Существует множество разновидностей Raspberry Pi, но какая из них лучше всего подойдет для ваших проектов? Эта статья расскажет вам о Pi—моделях!
Микрокомпьютер Raspberry Pi 5 На борту Raspberry Pi 5 уже есть четыре порта USB, беспроводные интерфейсы Wi-Fi/Bluetooth и полноценный гигабитный Ethernet, чтобы сразу приступить к работе.
В постоянно развивающемся мире одноплатных компьютеров (SBC) Raspberry Pi занял лидирующие позиции, покорив любителей, преподавателей и разработчиков. В основе его широкого признания лежат несколько ключевых характеристик, которые оправдывают шумиху. Сочетание доступности, универсальности, образовательной ценности, открытого исходного кода, энергоэффективности, компактных размеров и процветающего сообщества делает Raspberry Pi мощным устройством.
Дополнительную универсальность придают совместимые с ней дополнительные аксессуары — HAT или «Hardware Attached on Top». Это платы расширения, специально разработанные для добавления функциональности или возможностей к Raspberry Pi SBC, облегчающие такие задачи, как интеграция датчиков, подключение и даже игры.
Raspberry Pi можно использовать для самых разных целей — от проектов для начинающих до домашней автоматизации и работы с Python.
Поскольку для Raspberry Pi выпускаются различные модели и вариации SBC и микроконтроллеров, начинающим энтузиастам бывает довольно сложно разобраться в различиях и вариантах их использования. Эта статья призвана развеять туман, окружающий эти отличия, и помочь вам найти подходящий Pi для вашего следующего проекта.
В следующих разделах мы рассмотрим самые популярные модели Raspberry Pi, включая стандартную, Zero, Pico, 400 и Compute Module 4.
Raspberry Pi
Наиболее популярные одноплатные компьютеры Raspberry Pi, пожалуй, относятся к линейке стандартных моделей. Их можно узнать по названию «Raspberry Pi» и любому числу от 1 до 5, которое также известно как номер модели. Популярность стандартной модели связана с ее универсальностью. У этой модели больше всего оперативной памяти, больше всего памяти, самая быстрая вычислительная мощность, больше внешних портов и самая высокая общая производительность.
При использовании Raspberry Pi вам будет достаточно вычислительной мощности для большинства хобби и образовательных приложений. Однако иногда для небольших проектов может оказаться слишком много вычислительной мощности и вы получите больше выгоды от использования меньшей модели, о чем мы расскажем ниже.
Примерами использования стандартной модели являются самодельные компьютеры или игровые консоли, сервер или проекты по улучшению 3D-принтеров, такие как OctoPrint. Три наиболее известные модели Raspberry Pi — это Raspberry Pi 4, Raspberry Pi 3B+ и последнее, самое мощное и дорогое пополнение семейства — Raspberry Pi 5.
Все стандартные модели Raspberry Pi, выпущенные ранее Raspberry Pi 1 Model B+, вышедшей в 2014 году, имеют встроенный интерфейс для совместимости с HAT. Этот интерфейс известен как 40-контактный GPIO. Сегодня на рынке представлены сотни HAT, совместимых с 40-контактным GPIO. Ниже приведено сравнение трех стандартных Pi, каждый из которых имеет 40-контактный GPIO.
Таблица сравнений Raspberry Pi
| Raspberry Pi 3B+ | Raspberry Pi 4 | Raspberry Pi 5 | |
|---|---|---|---|
| Процессор | Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARM v8) 64-битная SoC @ 1,4 ГГц | Broadcom BCM2711, четырехъядерный Cortex-A72 (ARM v8) 64-битная SoC @ 1,8 ГГц | Broadcom BCM2712, четырехъядерный Cortex-A76 (ARM v8) 64-битная SoC @ 2,4 ГГц |
| Оперативная память | 1 ГБ LPDDR2 SDRAM | 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ LPDDR4-3200 SDRAM (в зависимости от модели) | 4 ГБ или 8 ГБ LPDDR4X-4267 SDRAM (в зависимости от модели) |
| Память | Слот для карт памяти MicroSD (максимум 32 ГБ) | Слот для карт памяти | MicroSD, с поддержкой высокоскоростного режима SDR104 |
| GPIO и сетевые подключения | Расширенный 40-контактный разъем GPIO, Gigabit Ethernet через USB 2.0 (максимальная пропускная способность 300 Мбит/с) | Стандартный 40-контактный разъем GPIO, Gigabit Ethernet | Стандартный 40-контактный разъем GPIO, Gigabit Ethernet |
| Порты USB | 4x USB 2.0 | 2x USB 2.0; 2x USB 3.0 | 2x USB 2.0; 2x USB 3.0 |
| Дисплей | HDMI, порт дисплея DSI | 2x порта Micro-HDMI (поддерживается до 4kp60), порт дисплея DSI | 2x порта Micro-HDMI (поддерживается до 4Kp60), 2x порта CSI/DSI |
| Беспроводное подключение | 2,4 ГГц и 5,0 ГГц Беспроводная локальная сеть IEEE 802.11.b/g/n/ac, Bluetooth 4.2, BLE | 2,4 ГГц и 5,0 ГГц Беспроводная сеть IEEE 802.11ac, Bluetooth 5.0, BLE | Двухдиапазонная (2,4 ГГц и 5,0 ГГц) беспроводная сеть IEEE 802.11ac, Bluetooth 5.0, BLE |
Zero
В отличие от стандартных моделей, Raspberry Pi Zero — это миниатюрная версия, в которой сбалансированы производительность и размер. Он идеально подходит для небольших проектов, в которых не хватает места. Он вдвое меньше стандартного Pi, но обладает достаточной производительностью, чтобы не уступать некоторым стандартным моделям. Представители Raspberry Pi утверждают, что «он достаточно доступен для любого проекта», а благодаря одноядерному процессору с частотой 1 ГГц и 512 МБ оперативной памяти это отличный выбор для таких приложений, как IoT-устройства, портативная техника или любые проекты, где размер и стоимость являются ключевыми факторами.
Raspberry Pi Zero W расширяет возможности основной модели Zero, добавляя беспроводную локальную сеть и Bluetooth. Это делает ее еще более универсальной, позволяя использовать в проектах, где необходимо беспроводное подключение. Кроме того, у него более высокая мощность. Для удобства в Zero WH добавлен предварительно распаянный заголовок GPIO.
Raspberry Pi Zero 2W — последняя модель в серии. Основное отличие этой модели от предыдущих — вычислительная мощность. По данным Raspberry Pi Foundation, она увеличивается в пять раз по сравнению с оригинальным Zero.
Что касается совместимости с HAT, то Pi Zero имеют 40 GPIO, а Zero WH, как уже говорилось, включает в себя предварительно припаянные контакты GPIO на случай, если вы захотите обойтись без пайки.
Raspberry Pi Zero — это миниатюрное, но мощное устройство со следующими базовыми характеристиками:
- Процессор: 1 ГГц одноядерный процессор
- Оперативная память: 512 МБ
- Память: Порт для карт памяти MicroSD объемом от 8 до 32 ГБ
- GPIO и возможные подключения: HAT-совместимый 40-контактный заголовок, композитный видеовыход и разъем сброса
- Порты USB: Micro-USB OTG
- Дисплей: Mini-HDMI порт
- Беспроводные подключения: LAN и Bluetooth (в зависимости от модели)
Pico
Переходим к Raspberry Pi Pico. Эта плата уникальна тем, что вместо SBC она представляет собой микроконтроллерную плату, которая обладает другой функциональностью по сравнению со стандартными моделями Raspberry Pi и Raspberry Pi Zero.
Raspberry Pi Pico — очень недорогое устройство, доступное по цене около 500 рублей, что делает его отличным выбором для проектов с ограниченным бюджетом. От обычных моделей Raspberry Pi он отличается меньшим объемом оперативной памяти и возможностями подключения, но это все равно мощный инструмент.
Raspberry Pi Pico выпускается в четырех вариантах: Pico, Pico H, Pico W и Pico WH. Буква «W» означает наличие Wi-Fi и Bluetooth, а буква «H» — предварительно припаянные выводы. Эти варианты позволяют использовать различные опции в зависимости от потребностей вашего проекта.
Raspberry Pi Pico не совместим с HAT из коробки. К счастью, существуют дополнительные интерфейсы HAT-Pico, которые можно использовать для подключения HAT к Pico.
Raspberry Pi Pico — это универсальная микроконтроллерная плата, которую можно использовать в различных приложениях, включая робототехнику для начинающих, крупные проекты в качестве специализированного контроллера и более простые IoT-проекты.
Вот основные технические характеристики Raspberry Pi Pico:
- Процессор: Двухъядерный процессор Arm Cortex-M0+, гибкая тактовая частота до 133 МГц
- Оперативная память: 264 КБ SRAM на кристалле
- Память: 2 МБ встроенной флэш-памяти QSPI
- GPIO и возможные подключения: 26 многофункциональных контактов GPIO, 2x UART, 2x контроллера SPI, 2x контроллера I2C, 16x каналов ШИМ
- Порты USB: 1x USB 1.1
- Дисплей: ЖК-дисплей подключается через контакты GPIO
- Беспроводное подключение: беспроводная локальная сеть 2,4 ГГц 802.11n (только для Raspberry Pi Pico W и WH), Bluetooth 5.2 (только для Raspberry Pi Pico W и WH)
400
Возвращаясь к SBC Pi, давайте посмотрим на Raspberry Pi 400. По сути, это Raspberry Pi 4, но с одним портом USB 2.0 меньше, объем памяти ограничен 4 ГБ, а форм-фактор — клавиатура.
Raspberry Pi 400 — это полноценный персональный компьютер, встроенный в компактную клавиатуру. Это единственный Raspberry Pi, который выпускается в такой форме. Ее можно приобрести как самостоятельно, так и с мышью и кабелями, а некоторые реселлеры могут продавать комплект с монитором в комплекте. 400 поставляется с компактной клавиатурой на 78 или 79 клавиш (в зависимости от регионального варианта).
Что касается областей применения, то это отличный выбор для тех, кто хочет использовать Raspberry Pi в качестве компактного, доступного и мощного ПК, не затрачивая при этом много усилий на настройку Pi после покупки. Неважно, просматриваете ли вы веб-страницы, редактируете документы или учитесь кодить, Raspberry Pi 400 справится с этой задачей.
Для обеспечения совместимости с HAT, Raspberry Pi 400 необходимо использовать разъем расширения.
Вот основные характеристики Raspberry Pi 400:
- Процессор: Broadcom BCM2711 четырехъядерный Cortex-A72 (ARM v8) 64-битная SoC на 1,8 ГГц
- Оперативная память: 4 ГБ LPDDR4-3200
- Память: Слот для карт памяти MicroSD для операционной системы и хранения данных
- GPIO и возможные подключения: 40-контактный разъем расширения GPIO, Gigabit Ethernet
- Порты USB: 2x USB 3.0, 1x USB 2.0
- Дисплей: 2x порта Micro-HDMI (поддержка до 4Kp60)
- Беспроводное подключение: Двухдиапазонная (2,4 ГГц и 5,0 ГГц) беспроводная локальная сеть IEEE 802.11b/g/n/ac, Bluetooth 5.0, BLE
Compute Module 4
Compute Module 4 Raspberry Pi — это уникальные SBC. Их можно рассматривать как тонкие версии стандартных Raspberry Pi, но без аппаратных интерфейсов. Эти модули специально разработаны для использования в пользовательских устройствах, где желательны возможности Pi, но нет уникального форм-фактора или требований к вводу/выводу. Эти модули также используются в промышленных приложениях, таких как автоматика или дисплеи для вывесок, благодаря их миниатюрному форм-фактору.
Compute Module 4 — это новейший вычислительный модуль Raspberry Pi, который поставляется в 32 вариантах с различными вариантами оперативной памяти, флэш-памяти eMMC и беспроводной связи.
Для приобретения доступны различные готовые адаптеры, которые позволяют лучше использовать Compute Module 4. Одним из таких адаптеров является плата ввода/вывода Compute Module 4. Это комплект для разработчиков, который добавляет гибкости CM4 благодаря совместимости с GPIO для HAT и большому количеству различных портов. Еще одно дополнение, которое вы можете приобрести — это антенну. Он увеличивает радиус действия любого CM4 с беспроводными возможностями для проектов, в которых CM4 может быть закрыт.
Если у вас есть навыки, время и доход, вы также можете создать свой собственный адаптер для интеграции вычислительного модуля.
Что касается областей применения, то вычислительный модуль Raspberry Pi 4 идеально подходит для создания ПК. Это отличный выбор для тех, кто хочет создать собственный ПК, используя мощь и гибкость Raspberry Pi, хотя следует отметить, что, учитывая его цену и технические характеристики, он больше ориентирован на промышленные приложения и производителей.
Вычислительный модуль Raspberry Pi Compute Module 4 — это мощное устройство со следующими спецификациями:
- Процессор: Broadcom BCM2711 четырехъядерный Cortex-A72 (ARM v8) 64-битный SoC с частотой 1,5 ГГц.
- Оперативная память: 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ LPDDR4-3200 SDRAM (в зависимости от варианта).
- Память: Варианты флеш-памяти eMMC объемом 0 ГБ («Lite»), 8 ГБ, 16 ГБ или 32 ГБ (в зависимости от варианта).
- GPIO и возможные подключения: 28 сигналов GPIO, Gigabit Ethernet
- Порты USB: 1x USB 2.0
- Дисплей: Двойной интерфейс HDMI (поддержка до 4Kp60)
- Беспроводное подключение: Возможность установки полностью сертифицированного радиомодуля: 2,4 ГГц, 5,0 ГГц беспроводная связь IEEE 802.11 b/g/n/ac; Bluetooth 5.0, BLE, интерфейс PCIe Gen 2×1
