenten des Pi und trug zu hohen Innentemperaturen bei, die die Prozessorleistung beeinträchtigten.
Als wir den Pi mit der neuen Firmware erneut testeten, stellten wir fest, dass die CPU tatsächlich länger mit voller Geschwindigkeit laufen konnte. Ich sah einen Anstieg unseres Bildbearbeitungs-Benchmarks um 14% und eine Verbesserung des Videobearbeitungstests um 19%. Selbst der intensive Multitasking-Test endete 5% schneller. Um dies in einen Zusammenhang zu bringen, nimmt das Update den Pi 4 von einem Gesamt-Benchmark-Score von 7 auf 7,5 - kaum ein transformativer Schub.
Es wurde auch festgestellt, dass die USB-Leistung durch die neue Firmware verringert werden kann - und um dies zu beheben, wurde im September 2019 ein zweites Update veröffentlicht. Dadurch wurden die USB-Geschwindigkeiten dort wiederhergestellt, wo sie sein sollten, und die gute Nachricht ist, dass diesmal die CPU-Leistung nicht beeinträchtigt wurde.
Wenn Sie jedoch auf weitere Vorteile gehofft haben, die den Pi 4 näher an die Leistung des Desktop-PCs bringen könnten, werden Sie enttäuscht sein. Nach der Installation des Updates wiederholte ich unsere Benchmarks und sah Ergebnisse, die innerhalb einiger Prozentpunkte der ursprünglichen Ergebnisse lagen.
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Raspberry Pi 4 Bewertung: Urteil
Ist der Raspberry Pi 4 Model B als Desktop-PC geeignet? Na ja, vielleicht. Während Sie sich auf dem Raspbian-Desktop bewegen, fühlt sich alles glatt und reaktionsschnell an. Dank der erweiterten Video-Hardware können Sie HD-Filme auf einem Monitor genießen, während Sie an einem zweiten arbeiten. Wenn Sie sich für das 2-GB- oder 4-GB-Modell entscheiden, können Sie auch eine anständige Anzahl von Browser-Registerkarten öffnen.
Dies ist zwar der schnellste Pi aller Zeiten, aber immer noch viel langsamer als ein Mainstream-Desktop. Dies ist möglicherweise nicht ersichtlich, wenn Sie E-Mails schreiben oder verfassen Clerihews Starten Sie in LibreOffice jedoch eine mittelschwere Arbeitslast, z. B. das Bearbeiten eines Fotos, das Codieren einer MP3-Datei oder das Komprimieren eines Dateibündels, und die Leistungslücke ist nicht zu übersehen. Es kann nur wenige Generationen dauern, bis der Pi wirklich als Mainstream-Personal Computer bezeichnet werden kann, aber wir sind noch nicht da.
Lassen Sie uns solche unrealistischen Ambitionen beiseite legen. Der Raspberry Pi wurde ursprünglich als unterhaltsame, zugängliche und vor allem erschwingliche Plattform für Programmierung, Hausautomationsprojekte oder einfach zum Basteln mit Linux konzipiert. Das Raspberry Pi 4 Model B bietet all das in einem Paket, das schlanker und vielseitiger als je zuvor ist, zum gleichen Tiefstpreis wie das Originalmodell.
Betrachten Sie es so und es ist unmöglich, sich enttäuscht zu fühlen. Nein, der Raspberry Pi ist nicht bereit, Ihren Haupt-PC zu ersetzen, aber für sich genommen ist er ein fantastisches Update für einen bereits unwiderstehlichen kleinen Computer.
Himbeer Pi 4 Spezifikationen | |
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Prozessor | 1,5 GHz Quad-Core Broadcom BCM2711B0 (ARMv8-A) |
Grafik | Broadcom VideoCore VI |
RAM | 1 GB / 2 GB / 4 GB LPDDR4 |
Lager | microSD |
Kabellos | Dualband 802.11ac Wi-Fi; Bluetooth 5 und LE |
Ethernet | Gigabit-Ethernet mit voller Geschwindigkeit |
GPIO | 40-poliger Header |
Maße | 88 x 58 x 19,5 mm |
Häfen | 2 x Micro-HDMI (4K 60 Hz), 2 x USB 3, 2 x USB 2, Gigabit-Ethernet, USB Typ C (nur Stromversorgung) 3,5-mm-Audiobuchse mit Composite-Video-Unterstützung, serielle Kamera-Schnittstelle, serielle Display-Schnittstelle |