樹(shù)莓派5到底值不值得買(mǎi)？

樹(shù)莓派4于2019年6月發(fā)布，等了四年，樹(shù)莓派5終于在9月28號(hào)發(fā)布了。

2022年底，樹(shù)莓派首席執(zhí)行官埃本·厄普頓（Eben Upton）還表示，我們?cè)?023年不會(huì)見(jiàn)到樹(shù)莓派5，而且在全球芯片短缺之后，需要一年時(shí)間來(lái)改善樹(shù)莓派的庫(kù)存。但他似乎還是想給眾多忠實(shí)的樹(shù)莓派粉絲一個(gè)驚喜?，F(xiàn)在官方已經(jīng)發(fā)布了這塊板子，而且表示可以在10月23日購(gòu)買(mǎi)到（國(guó)內(nèi)可能會(huì)晚一些）。

樹(shù)莓派4已經(jīng)算是一款強(qiáng)大的單板計(jì)算機(jī)了，樹(shù)莓派5聲稱(chēng)其處理能力是樹(shù)莓派4的兩到三倍。樹(shù)莓派5首發(fā)有4GB和8GB RAM版本（之后還會(huì)推出1GB和2GB的型號(hào)），外形尺寸與4B 的基本相同，不過(guò)增加了一些長(zhǎng)期以來(lái)備受期待的功能，例如內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘、PCIe 2.0和電源按鈕等等。

更重要的是，Pi 5采用了新的四核2.4 GHz Cortex-A76 Arm CPU（舊型號(hào)最初是Cortex-A72，主頻為1.5 GHz，但固件更新將其提升到1.8 GHz），新的南橋承載板承諾提高USB 3的吞吐量，并搭載了新的VideoCore VII GPU（樹(shù)莓派4上的VideoCore VI主頻為500 MHz，而VideoCore VII主頻為800 MHz）。整個(gè)板子上還有許多小的改進(jìn)，包括帶有安裝孔的內(nèi)置風(fēng)扇連接器、雙攝像頭連接器，以及與更高速卡兼容的MicroSD卡讀卡器。

4GB和8GB型號(hào)的零售價(jià)分別為60美元和90美元，僅比樹(shù)莓派4相同內(nèi)存容量的型號(hào)多5美元，性價(jià)比看來(lái)非常高。但樹(shù)莓派5的性能有多好，它與現(xiàn)有的HAT（Hardware Attached on Top，就是我們說(shuō)的擴(kuò)展板）和配件生態(tài)系統(tǒng)如何配合使用？目前還沒(méi)有拿到板子的我們，先為大家找了一篇海外的創(chuàng)客實(shí)測(cè)博文，來(lái)一起看看。

正文

樹(shù)莓派5在外觀上與樹(shù)莓派4和3B+非常相似。乍一看，這是又一款經(jīng)典的樹(shù)莓派板設(shè)計(jì)，回想起了2014年的B+改進(jìn)設(shè)計(jì)，但仔細(xì)看！“極為先進(jìn)”的3.5毫米的音視頻插孔已經(jīng)消失了，所以本代樹(shù)莓派沒(méi)有模擬視頻/音頻接口。話雖如此，自樹(shù)莓派 3以來(lái)我們就沒(méi)有使用過(guò)那個(gè)插孔了 = =

樹(shù)莓派5相機(jī)和顯示器接口更小，采用了Raspberry Pi Zero的15針接線器，而不是原先的22針接線器。還要注意的是，現(xiàn)在有兩個(gè)相鄰的接頭，我們現(xiàn)在可以連接兩個(gè)攝像頭、兩個(gè)DSI顯示器或者混合連接。

第三個(gè)接口是用于PCIe設(shè)備的。這是一個(gè)PCIe 2.0 x1接口，用于連接快速外設(shè)，是的，這意味著可以使用NVMe固態(tài)硬盤(pán)。我們?cè)儐?wèn)了厄普頓關(guān)于該接口的問(wèn)題，他確認(rèn)這個(gè)接口可以接受所有尺寸的NVMe固態(tài)硬盤(pán)，但需要使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的M.2 HAT，但在本次評(píng)測(cè)發(fā)布時(shí)該HAT尚未準(zhǔn)備好。

樹(shù)莓派5保留了樹(shù)莓派4所引入的雙 micro HDMI接口。每個(gè)接口都能支持4K 60Hz輸出，但說(shuō)實(shí)話，我們從來(lái)沒(méi)有使用過(guò)帶有雙顯示器的樹(shù)莓派。在兩個(gè)micro HDMI接口之間有一個(gè)單個(gè)的UART（通用異步收發(fā)器）連接器，可用于之前發(fā)布的Raspberry Pi Pico Debug kit調(diào)試，或用于與其他微控制器建立UART連接。

眼尖的同學(xué)會(huì)注意到 Pi 5 的USB和以太網(wǎng)接口位置發(fā)生了交換。樹(shù)莓派5似乎借鑒了早期的板子。這意味著樹(shù)莓派5 需要一個(gè)新的外殼。除了接口的變化之外，還有一些細(xì)微的差別，使為舊版樹(shù)莓派 B 型設(shè)計(jì)的外殼不再兼容。

有意思的是，樹(shù)莓派5產(chǎn)品簡(jiǎn)介指出“如果你使用外殼，不要把外殼完全蓋住”。稍后我們將在評(píng)測(cè)中討論其中的原因。

我們先來(lái)看看樹(shù)莓派5的兩個(gè)新功能。

首先，我們有了實(shí)時(shí)時(shí)鐘的電池備份。樹(shù)莓派5現(xiàn)在可以在沒(méi)有NTP服務(wù)器或者不占用GPIO空間的擴(kuò)展板的情況下保持準(zhǔn)確的時(shí)間。

另一個(gè)新功能是一個(gè)電源按鈕！有些人可能對(duì)這個(gè)功能不屑一顧，但這是一個(gè)經(jīng)常被要求的功能，有些創(chuàng)客們甚至發(fā)明了自己的產(chǎn)品或者購(gòu)買(mǎi)了第三方產(chǎn)品。在樹(shù)莓派開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鈕會(huì)打開(kāi)關(guān)機(jī)/注銷(xiāo)菜單。再按一下會(huì)觸發(fā)安全關(guān)機(jī)。這種關(guān)機(jī)更像是待機(jī)模式，樹(shù)莓派的功耗為1.4瓦。按下電源按鈕將啟動(dòng)樹(shù)莓派5。你還可以編程操作系統(tǒng)，將按鈕設(shè)置為執(zhí)行其他功能，因?yàn)樗且粋€(gè)瞬時(shí)按鈕，而不是一個(gè)切斷電源的硬開(kāi)關(guān)。

唯一沒(méi)有變的是40針GPIO接口。在2014年首次引入的樹(shù)莓派 B+上，40針GPIO同時(shí)引入了HAT（Hardware Attached on Top）標(biāo)準(zhǔn)。HAT是類(lèi)似于Arduino的Shields的標(biāo)準(zhǔn)，為不斷增長(zhǎng)的附件選擇提供了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)模板和電子標(biāo)準(zhǔn)化。樹(shù)莓派5的GPIO與之前的模型基本相同，但在途中進(jìn)行了一些更改，稍后詳述。

▲ 樹(shù)莓派5和樹(shù)莓派4對(duì)比情況

樹(shù)莓派5 發(fā)熱情況和功耗表現(xiàn)

樹(shù)莓派5是我們用過(guò)的所有樹(shù)莓派板中最熱的。

在空閑時(shí)，沒(méi)有任何附加散熱裝置的情況下，它的溫度保持在大約50.5攝氏度左右，功耗約為2.7瓦。

在進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí)，樹(shù)莓派5很快就會(huì)出現(xiàn)熱量限制（82°C時(shí)觸發(fā)），降低CPU速度以降低CPU的發(fā)熱。在壓力測(cè)試中，我們的溫度達(dá)到86.7°C（7瓦）并且CPU從2.4 GHz降至1.5 GHz。有意思的是，我們看到CPU的速度幾次變化（2311 MHz、2256 MHz、2201 MHz和2146 MHz），可能是為了在速度和溫度之間取得平衡。

現(xiàn)在你可能想問(wèn)：“樹(shù)莓派4的表現(xiàn)怎么樣？”

經(jīng)過(guò)測(cè)試，在空閑時(shí)，樹(shù)莓派4的運(yùn)行溫度是45.7°C，功耗為1.02瓦。在壓力測(cè)試中，溫度升高到79.8°C，而樹(shù)莓派4的功耗達(dá)到6.2瓦。

這意味著樹(shù)莓派5相對(duì)于樹(shù)莓派4來(lái)說(shuō)，多了大約1瓦的功耗，但獲得了更強(qiáng)大的計(jì)算能力。在沒(méi)有散熱系統(tǒng)的情況下，樹(shù)莓派4的壓力測(cè)試溫度更低一些，而在加裝了散熱器之后，樹(shù)莓派5的溫度可以降低到59.3°C，而且保持很好的處理性能。

樹(shù)莓派5也是為“發(fā)燒而生”，這意味著我們?yōu)榱双@得最佳性能，需要進(jìn)行對(duì)它加裝散熱片。我們測(cè)試了官方的樹(shù)莓派主動(dòng)散熱器，效果不錯(cuò)。這款散熱器由鋁散熱片（帶有漂亮的陽(yáng)極氧化樹(shù)莓派徽標(biāo)）和鼓風(fēng)機(jī)組成。

它可以對(duì)基于Arm的SoC、RAM和新的RP1芯片進(jìn)行冷卻（稍后我們將進(jìn)一步討論這個(gè)芯片）散熱器與螺紋孔口的連接方式不同，它有自己的安裝孔。一個(gè)位于USB C端口旁邊，另一個(gè)位于GPIO和USB端口之間。散熱器使用推入式塑料/尼龍插銷(xiāo)固定散熱器?？梢孕⌒牡厥褂勉Q子或使用塑料筆管來(lái)擠壓和推動(dòng)塑料插銷(xiāo)來(lái)拆卸散熱器。

這款官方散熱器連接到位于USB口旁邊的新風(fēng)扇連接器，這是一個(gè)比以前的樹(shù)莓派機(jī)型更好的改進(jìn)，以往如果要安裝風(fēng)扇，必須占用GPIO引腳，有時(shí)會(huì)阻礙HAT的使用。當(dāng)CPU溫度達(dá)到50°C時(shí)，風(fēng)扇會(huì)開(kāi)始工作。在空閑時(shí)，散熱器將使樹(shù)莓派5 的溫度保持在39.5°C，功耗為2.6瓦。進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí)，溫度上升至59.3°C（功耗為6.8瓦），遠(yuǎn)低于熱量限制的點(diǎn)。樹(shù)莓派5在使用散熱系統(tǒng)時(shí)的功耗比不使用散熱系統(tǒng)時(shí)少了一點(diǎn)。

樹(shù)莓派5引入了一個(gè)新功能，即電源按鈕（power button）。我知道對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，這并不是一個(gè)很大的消息。70年代的家用計(jì)算機(jī)上我們就有了電源按鈕，但樹(shù)莓派過(guò)去從未有過(guò)這個(gè)功能，直到現(xiàn)在。

這個(gè)按鈕是一個(gè)“軟”電源按鈕，通過(guò)調(diào)用一個(gè)腳本來(lái)選擇注銷(xiāo)/關(guān)機(jī)/重新啟動(dòng)，再按一下就會(huì)軟關(guān)機(jī)，將樹(shù)莓派進(jìn)入待機(jī)模式。待機(jī)狀態(tài)下，樹(shù)莓派5的功耗為1.3瓦，約為閑時(shí)樹(shù)莓派功耗的一半。讓我們可以更省電。但我們還可以做得更低。樹(shù)莓派工程團(tuán)隊(duì)給了如何降低待機(jī)功耗的指示，我們看到了令人驚嘆的結(jié)果！

現(xiàn)在我們的待機(jī)功耗可以降低到0.05瓦，比以前低得多。在待機(jī)狀態(tài)下，樹(shù)莓派的5V(GPIO)引腳留在高電平狀態(tài)，但是3.3V的引腳在低電平狀態(tài)。這可能會(huì)對(duì)你喜歡的HAT造成問(wèn)題，因?yàn)樗赡懿粫?huì)隨著樹(shù)莓派一起關(guān)機(jī)。HAT規(guī)范的修訂版HAT+將解決這個(gè)問(wèn)題，Raspberry Pi會(huì)提供相關(guān)說(shuō)明。

我們能使用現(xiàn)有的散熱片和風(fēng)扇對(duì)樹(shù)莓派5 進(jìn)行散熱嗎？答案是肯定的，但由于板子布局的變化，并不是每個(gè)散熱器都適合。比如Akasa Gem Pro和52Pi的Ice Tower散熱器，都無(wú)法直接使用。

對(duì)于主動(dòng)散熱，我們嘗試了Pimoroni的Fan Shim。這是一塊滑動(dòng)到GPIO上的主板，仍然提供接口，不會(huì)妨礙其他操作。在空閑時(shí)，樹(shù)莓派5 的溫度保持在29.6°C左右，非常安靜，雖然不如新的主動(dòng)散熱器安靜，但幾乎聽(tīng)不到聲音。Fan Shim提供了一個(gè)令人印象深刻的60.4°C的散熱性能（相比樹(shù)莓派官方的主動(dòng)制冷器的59.3°C），如果你已經(jīng)有一個(gè)Fan Shim，那么它是官方主動(dòng)散熱器的一個(gè)可行替代品。如果沒(méi)有，可以考慮購(gòu)買(mǎi)官方的主動(dòng)散熱器，但我們還不知道它的價(jià)格是多少。

對(duì)于被動(dòng)散熱，我們從亞馬遜購(gòu)買(mǎi)了一套普通的自粘式散熱片。我們粘在SoC、PMIC和Wi-Fi芯片上。樹(shù)莓派5 的空閑溫度是41.1°C，而未裝的時(shí)候溫度為50.5°C。

我們使用散熱片進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí)，溫度升至85.6°C，僅比沒(méi)有散熱的測(cè)試低1.2°C。所以，買(mǎi)便宜的散熱片就是浪費(fèi)錢(qián)。我們建議要么買(mǎi)主動(dòng)散熱，要么等待市場(chǎng)上有適用的定制被動(dòng)散熱的解決方案。

能給樹(shù)莓派 5 超頻嗎？

可以。但它可以達(dá)到多快取決于你的運(yùn)氣（英文叫Silicon lottery）。

超頻并不難，只需要對(duì)配置文件進(jìn)行一些調(diào)整。在我們的測(cè)試中，我們成功將CPU超頻到3 GHz，我們確實(shí)也成功將頻率提高到3.2 GHz，但系統(tǒng)報(bào)告的速度在neofetch和vcgencmd中不同。Neofetch報(bào)告的是3.2 GHz，而vcgencmd報(bào)告的是3 GHz。在與樹(shù)莓派工程團(tuán)隊(duì)進(jìn)行交流后，我們相信3.2 GHz的速度是錯(cuò)誤的，因此在評(píng)測(cè)中我們省略了這個(gè)數(shù)據(jù)。

無(wú)論超頻多少，你都需要良好的散熱。通過(guò)小散熱片進(jìn)行被動(dòng)散熱是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)槟阈枰高^(guò)主動(dòng)散熱將溫度降至低于80°C的熱量限制點(diǎn)。以3 GHz的頻率運(yùn)行時(shí)，樹(shù)莓派5 的空閑溫度為46.6°C，功耗為3瓦。在壓力測(cè)試下，樹(shù)莓派5 的溫度達(dá)到69.2°C，功耗為10瓦。

樹(shù)莓派 5 的64位操作系統(tǒng)

我們的評(píng)測(cè)樣機(jī)配備了一張運(yùn)行最新樹(shù)莓派操作系統(tǒng)的microSD卡，但這次是一張運(yùn)行64位操作系統(tǒng)的卡，內(nèi)核版本為6.1.0。64位的樹(shù)莓派操作系統(tǒng)發(fā)布版本長(zhǎng)期以來(lái)一直處于備受歡迎的32位版本之后。這主要是因?yàn)樵S多舊版樹(shù)莓派板只支持32位操作系統(tǒng)。但自樹(shù)莓派 3以來(lái)，就已經(jīng)開(kāi)始支持64位操作系統(tǒng)了。

新的操作系統(tǒng)基于2023年7月發(fā)布的Debian 12代碼名“Bookworm”。Bookworm帶來(lái)了許多變化，其中最大的變化之一是Python的新版本。在以前的版本中，我們看到的是默認(rèn)安裝Python 3.9，但在Bookworm中，我們看到了Python 3.11的升級(jí)，這也在如何安裝Python模塊方面發(fā)生了變化。

在過(guò)去，我們通常會(huì)在系統(tǒng)范圍或者對(duì)于單個(gè)用戶來(lái)安裝Python模塊。雖然這種方式對(duì)許多用戶來(lái)說(shuō)非常方便，但這也帶來(lái)了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)：可能會(huì)損壞或產(chǎn)生沖突你的基礎(chǔ)操作系統(tǒng)中的Python安裝。這主要是因?yàn)?，Python的包管理器與通過(guò)pip安裝的Python模塊同時(shí)存在，可能會(huì)產(chǎn)生沖突。

為了解決或至少減輕這種沖突和影響，Python在3.11版本中引入了PEP 668。PEP(Python Enhancement Proposal)是Python的改進(jìn)提案，用于改進(jìn)Python語(yǔ)言和環(huán)境。PEP 668旨在幫助管理和解決這個(gè)問(wèn)題。

PEP 668的目的是讓我們?cè)诎惭bPython的擴(kuò)展包時(shí)，不會(huì)影響到操作系統(tǒng)原有的Python環(huán)境。因此，PEP 668建議我們?cè)诎惭bPython包時(shí)，不要直接在操作系統(tǒng)中安裝，而應(yīng)該創(chuàng)建一個(gè)像“小島”一樣的地方（虛擬環(huán)境venv），在這個(gè)“小島”上安裝和使用Python包。這樣做的好處是這個(gè)“小島”和操作系統(tǒng)是隔離的，所以不會(huì)導(dǎo)致任何問(wèn)題。這可能讓新手覺(jué)得安裝Python包變得有點(diǎn)復(fù)雜，但對(duì)于那些提供第三方插件和硬件擴(kuò)展板的公司來(lái)說(shuō)，這個(gè)改變影響更大。

樹(shù)莓派 5 的處理性能

以更快的啟動(dòng)時(shí)間、更快的微型SD卡性能和64位操作系統(tǒng)，我們獲得了一個(gè)更注重速度的系統(tǒng)。樹(shù)莓派稱(chēng)樹(shù)莓派5的性能比樹(shù)莓派4快2到3倍，總體上感覺(jué)確實(shí)如此。

應(yīng)用程序的啟動(dòng)速度快了很多。在提供的微型SD卡上，樹(shù)莓派5打開(kāi)Gimp花費(fèi)了5.5秒，而樹(shù)莓派4花費(fèi)了10.8秒。樹(shù)莓派5打開(kāi)Firefox花費(fèi)了5.1秒，而樹(shù)莓派4花費(fèi)了8.6秒。引導(dǎo)時(shí)間約為18秒，而樹(shù)莓派4為38秒（使用相同的微型SD卡和操作系統(tǒng)映像）。

在合成基準(zhǔn)測(cè)試中，不同代的差異一目了然。在Sysbench的單線程CPU測(cè)試中，樹(shù)莓派5在每秒事件數(shù)方面表現(xiàn)為2,729，樹(shù)莓派4表現(xiàn)為1,766（事件數(shù)越大越好）。當(dāng)我們?cè)黾拥剿膫€(gè)線程時(shí)，樹(shù)莓派5再次獲勝，事件數(shù)為10,912，樹(shù)莓派4為7,068，提高了54%。

當(dāng)我們運(yùn)行7-Zip壓縮基準(zhǔn)測(cè)試時(shí)，樹(shù)莓派5在壓縮方面的MIPS可達(dá)9,543，而老款樹(shù)莓派的MIPS僅為4,287，提高了122%。在解壓縮方面樹(shù)莓派5達(dá)到了13,231 MIPS，而樹(shù)莓派4的MIPS為7,568。

我們還沒(méi)有進(jìn)行完整的AI測(cè)試套件，但我們成功運(yùn)行了Phoronix Benchmark Suite的TensorFlow Lite基準(zhǔn)測(cè)試，使用了SqueezeNet神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)測(cè)試中，完成任務(wù)所需的微秒數(shù)越少越好。樹(shù)莓派5只需25,276微秒，而樹(shù)莓派4需要80,327微秒，差別達(dá)到68%。

憑借更快的啟動(dòng)時(shí)間、更高效的micro SD性能和64位操作系統(tǒng)，樹(shù)莓派5速度更快了。根據(jù)樹(shù)莓派官方的說(shuō)法，樹(shù)莓派5的性能通常是樹(shù)莓派4的2到3倍，我們?cè)趯?shí)際體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)確實(shí)很快。

首先是打開(kāi)應(yīng)用程序明顯更快了。在同樣的micro SD卡上，樹(shù)莓派5啟動(dòng)Gimp只需要5.5秒，而在樹(shù)莓派4上則需要10.8秒。啟動(dòng)Firefox，樹(shù)莓派5僅需5.1秒，而樹(shù)莓派4則需要8.6秒。啟動(dòng)時(shí)間大約為18秒，相較于在樹(shù)莓派4同樣的操作系統(tǒng)鏡像和SD卡下的38秒有著很大的提升。

在合成基準(zhǔn)測(cè)試（即模擬測(cè)試）中，不同代之間的區(qū)別非常明顯。在Sysbench的CPU測(cè)試中（單線程模式下），樹(shù)莓派5每秒能生成2,729個(gè)事件，而樹(shù)莓派4只能生成1,766個(gè)（更多的事件意味著更好的性能）。當(dāng)我們把測(cè)試提升到四個(gè)線程時(shí)，樹(shù)莓派5再次以10,912對(duì)7,068贏了，提升了54%。

當(dāng)我們運(yùn)行7-Zip壓縮基準(zhǔn)測(cè)試時(shí)，樹(shù)莓派5提供的壓縮速度為9,543 MIPS，而老款的壓縮速度為4287 MIPS，性能提升了122%。樹(shù)莓派5的解壓速度為13,231 MIPs，而樹(shù)莓派4的為7,568 MIPs。

雖然我們還沒(méi)有進(jìn)行全套的人工智能測(cè)試，但我們使用SqueezeNet神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了Phoronix Benchmark Suite的TensorFlow Lite基準(zhǔn)測(cè)試。在這個(gè)測(cè)試中，得分越低（即計(jì)算機(jī)完成任務(wù)所花費(fèi)的微秒數(shù)）越好。樹(shù)莓派5只需25,276微秒，而樹(shù)莓派4需要80,327微秒，差距為68%。

視頻播放和流媒體

像樹(shù)莓派4一樣，樹(shù)莓派5也能通過(guò)其雙micro HDMI，輸出到兩個(gè)最高為4K分辨率的顯示器上。對(duì)于樹(shù)莓派5，其增強(qiáng)的GPU可以在每個(gè)屏幕上都提供60Hz的刷新率，并且如果顯示器支持，甚至能使用HDR。

我們還沒(méi)有能力讓它運(yùn)行HDR，或者驗(yàn)證它是否真的能提供60Hz的刷新率，但從它能輕松地輸出到一個(gè)4K顯示器，我們有充分的理由相信它也能驅(qū)動(dòng)第二個(gè)顯示器（就像之前的機(jī)型一樣）。更大的問(wèn)題是，這塊板子如何處理例如從YouTube流媒體播放高分辨率視頻這樣的挑戰(zhàn)。

流媒體視頻長(zhǎng)期以來(lái)一直是樹(shù)莓派的"軟肋"，而更快的GPU和CPU有望改善這種情況。然而，在我們的測(cè)試中，YouTube的性能仍有改善的空間。我們以1080p分辨率播放了YouTube上的《Tears of Steel》（實(shí)際上像素只有大約24fps），整體效果非常流暢，掉幀非常少。當(dāng)我們切換到1080p，60fps的自然視頻時(shí)，圖片仍然非常流暢，盡管YouTube的“Nerds統(tǒng)計(jì)”顯示掉了一些幀。

當(dāng)我們將屏幕輸出保持在4K，但播放的YouTube視頻分辨率仍為1080p時(shí)，兩個(gè)視頻都非?？D且運(yùn)行非常慢。"Nerds統(tǒng)計(jì)"報(bào)告稱(chēng)，他們兩個(gè)視頻的幀率都掉了約三分之二。無(wú)論視頻是否在全屏播放，甚至只是在瀏覽器窗口的一部分播放，都有這個(gè)問(wèn)題。甚至在調(diào)整視頻播放器的大小時(shí)都會(huì)覺(jué)得非常慢。

也許未來(lái)的軟件更新或者配置調(diào)整將能改善YouTube的流媒體播放。但是，當(dāng)屏幕分辨率在1080p時(shí)，視頻在1080p的播放也相當(dāng)流暢，這和之前的樹(shù)莓派版本相比還是提升很多。

USB和MicroSD卡性能、RP1芯片

樹(shù)莓派5使用了新的“Pi Silicon”芯片，即RP1。它看起來(lái)很像RP2040，這是樹(shù)莓派公司首次進(jìn)軍定制芯片領(lǐng)域。RP1主要負(fù)責(zé)樹(shù)莓派5的大部分I/O處理。

根據(jù)我們收到的產(chǎn)品簡(jiǎn)介，RP1提供的USB帶寬是之前型號(hào)的兩倍以上，因此使用UAS（USB Attached SCSI）的USB驅(qū)動(dòng)器的傳輸速度更快。RP1還提供了一個(gè)專(zhuān)用的四通道1.5 Gbps MIPI相機(jī)和顯示器接口，這樣可以讓相機(jī)和顯示器的總帶寬增加三倍。但是，要注意的是，USB 3.0端口的理論上限仍然和樹(shù)莓派4一樣，為5 Gbps，因此我們期待有更高的處理能力來(lái)驅(qū)動(dòng)更高的吞吐量。

為了弄清楚樹(shù)莓派5的USB 3.0連接的速度有多快，我們?cè)趦?nèi)置的MicroSD卡讀卡器和通過(guò)USB連接的PCIe 3.0固態(tài)硬盤(pán)上進(jìn)行了存儲(chǔ)性能測(cè)試。使用Sysbench的文件IO測(cè)試，樹(shù)莓派5從一個(gè)Kingston Canvas Go Plus MicroSD卡讀取速度為12.75MB/s，寫(xiě)入速度為8.5MB/s。同時(shí)，固態(tài)硬盤(pán)的讀取速度為31.33MB/s，寫(xiě)入速度為20.89MB/s。

那么這與樹(shù)莓派4相比如何？Kingston Canvas Go Plus讀取速度為8.78 MB/s，寫(xiě)入速度為5.85 MB/s。固態(tài)硬盤(pán)讀取速度為12.96 MB/s，寫(xiě)入速度為8.64 MB/s。所以，USB 3.0和MicroSD讀卡器接口的速度都增加了一倍以上。

順便提一嘴，樹(shù)莓派5的MicroSD卡讀卡器現(xiàn)在支持使用SDR104標(biāo)準(zhǔn)的速度更快的MicroSD卡。SDR104是流行的UHS-I卡標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集，理論上可以傳輸速度高達(dá)104 MB/s。雖然很少有卡標(biāo)明支持SDR104，但你可以找到聲稱(chēng)傳輸速度超過(guò)100 MB/s的UHS-I卡。樹(shù)莓派4的讀卡器的理論最大速度約為50 MB/s，但在實(shí)際操作中，我們從未看到過(guò)超過(guò)40 MB/s的卡。

我們嘗試了幾張不同的MicroSD卡，用于樹(shù)莓派5和樹(shù)莓派4。使用存儲(chǔ)性能基準(zhǔn)測(cè)試工具IOZone，我們發(fā)現(xiàn)Kingston Canvas Go Plus可以達(dá)到順序讀取和寫(xiě)入速度的86到55 MB/s。同一張卡在樹(shù)莓派4上的順序?qū)懭胨俣葹?7到41 MB/s。

樹(shù)莓派4上也有一個(gè)M.2連接器，可以直接連接SSDs。這是一個(gè)很大的改進(jìn)，我們想測(cè)試一下使用所需的M.2 HAT連接的NVMe固態(tài)硬盤(pán)。它應(yīng)該比這些已經(jīng)很高的數(shù)字更快一些。

使用GPIO

樹(shù)莓派5的GPIO是樹(shù)莓派的最大亮點(diǎn)。這40個(gè)GPIO針腳為我們喜愛(ài)的編程語(yǔ)言提供了無(wú)限的電子項(xiàng)目可能性。樹(shù)莓派與Python有著很深的聯(lián)系，Python也是許多項(xiàng)目的首選編程語(yǔ)言，但我們也可以使用Lua、Go、C、JavaScript、BASIC或其他語(yǔ)言編寫(xiě)GPIO代碼。

我們通常使用Python模塊RPi.GPIO和GPIO Zero來(lái)與GPIO交互進(jìn)行測(cè)試。我們執(zhí)行了GPIO Zero測(cè)試，沒(méi)有遇到任何問(wèn)題，這對(duì)希望通過(guò)電子和樹(shù)莓派入門(mén)的新手來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。盡管GPIO Zero運(yùn)行良好，但RPi.GPIO卻有一些問(wèn)題，這是由于一些背后的配置問(wèn)題。

RPi.GPIO模塊是由Ben Croston在樹(shù)莓派早期創(chuàng)立的，很快成為許多樹(shù)莓派項(xiàng)目和硬件的標(biāo)準(zhǔn)。RPi.GPIO很可能是你最喜歡樹(shù)莓派HAT軟件模塊的幕后工具，在樹(shù)莓派5上，你可能會(huì)遇到一些問(wèn)題。實(shí)際上，我們無(wú)法正確測(cè)試我們通常使用的任何第三方HAT。樹(shù)莓派官方Sense HAT測(cè)試成功了，可能是因?yàn)樗褂昧薼ibgpiod而不是RPi.GPIO。

樹(shù)莓派首席技術(shù)官Gordon Hollingworth對(duì)PEP 668和樹(shù)莓派5 HAT的兼容性發(fā)表了一份聲明。

樹(shù)莓派操作系統(tǒng)將遵循Debian、Ubuntu等系統(tǒng)的做法，采用PEP 668，鼓勵(lì)用戶了解安裝、更新和刪除包時(shí)可能遇到的問(wèn)題。我們將提供更多的文檔來(lái)幫助用戶理解這種變化，我們將指導(dǎo)用戶使用一些工具，如virtualenvwrapper，以使這個(gè)過(guò)程更加簡(jiǎn)單。

任何使用標(biāo)準(zhǔn)Linux接口進(jìn)行通信的HAT都可以在不更改軟件的情況下使用。然而，有很多HAT的軟件依賴于非便攜式接口，比如RPi.GPIO，每次我們發(fā)布新的硬件設(shè)備時(shí)，這些軟件都會(huì)出現(xiàn)故障。在樹(shù)莓派5發(fā)布之前的這段時(shí)間，我們將與制造商緊密合作，及時(shí)更新他們的軟件以適應(yīng)樹(shù)莓派5，這是我們將我們產(chǎn)品的發(fā)布和上市分開(kāi)的明顯優(yōu)勢(shì)！

正如Hollingworth所說(shuō)，此次發(fā)布和樹(shù)莓派5的零售發(fā)布之間的幾周時(shí)間將給制造商足夠的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備許多最優(yōu)秀的樹(shù)莓派 HAT和附件，以適應(yīng)樹(shù)莓派5。一旦正式發(fā)布，我們也將重新測(cè)試一些HAT。

此外，當(dāng)主動(dòng)散熱器安裝好后，接線中讀取GPIO引腳可能有點(diǎn)困難，但并不是不可能。只需確保將導(dǎo)線遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇即可。如果你計(jì)劃使用帶有GPIO的HAT或其他附件，建議購(gòu)買(mǎi)一對(duì)2x20的公母頭延長(zhǎng)器。這樣你的插頭會(huì)在散熱器上方，保持通風(fēng)暢通。M2.5支撐柱和螺絲可以用來(lái)幫助穩(wěn)定板子。

雙攝像頭支持

樹(shù)莓派5引入了對(duì)多攝像頭的支持，這在主流樹(shù)莓派板上是一個(gè)新功能。如果你使用過(guò)計(jì)算模塊（Compute Module），你可能已經(jīng)習(xí)慣了多攝像頭的支持，因?yàn)樽詮牡谝惶炱穑鸵呀?jīng)集成在Compute Module IO板上，但大多數(shù)樹(shù)莓派粉絲可能沒(méi)有擁有Compute Module。

在編碼方面，libcamera和Picamera2 Python模塊都支持多攝像頭，我們通過(guò)向libcamera傳遞攝像頭參數(shù)（0或1），以及通過(guò)使用正確的攝像頭構(gòu)造函數(shù)（同樣是0或1）在Picamera中成功進(jìn)行了測(cè)試。

攝像頭/顯示器使用了以前用于Raspberry Pi Zero系列板的15針連接器，最近一是在Raspberry Pi Zero 2 W上使用。攝像頭模塊和舊的樹(shù)莓派使用一個(gè)22針連接器，這需要更換電纜或適配器。我們?cè)跇?shù)莓派5上進(jìn)行了兩種測(cè)試，都進(jìn)行得很順利。

支持通過(guò)以太網(wǎng)供電

樹(shù)莓派5支持通過(guò)以太網(wǎng)供電（PoE），但需要購(gòu)買(mǎi)新的PoE HAT才能使用它。樹(shù)莓派 3B+ 和 樹(shù)莓派4最初將PoE插頭放在了GPIO和以太網(wǎng)端口之間，這個(gè)位置在樹(shù)莓派5中被用來(lái)連接風(fēng)扇，但現(xiàn)在PoE插頭已經(jīng)移至了相機(jī)/顯示器和以太網(wǎng)口之間的位置。因此，我們不能僅僅通過(guò)一些跳線來(lái)完成連接。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)會(huì)推出一款替代的PoE HAT。

樹(shù)莓派 5 的模擬仿真

在寫(xiě)這篇內(nèi)容的同時(shí)，樹(shù)莓派5對(duì)模擬器的支持還處于追趕階段。無(wú)疑，RetroPie，Lakka，Recalbox等都會(huì)針對(duì)他們各自的產(chǎn)品進(jìn)行更新。一旦有兼容的鏡像，我們將進(jìn)行測(cè)試。

我們希望樹(shù)莓派5能在PS2時(shí)代以后的模擬仿真方面有所改善。如Khadas的VIM4和Edge 2 Pro等板卡對(duì)PS2和PSP時(shí)代的游戲有出色的仿真性能。Gamecube / WiiU的模擬會(huì)是一個(gè)很好的選擇，可能會(huì)使Raspberry Pi 5成為復(fù)古游戲模擬的低成本選擇。

如果你的口味更偏好早些時(shí)候的游戲，那么我們有100%的信心，Raspberry Pi 5對(duì)于8位，16位甚至許多32位的游戲機(jī)有足夠的處理能力。它甚至可能提高一些后期街機(jī)（1990年代末以后）的性能，這些街機(jī)有必須被模擬的定制芯片。

樹(shù)莓派對(duì)比

相比樹(shù)莓派4，樹(shù)莓派5價(jià)格上漲了5美元，是否物有所值？從計(jì)算能力來(lái)說(shuō)，是的。雖然無(wú)法達(dá)到Khadas VIM4、Edge2 Pro或LattePanda Sigma的高度，但我們也沒(méi)有花那么多錢(qián)。

樹(shù)莓派5朝著低成本、低功耗的Linux桌面電腦轉(zhuǎn)變，同時(shí)具備GPIO功能。過(guò)去，樹(shù)莓派經(jīng)常被視作帶Linux的GPIO。但現(xiàn)在，將樹(shù)莓派OS與Debian和Ubuntu標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊，現(xiàn)在更像一臺(tái)Linux電腦了。PEP688及其對(duì)HAT的影響就是這種變化的一個(gè)例子。在短期內(nèi)，樹(shù)莓派附件制造商將會(huì)在調(diào)整產(chǎn)品上遇到困難，但這種調(diào)整終將發(fā)生。有可能一些舊的附件不會(huì)得到更新，在這種情況下，退路就是用樹(shù)莓派4或更早的型號(hào)了。

最后

在許多方面，Raspberry Pi 5都是一個(gè)無(wú)可挑剔的產(chǎn)品。如果你是Pi粉，那么你肯定迫不及待一有貨就要買(mǎi)下它，并且，考慮到60美元或80美元的價(jià)位，你應(yīng)該可以負(fù)擔(dān)得起（只需預(yù)算多幾美元用于冷卻）。

樹(shù)莓派5有很多值得喜歡的地方：整體性能更強(qiáng)，視頻播放更流暢，存儲(chǔ)帶寬更大，這是選擇樹(shù)莓派5而不是4的最佳理由之一。很多人會(huì)發(fā)現(xiàn)RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）或電源按鈕也會(huì)非常有用。

如果你不需要這種性能，那么樹(shù)莓派4仍然是一個(gè)可靠的選擇；這款老型號(hào)可以在沒(méi)有主動(dòng)散熱系統(tǒng)的情況下完成更多任務(wù)，并且在市場(chǎng)上已經(jīng)四年了仍有堅(jiān)實(shí)的支持。如果你不需要Linux，只需要GPIO功能，那么價(jià)格8美元的樹(shù)莓派Pico W也是一個(gè)非常好的選擇。然而，如果你想要目前樹(shù)莓派里最好的單板電腦，那么樹(shù)莓派5將是你的首選。

審核編輯：劉清