Recenzia: Raspberry Pi 4B

Nové Raspberry Pi 4B prišlo celkom nečakane koncom júna a bolo okamžite prijaté s nadšením. Tieto mikropočítače sa vo svete využívajú na rôzne aplikácie od riadenia malých „školských“ robotov alebo smart domácností až po malú náhradu za klasické PC (terminál), retro počítače a retro herné konzoly až po multimediálne centrum do obývačky. Od nového 4B sa očakával najmä […]

RECENZIA

redaktor
16. septembra 2019

Nové Raspberry Pi 4B prišlo celkom nečakane koncom júna a bolo okamžite prijaté s nadšením. Tieto mikropočítače sa vo svete využívajú na rôzne aplikácie od riadenia malých „školských“ robotov alebo smart domácností až po malú náhradu za klasické PC (terminál), retro počítače a retro herné konzoly až po multimediálne centrum do obývačky. Od nového 4B sa očakával najmä vyšší výkon, ktorý by postačil aj na 4K a obmeniť bolo potrebné aj konektory. Aké je nové Raspberry Pi 4B?

My sme vám túto novinku stručne predstavili ihneď po uvedení medzi prvými na svete, ale na testy bolo ešte príliš skoro. Samotný hardvér sa začal aj u nás predávať prakticky ihneď po uvedení na trh, no prvé testy odhalili zopár nedostatkov v softvéri a tak sme si povedali, že radšej počkáme. Aktualizácia  systému Raspbian prišla v júli a tak sme sa pustili do testov a experimentovania so štvorkou.

Hardvér

Predstavme si v krátkosti tie hlavné zmeny v samotnom hardvéri. Nové Raspberry Pi 4B je k dispozícii v 3 verziách, ktoré sa líšia veľkosťou RAM. Najlacnejšia má iba 1GB RAM (mimochodom cena je rovnaká ako je aktuálna cena Raspberry Pi 3B+), optimálna stredná verzia má 2GB a pre náročnejšie aplikácie (použitie ako náhrada desktop PC na prácu) je určená 4GB verzia, ktorú sme mali k dispozícii aj my.

Cenový rozdiel medzi každou z nich je cca 10-15€, takže cena najvyššej 4GB je takmer dvojnásobná oproti cene základnej 1GB verzie (je to približne 39€ vs 65€). Ako rozumnú veľkosť vám však odporúčame minimálne tú strednú 2GB (cena približne 54€), pretože tá sa predáva najviac a budú sa jej prispôsobovať najčastejšie aj aplikácie (1GB môže byť neskôr fakt málo).

Ako hlavné pamäťové médium naďalej slúži microSD karta, ale rovnako ako pre predošlú generáciu nebude sem problém pripojiť cez shield ani SSD disk. Keďže však má Raspberry Pi 4B dva rýchle USB 3.0 porty (+2 klasické USB 2.0 pre periférie), možno vám postačí pripojený aj externý disk alebo rýchlejšia USB flashka. Bezdrôtová konektivita je na úrovni 802.11 a/b/g/n/ac, bluetooth má špecifikáciu 5.0 a pre káblové siete je k dispozícii plnohodnotný gigabitový port (v prípade záujmu o PoE napájanie je potrebné dokúpiť PoE HAT shield).

vľavo je Pi 3B+, vpravo je nový 4B

Dizajn

Zdá sa, že nové Pi 4B má rozmer a tvar na prvý pohľad zhodný s trojkou, no nie je tomu tak. Rozmer síce sedí, ale USB konektory a LAN konektor sú trochu poprehadzované a preto nemožno použiť krabičky z predošlej generácie. Ono by to dosť dobre nešlo ani kvôli hlavným konektorom zboku, pretože tu nastali veľké zmeny. V prvom rade sa už nepoužíva na napájanie micro USB, ale modernejší USB-C s vyššou priepustnosťou. Ak potrebujeme, aby malo nové Pi vyšší výkon, toto bola nevyhnutnosť. USB-C je stavané na vyšší prúd a nové Raspberry Pi 4B udáva ako minimum 5V/3A = 15 watt (pozn. bežné rýchlonabíjačky pre mobilné telefóny dnes majú cez USB-C aj 60W, notebooky dokonca vyše 120W samozrejme s lepším káblom). Na jednej strane teda budete potrebovať nový kábel a novú nabíjačku, na druhej nie je problém nájsť ich v dostatočne výkonnom prevedení.

USB-C sa stáva novým štandardom všade (snáď s výnimkou iPhone), takže aj s výhľadom na budúcnosť má táto zmena význam. Ak náhodou ešte nemáte žiadny USB-C kábel, bude to pre vás znamenať drobnú investíciu asi 5-10€ – za toľko sa zhruba predávajú dátové a napájacie káble USB-C pre 3 Ampére, príp. 10-15€ za originálnu nabíjačku 5V/3A priamo od Raspberry.

Druhou vecou, ktorú budete určite potrebovať je HDMI kábel. Raspberry Pi 4B totiž už nemá jeden klasický veľký HDMI, ale dva micro HDMI konektory, vďaka čomu sa dá pripojiť naraz na 2 monitory/TV. Tento problém sa dá vyriešiť redukciou asi za 2-3€, ale len pre jeden port. Klasický HDMI konektor je totiž dosť široký a  2 redukcie vedľa seba proste nenarvete. Problém môže byť aj keď sa rozhodnete monitor cez redukciu pripojiť do micro HDMI portu vedľa konektoru napájania. Prvý kábel, ktorý som pri testoch použil bol od webovej kamery Logitech BRIO 4K, pretože je dodávaná s veľmi kvalitným a hrubým káblom. Jeho konektor je však tak široký, že sa proste s mojou HDMI redukciou nedali dať vedľa seba (musel medzi nimi ostať prázdny micro HDMI).

Ako minimum je teda potrebné kúpiť asi 10-20 cm redukčný káblik, ak chcete využívať Raspberry Pi 4B s dvoma monitormi naraz, alebo (a to je lepšie riešenie) dva MHL HDMI káble s menšími konektormi.

A samozrejme nová krabička, ale tá sa dá pokojne z niečoho v domácnosti aj vyrobiť, alebo vytlačiť na 3D tlačiarni ak treba. Sám som si v minulosti jednu krabičku vyrobil z plastového obalu na malé VHS-C kazety a neskôr z pevnejšej krabičky na mydlo (mini lekárničku). Teraz som síce chcel kúpiť originál krabičku, no v mojom okolí nikde neboli skladom a napr. aj Alza mala v ponuke skladom len predražené kovové skrinky za asi 20€ (polovica ceny Pi). Vbehol som preto do prvého čínskeho obchodu a kúpil za 1€ plastovú krabičku na cigarety – sadla takmer dokonale. Potrebné otvory pre porty som vyrezal malým orezávacím nožíkom. Dočasne poslúži dobre (za 1€ a pár minút rezania je to super) a neskôr ju vymením za niečo kvalitnejšie.

A samozrejme nejaké chladenie – to nie je úplne nevyhnutné, ale odporúča sa. Vyšší výkon ho asi potrebuje, takže klasické nalepovacie kovové chladiče je fajn doplniť aj nejakým maličkým aktívnym vetráčikom. Nestojí to veľa a napájať sa dá tak ako v predošlých verziách cez GPIO konektor. Jeho spotreba je zanedbateľná, ale dokáže znížiť teplotu pri maximálnom výkone aj o pár desiatok stupňov a dostať Raspberry Pi takmer do stavu, v akom je pri režime s minimálnym zaťažením.

Téme chladičov sa budeme venovať ešte podrobnejšie v samostatnom článku, takže to zatiaľ necháme otvorené. Ak ste nedočkavý a chcete vedieť dopredu ako je to, tak len veľmi stručne:

Pri izbovej teplote sa testované Raspberry Pi 4B zahrialo (na CPU) pri maximálnej záťaži pri hrách až na vyše 70° a s malým coolerom a s nalepeným alumíniovým chladičom sa nám podarilo znížiť túto teplotu na zhruba 45°C, čo je stále o kúsok lepšie ako je bežná pracovná teplota Raspberry Pi 4B (tá sa v kľudovom stave pohybuje okolo 50°C). Viac to rozoberieme v samostatnom pripravovanom článku už čoskoro.

Reálny výkon

Výkon predošlých Pi 3B+ nebol zlý, ale v istých aplikáciách už narážal na svoje limity. Nové Raspberry Pi 4B musí obslúžiť 2 monitory a 4K, takže má náležitú výbavu. Toto je však niečo, čo potrebuje ešte chvíľu čas. Systém Raspbian sa dá optimalizovať ešte lepšie pre Raspberry Pi 4B, no musíme počkať na jeho aktualizácie. Už dnes je však nové Raspberry Pi 4B výrazne rýchlejšie ako jeho predchodcovia a napr. pri hrách oveľa efektívnejšie pracuje s 3D akceleráciou. Ak ste napr. pri emulationstation mali problémy s emuláciou niektorých Playstation alebo N64 hier, v novej verzii sa dajú hrať plynulo bez väčších lagov. Veríme, že po optimalizácii softvéru bude možné dosiahnuť aj sľubované trojnásobné zrýchlenie v niektorých aplikáciách oproti predošlým modelom.

Srdcom dosky je SoC (System on Chip) Broadcom BCM2711, ktorý má 4 jadrá Cortex-A72 taktované na 1.5 GHz s GPU VideoCore VI. Podľa verzie dosky je osadená kapacita 1 až 4 GB LPDDR4 RAM. K dispozícii sú dva porty USB 2.0 a dva porty USB 3.0.

Grafický čip podporuje OpenGL ES 3.0 a taktiež dekódovanie videa H.265 (až do 4k pri 60fps), alebo H.264 (pre 1080p na 60fps, resp. encoding do 1080 pri 30 fps). Podľa testov rozdiel vo výkone je 2 až 4-násobný v porovnaní s predchádzajúcim modelom Pi 3B+. Logicky si asi položíte otázku, ako je toto možné, keď má doska Pi 3B+ Broadcom BCM2837B0, ktorý mal tiež štyri jadrá taktované na 1.4 GHz. Rozdiel však nie je len v taktovacej frekvencii o 100Hz vyššej. Raspberry Pi 3B+ využíva jadrá ARM Cortex-A53, ktoré poznáte aj zo smartfónov, kde sa používajú sa ako úsporné jadrá na bežné úlohy. Nové Raspberry Pi 4B má moderné a výkonné jadrá Cortex A-72 a to spraví ten nárast výkonu. Ak chcete viac, dá sa jadro mierne pretaktovať, ale to je pre skúsenejších používateľov.

Samozrejme limitujúcim faktorom pre taký ten prvotný pocit z rýchlosti je dátové úložisko. Aplikácie i samotný systém sa totiž zvyčajne spúšťajú z pomalej pamäťovej karty. Keď však Raspberry Pi 4B trochu upravíte a pripojíte sem malý SSD disk, zrýchlenie je obrovské. Je to síce len také to „pocitové“, no nemusíte toľko čakať kým sa vám otvorí povedzme Libre Office alebo webový prehliadač. Pomôže dokonca aj keď použijete inštaláciu na rýchlejší USB kľúč s rozhraním 3.0.

Samotný systém Raspbian sa inštaluje veľmi jednoducho. Stačí si stiahnuť IMG súbor z oficiálnych stránok a pomocou Etcher ho preniesť na nejakú pamäťovú kartu. Samotný IMG má spakovaný čosi vyše 2GB, ale po rozbalení potrebuje asi 8GB kartu. Systém je urobený tak, že sa pri prvom štarte upraví partícia úložiska aby sa využila celá jej kapacita, takže ak použijete 32 GB kartu, upraví sa úložisko na 32GB.

Trochu komplikovanejšie sa „zatiaľ“ na Raspberry Pi 4B inštalujú herné retro systémy ako napr. RetroPie. Dostupné predpripravené IMG sú určené pre staršie systémy a nedajú sa len tak rozbaliť na SD kartu, resp. nahráte ich bez problémov, ale nebudú funkčné v novom Raspberry Pi 4B. Treba si chvíľu počkať kým komunita prispôsobí inštaláciu novému hardvéru, ale manuálne sa to dá nainštalovať už aj dnes. Stačí otvoriť konzolu v Raspbian a zadať nasledujúce príkazy presne v tomto poradí:

1. sudo git clone –depth=1 https://github.com/RetroPie/RetroPieSetup.git
2. cd RetroPie-Setup
3. sudo nano retropie_packages.sh
4. v otvorenom súbore pridajte do prázdneho riadku pod verziu „__platform=rpi3“
5. sudo ./retropie_setup.sh

Teraz môžete príkazom „emulationstation“ spustiť samotnú aplikáciu a skontrolovať či všetko funguje ako má. Ak chcete používať Raspberry Pi 4B primárne pre retro hry, je potrebné ešte nastaviť auto start systému RetroPie. To urobíte nasledovne cez konzolu v Raspbian:

1. sudo nano /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart
2. pridajte na konci riadok „- lxterminal -e /usr/bin/emulationstation“

Samozrejme ešte je potrebné nahrať do príslušných folderov nejaké hry (napr. z IMG súborov pre starší Pi 3), ale to je na samostatný návod. Pekné videá krok za krokom nájdete na youtube. Celé RetroPie (resp. Emulationstation) beží v Raspbian a kedykoľvek sa môžete vrátiť k desktop systému a používať aj Raspbian (napr. na vybavenie mailov, surfovanie na internete alebo na prácu v Libre Office (kancelársky balík).

Samotný Raspbian je na Raspberry Pi 4B veľmi dobre použiteľný na základnú prácu s kancelárskymi aplikáciami. Videl som aj riešenia, kde boli počítače Raspberry Pi používané ako jednoduchšie terminály (pripojené na monitor s myšou a klávesnicou) s veľkým serverom vo firemnom prostredí. Je to asi to najlacnejšie čo sa dá vyskladať a aj z pohľadu údržby je to možno lepšie riešenie ako tradičné PC. Optimálne je však použiť minimálne 2GB verziu, ako sme už spomínali vyššie.

A cena?

Spomenúť treba ešte cenu, ktorá ostala ľudová a v základnej verzii kopíruje cenu poslednej trojky. Samozrejme ak si zrátate nejaké „povinné“ príslušenstvo v podobe možno káblov a redukcií, ktoré budete potrebovať, je novší Raspberry Pi 4B drahší ako predošlá verzia, ale na druhej strane ide o výkonnejší počítač a s ohľadom na budúce využitie sa vyplatí viac. Pokiaľ už máte trojku a ste s ňou spokojný, je asi zbytočné upgradovať na 4B, ale ak potrebujete vyšší výkon alebo sa rozhodujete o kúpe nového Pi, verzia 4B je rozhodne to, na čo by ste sa mali zamerať. Existujú aj konkurenčné minipočítače, ktoré sú za mierne vyššiu cenu možno trochu výkonnejšie, no z pohľadu podpory a množstva dostupných aplikácií je Raspberry Pi rozhodne tá najlepšia alternatíva.

My sa téme Raspberry Pi 4B budeme venovať ďalej. Pripravujeme pre vás celý seriál o tomto minipočítači a jeho použití pre najrôznejšie projekty, takže túto „recenziu“ prosím berte len ako ochutnávku. Raspberry Pi 4B je skvelý nástroj s ktorým sa dajú robiť rôzne projekty a jeho výkon je naozaj očarujúci.

Špecifikácie Raspberry Pi 4B

• Broadcom BCM2711 (4 × 1,5 GHz Cortex-A72 + VideoCore VI 3D)
• 1/2/4 GB LPDDR4 SDRAM + čítačka microSD
• Wi-Fi 802.11a / b / g / n / ac, Bluetooth 5
• Gigabit Ethernet
• 2 × USB 3.0, 2 × USB 2.0, 2 × microHDMI
• ďalšie rozhranie: 40pinový GPIO, MIPIM DSI pre displej, MIPIM CSI pre kameru, hybridný jack pre audio a kompozitné video
• napájanie (min. 5V/3A): cez USB-C, príp. aj cez GPIO a PoE (vyžadovaný zvláštne PoE HAT)

Za zapožičanie na testy a recenziu ďakujeme spoločnosti AGEM, www.agem.sk

Kompletnú ponuku počítačov Raspberry Pi aj doplnkového príslušenstva nájdete na adrese: https://www.agem.sk/pocitace/mini-pc/raspberry-pi-164901