O Raspberry Pi 5 é melhor do que dois Pi 4
(hackaday.com)- O Raspberry Pi 5 é 2 a 3 vezes mais rápido que o Pi 4 na maioria dos benchmarks e, após seu lançamento em outubro de 2023, tem grande chance de se tornar a escolha padrão para projetos que exigem desempenho
- O ganho de desempenho vem do SoC BCM2712 com quatro núcleos ARM A76 a 2,4GHz, além de DRAM, VideoCore, Wi‑Fi e interface SD mais rápidos, dual MIPI e saída HDMI dual 4K 60Hz
- O Gigabit Ethernet continua o mesmo, mas o suporte às extensões criptográficas do ARM torna o desempenho de AES 45 vezes mais rápido, reduzindo gargalos de criptografia em ambientes com muito TLS
- Junto com o aumento de desempenho, também crescem o consumo de energia e a carga térmica: o Pi 5 pode consumir até 12W e pode precisar de dissipador ou refrigeração ativa com ventoinha
- A exposição oficial de PCIe 2.0 x1, a ponte sul RP1, botão de energia, RTC e suporte a USB-C Power Delivery ampliam as possibilidades em projetos de desktop, armazenamento, câmera e display
Desempenho cerca de duas vezes maior em relação ao Pi 4
- O Raspberry Pi 5 entrega desempenho no nível de dois Raspberry Pi 4, com aumento de preço de apenas US$ 5
- Quem pensava em usar um Pi 4 para projetos que exigem velocidade talvez prefira esperar algumas semanas até o início das vendas do Pi 5
- No centro do ganho de desempenho está o novo SoC Broadcom BCM2712
- O Pi 5 usa quatro núcleos ARM A76 a 2,4GHz
- O Pi 4 usa quatro núcleos ARM A72 a 1,8GHz
- A CPU leva vantagem de cerca de 2 a 3 vezes sobre a do Pi 4
- O clock da DRAM dobrou
- O VideoCore ficou mais eficiente e a taxa de processamento de pixels também é cerca de duas vezes maior
- O novo controlador Wi‑Fi entrega aproximadamente o dobro da taxa de transferência usando o mesmo chip sem fio
- A interface de cartão SD também pode operar com o dobro da velocidade, permitindo tempo de boot de menos de 10 segundos, perto de 8 segundos
Display, câmera, criptografia e rede
- O Pi 5 traz duas linhas MIPI de câmera/display, possibilitando imageamento estereoscópico ou o uso simultâneo de câmera e display externo
- O HDMI pode acionar dois displays 4K 60Hz
- Há pontos que fogem dessa melhora geral de 2x
- O Gigabit Ethernet continua sendo Gigabit Ethernet
- Quem esbarrar nesse limite vai precisar de um adaptador de rede externo
- O novo SoC Broadcom suporta extensões criptográficas do ARM
- Em tarefas como AES, ele é 45 vezes mais rápido que o Pi 4
- Isso evita que o desempenho de criptografia vire gargalo em ambientes onde TLS é usado em quase tudo
- Mesmo em testes não oficiais, no geral ele pareceu cerca de duas vezes mais rápido que o Pi 4 e muito mais ágil que o Pi 400
Energia, calor e projeto do gabinete
- O Pi 5 é mais eficiente que o Pi 4 na mesma carga de trabalho, mas como pode ser levado mais longe, o consumo máximo aumenta
- O pico de consumo do Pi 5 é de 12W
- O pico de consumo do Pi 4 é de 8W
- A alimentação elétrica e a dissipação de calor podem entrar no custo de uso e nas condições de projeto do Pi 5
- O novo subsistema de energia usa o IC de gerenciamento de energia DA9091
- Ele gera 8 tensões separadas
- Pode fornecer 20A ao SoC BCM2712
- É um chip desenvolvido em conjunto pela Raspberry Pi e pela Renesas
- Também inclui uma unidade de relógio em tempo real
- O suporte a USB-C Power Delivery facilita encontrar uma fonte capaz de fornecer energia suficiente
- O botão de energia agora vem integrado, reduzindo a necessidade dos antigos mods para adicionar esse botão
- O calor é uma das principais limitações do Pi 5
- Pode ser necessário um dissipador
- Também pode ser necessária uma solução de refrigeração ativa com ventoinha
- A placa inclui um conector para ventoinha
- A Raspberry Pi também redesenhou o gabinete do Pi 5
- Adicionou uma ventoinha
- Incluiu tampa removível e aberturas de ventilação na parte inferior
- Um pequeno pedaço de acrílico funciona como tampa do botão de energia e indicador de estado de energia
PCIe oficial e possibilidade de NVMe
- No Pi 5, o recurso novo mais visível para uso como desktop é o suporte oficial a lane PCIe
- O Pi 4 usava PCIe entre o controlador USB e o SoC, e houve hacks para interceptar isso
- O CM4 permitia escolher entre USB e PCIe, mas exigia projetar a placa por conta própria
- No Pi 5, é possível usar PCIe sem hacks
- Ainda assim, é necessário um adaptador
- Uma única lane PCIe 2.0 é exposta por um conector flat flex
- É preciso uma placa adaptadora adequada ao periférico que você quiser usar
- Nos testes de Jeff Geerling, um drive NVMe foi conectado com um adaptador de hardware preview da Raspberry Pi
- No PCIe 2.0 oficialmente suportado, foram obtidos 450MB/s
- Ao ativar o modo PCIe 3.0 não suportado mudando uma linha em
/boot/config.txt, o resultado chegou perto de 900MB/s - O PCIe 3.0 não é um modo de operação certificado, embora os resultados indiquem que funcionou na maioria dos casos
O papel do controlador customizado RP1
- O dual MIPI, dual USB 3.0, dual USB 2.0 e a melhoria de largura de banda para periféricos do Pi 5 existem graças ao chip de interface/ponte sul RP1 da própria Raspberry Pi
- Eben Upton descreve o RP1 como algo próximo de uma arquitetura de chiplets
- A Broadcom fabrica o SoC em processo mais avançado, enquanto a Raspberry Pi cuida do restante do I/O em um processo maior e mais barato
- O RP1 é responsável por:
- Ethernet
- USB
- MIPI
- saída de vídeo analógico
- USART
- I2C
- I2S
- PWM
- GPIO
- SDRAM, cartão SD e HDMI não ficam a cargo do RP1
- O Pi 5 usa PCIe de 4 lanes como backbone entre o SoC e o RP1
- A largura de banda do link é de 16Gb/s
- Como PCIe não é um protocolo proprietário, a Raspberry Pi e a Broadcom puderam cooperar de forma relativamente flexível
- O SoC tinha canais PCIe sobrando, o que permitiu expor PCIe ao usuário final
Portas removidas e novos conectores
- No Pi 5, o grande conector amarelo de saída de vídeo composto desapareceu
- Em vez disso, foram expostas linhas para uso por solda
- O conector de saída de áudio anterior foi removido por completo
- Quem precisar de áudio de alta qualidade terá de depender da saída de áudio via HDMI ou de um HAT
- Os elementos extras de conexão incluem:
- PoE em header de 4 pinos
- debug ARM/UART em header de 3 pinos
- conector de bateria JST para manter o RTC
- Foram adicionados furos de montagem ao redor do processador pensando na instalação de dissipador ou ventoinha
- Os conectores flat flex MIPI para câmera/display usam o formato mais estreito visto no Pi Zero, e não o formato largo do Pi 4
Posicionamento do produto e plano de oferta
- O Pi 5 não é um produto que vira o mercado inteiro de computadores de placa única de cabeça para baixo, mas é pelo menos duas vezes melhor que o Pi 4 e com pequeno aumento de preço
- Lembrando do período em que o Pi 4 era revendido com ágio enorme, o Pi 5 chega em uma boa faixa de preço
- Existem SBCs Linux mais rápidas no mercado, mas custam mais, e a proposta de valor do Pi 5 continua forte
- A documentação e o suporte de software da Raspberry Pi também são vantagens
- A Raspberry Pi pretende produzir e abastecer as lojas com quase 1 milhão de unidades do Pi 5 durante o restante de 2023
- Se você precisa de velocidade e consegue lidar com o calor, quase não há motivo para não escolher o Raspberry Pi 5
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Acho que a afirmação de que “ficou muito mais fácil encontrar uma fonte capaz de fornecer a energia necessária para o Pi 5” está, em geral, errada
O Pi 4 usa 5V 3A, ou seja, 15W, e pelo padrão, para passar de 15W, o caminho é aumentar a tensão, mas o Pi 5 aumentou a corrente
Fontes USB-PD 5V 5A quase não são vistas, e fico curioso para saber quanto custaria um dongle conversor buck que reduza 9V 3A para 5V 5A
Mesmo que o adaptador de energia suporte, se o cabo não for de alta qualidade, a queda de tensão pode ser grande e disparar aviso de baixa tensão
Por enquanto, recomendo a fonte oficial ou o PoE+ HAT oficial que deve sair depois
O preço de uma fonte 5V 5A que aparece no momento é £11,90
Em um dos vídeos de lançamento, eles trataram dessa concessão: se você só tiver uma fonte de 3A, a energia para as portas USB inferiores fica limitada, mas o restante funciona
Diz que o USB-PD R3.1 oferece suporte a tensão fixa, fonte de alimentação programável (PPS) e fonte de tensão ajustável (AVS), e que a faixa de potência padrão (SPR) do modo de tensão fixa oferece suporte a 3A e 5A em 5V, 9V, 15V e 20V
Se a AnandTech estiver certa, é difícil ser mais claro que isso, e vale observar também o PPS. O carregador Anker mencionado antes fornece 5A entre 3,3V e 11V; então, bastando um cabo com e-marker compatível com 5A, 5V 5A entra exatamente nessa faixa
Não sei se o Pi 5 oferece suporte à negociação PPS, mas, se oferecer, a compatibilidade com carregadores deve melhorar. Concordo que o Pi 5 deveria ter algo como um conversor buck, mas é difícil dizer que ele não segue o padrão; está mais para um uso incomum do padrão
Mesmo no Pi 4, tentar usar qualquer carregador USB é pedir para ter dor de cabeça, até porque não é um dispositivo com bateria
Se você não usar uma fonte 5V 5A, as portas USB ficam apenas limitadas a 600mA cada, e ainda assim dá para usar sem problemas
O Raspberry Pi está ficando bem caro
Se não me falha a memória, os modelos iniciais eram algo em torno de US$ 30, e agora estão pedindo US$ 80 ou mais
Muita gente aqui, inclusive eu, provavelmente gostaria também de modelos mais potentes e menos baratos. Vejo como principal vantagem do Raspberry Pi o fato de ser um computador pequeno e expansível que pode ser usado quase como um padrão comum; não me importo muito com o preço, mas frequentemente sou limitado pelo desempenho de CPU e de E/S
Como se vê nos smartphones, SoCs parecidos conseguem fazer muito mais. Ao mesmo tempo, para muitos usuários e usos, também é verdade que eles deveriam ficar mais baratos, em vez de mais caros como agora
Talvez desse para vender um modelo premium de alto desempenho para subsidiar os modelos de baixo custo
Vou substituir meu servidor Pi 3 por um desses, e não precisar lidar com ARM é uma grande vantagem
Os modelos antigos ainda podem ser comprados e ficaram mais baratos do que no lançamento. Em compensação, agora existe a opção de pagar mais por um modelo com desempenho melhor
Se você precisa do v4, o preço está caindo
Eu estou esperando placas RISC-V. Pelo menos, diferentemente das placas RPi, deve dar para conseguir documentação decente
Quando o Pi 5 sair, pretendo abocanhar um Pi 4 barato
Achei que tinha me dado bem ao encontrar um Pi 4 em estoque pelo preço normal… droga
Ele também consome só 8W, enquanto o Pi 5 consome 12W, então há menos preocupação com refrigeração. Ainda há muitos projetos em que o Pi 4 é uma boa escolha
Mas, como computador de uso geral, o Pi 5 está chegando perto de um nível competitivo em vários usos que eram um pouco pesados para o Pi 4. Para uso como miniestação de trabalho, como navegação na web e desenvolvimento leve, parece que dá para considerar bem o Pi 5, e as partes que pareciam meio lentas no Pi 4 devem melhorar
As pessoas realmente esperam desempenho de um RPi?
Acho que o atrativo está em ser suficientemente usável, suficientemente aberto e ter muitos periféricos e coisas para mexer. Ou talvez eu é que esteja por fora
Hoje eu transferi quase todo o meu desenvolvimento por hobby para dispositivos Raspi, uso um Raspberry Pi 400 como máquina principal de trabalho e faço projetos em vários modelos 3 e 4
Gosto muito do fato de poder colocar ferramentas de desenvolvimento, entrada/saída etc. tudo em um Pi e empacotar o projeto de forma independente
Para começar um novo projeto, é só configurar outro Pi e seguir em frente
Com um modelo de desempenho mais alto, eu poderia mover ainda mais do que faço para cima do Pi. Coisas como VS Code até rodam, mas não muito bem, e no Pi 4 muita coisa chega perto de ser quase excelente
O Pi 5 parece ser suficiente para mudar esse equilíbrio
Também dá para rodá-lo com um power bank, então você pode se conectar por um tablet no seu Starbucks favorito e desenvolver
Tempo de boot de 8 segundos, só 2 segundos mais lento que meu Commodore 64
Tirando um pouco o sarcasmo, deve mesmo ser um sistema melhor, mas não dá para ignorar o consumo de energia só porque os núcleos rodam a 2,4 GHz em vez de 1,8 GHz
É o mesmo problema de overclock. Dá para aumentar o clock, mas é preciso limitar os núcleos antes que a solda da placa derreta ou o PCB sob o encapsulamento delamine, então há um limite para o calor que se consegue tirar do encapsulamento
Imagino que o pessoal da Broadcom tenha levado isso em conta, mas não dá para simplesmente dizer “o clock é 33% mais rápido, então vai processar 33% mais dados”
Eu teria preferido que mantivessem a faixa de preço de US$ 35 em vez de competir por desempenho
No fim das contas, na minha opinião, o ponto central do Pi não é tanto ser barato, mas ser suficientemente capaz mantendo um bom valor
Deve haver muita complexidade escondida na precificação, e é bem possível que, para reduzir o preço em 12,5% e chegar a US$ 35, fosse preciso abrir mão de muito mais que 12,5% em recursos ou desempenho
É ótimo que o novo SoC da Broadcom finalmente suporte as extensões de criptografia ARM; já deveria ter acontecido faz tempo
O Pi 5 é realmente bom, mas o fato de precisar de um dissipador faz parecer, para mim, um jogo completamente diferente
Enquanto o 4 e o 5 coexistirem, tudo bem. Experimentar é ótimo, mas acho que o valor de ser de baixo consumo e versátil também é grande
Eles fizeram questão de destacar que, se você rodar sem dissipador e atingir o limite térmico, mesmo com throttling da CPU ele ainda é mais rápido que o Pi 4
Só não precisa de resfriamento ativo
Fico curioso se o método de resfriamento mencionado — seja dissipador, ventoinha ou ambos — afeta muito o tamanho e o peso do conjunto
Será que uma ventoinha quase imperceptível quando presa à placa consegue, realisticamente, resfriar um dispositivo sob carga?
De qualquer forma, é um produto bacana, e é bom ver que continuam adicionando novos recursos e melhorando as especificações
Mas são necessários furos para ventilação
Ele foi projetado para caber dentro do gabinete oficial do Pi, então por fora não há sinal de resfriamento ativo, mas o ruído é bem perceptível