Raspberry pi 4 как домашний компьютер

Обновлено: 02.07.2024

Делаем лэптоп на основе Raspberry Pi 4 Model B из Lapdock, который сможет работать как полноценный ноутбук.

О проекте

Наш ноутбук мы будем делать с использованием лэпдока или от англ. - lapdock, сокращение от слов Laptop и Dock.

Лэпдок является обычной док-станцией, которая сделана в форм-факторе ноутбука и не имеет аппаратной части. Таким образом устройство предлагаем, по-сути, дисплей, аккумулятор и клавиатуру, набор интерфейсов для удобной работы.

Обычно, в качестве основного "процессора" в лэпдоках используют смартфон.

Мы будем использовать для нашего лэптопа Raspberry Pi 4 Model B 2GB, который достаточно мощный по сравнению с третьей версией "малины" и сможет функционировать как автономный аппарат. Будем использовать его, чтобы превратить lapdock в ноутбук.

Комплектующие

Для нашего лэптопа на Raspberry Pi 4 нам понадобится следующий набор компонентов:

Raspberry Pi 4 Модель B × 1
Motorola Atrix Lapdock × 1
Кабель микро HDMI "мама-папа" × 1
Микро HDMI штекер к кабелю "мама" HDMI × 1
Удлинительный кабель Micro USB × 1
Omars Power Bank 10000 мАч × 1
Кабель Micro USB с выключателем × 1

Также из программного обеспечения мы будем использовать:

Raspberry Pi 4 наконец-то стал достаточно мощным и теперь его можно использовать как полноценный компьютер - с клавиатурой и экраном, и он не спрятан внутри какого-то корпуса. Мне хотелось сделать портативное и легкое устройство, а не настольный компьютер. Большинство ноутбуков, которые сделаны своими руками, на мой вкус слишком простые и довольно громоздкие, а хотелось сделать более приятное решение.

Я нашел PiTop, но поддержки Raspberry Pi 4 пока нет, а само устройство довольно дорогое. Поэтому я продолжил поиски и наткнулся на Motorola Atrix Lapdock, телефонную док-станцию 2012 года. Ноутбук Lapdock выглядит как настоящий ноутбук и оснащен 11-дюймовым экраном (1366 x 768), сенсорной панелью и клавиатурой, USB и встроенным аккумулятором (4400 мАч).

Но так как это всего лишь док-станция (а не автономный компьютер), она не имеет ни материнской платы, ни видеокарты, только гнездо Micro HDMI и гнездо Micro USB. Используя эти два разъема, вы можете превратить его в ноутбук Raspberry Pi. Самое сложное - найти подходящие кабели. Вы также должны припаять свой собственный USB-кабель, но это не так сложно.

Вы также можете использовать Pi 3 в качестве альтернативы. Настройка еще проще, чем у Pi 4. Но устройство будет менее быстрым, так как, всё-таки, это всего лишь Pi 3.

Соединение HDMI

Установить соединение HDMI легко. Я использовал кабель Micro-HDMI с гнездом HDMI и кабель HDMI-Micro HDMI, так как не смог найти один удлинительный кабель Micro HDMI. Вы можете отказаться от второго кабеля для Pi 3, поскольку он имеет стандартный входной разъем HDMI.

Некоторые дешевые кабели HDMI могут не работать, так как их контакты не подключены должным образом. У меня не было проблем с моими, но я читал об этом много где. Если ваш кабель HDMI работает, то включается индикатор в левом верхнем углу трекпада, и ноутбук обеспечивает питание через порт USB. К сожалению, этого недостаточно для подачи 3.1 A на Pi 4. Но об этом позже.

Делаем USB-кабель

В дополнение к питанию USB-кабель обеспечивает также данные с трекпада и клавиатуры. Самый простой способ - использовать кабель Micro-USB с внутренним разъемом для получения сигнала трекпада Lapdocks и клавиатуры.

Я сделал свой собственный кабель из двух существующих, чтобы отделить линию электропередачи от линий передачи данных. После небольшой пайки я получил комбинированный Y-образный кабель: адаптер Micro USB посылает питание и сигнал заземления на адаптер Micro USB с переключателем включения/выключения, а сигналы данных и заземления - на обычный разъем USB.

Кабель Micro USB с переключателем включения/выключения предназначен для подключения кабеля «Pi 3 ready». Коммутатор предоставляет возможность «отключить» линию питания и использовать вместо этого внешний источник питания. Если вам нужен только кабель Pi 4, вы можете просто отсоединить линию питания от обычной USB-части кабеля. Обычный USB-штекер отправляет данные мыши и клавиатуры на Pi.

Отключение линии электропередачи является мерой предосторожности, так как питание Lapdock и Pi от разных источников питания приведет к взрыву регулятора Atrix.

Питание Raspberry Pi

Если вы подключите Y-образный кабель к ноутбуку и входу Raspberry Pi 4 USB, вы готовы к запуску Pi. Для этого я выбираю банк питания, который обеспечивает 3A для Pi 4.

Для Pi 3 вы можете использовать другой конец Y-кабеля. Но люди рекомендуют понижать Pi 3 до уровня ЦП, иначе вы получите предупреждение о низком энергопотреблении, и Pi может дать сбой во время сложных задач.

Когда вы сейчас подключите банк питания (или включите питание), Pi загрузится и появится рабочий стол Raspian, если вы, конечно, сначала установили Raspian.

Установка правильного разрешения экрана

Чтобы установить правильное разрешение экрана, откройте конфигурацию raspi из командной строки:

Или используйте настройки дисплея с рабочего стола. Установите разрешение 1360x768 при 60 Гц.

У последнего Raspbian Buster есть проблемы с применением правильного разрешения экрана для ноутбука. Если после перезагрузки появляется пустой экран, отредактируйте файл config.txt.

Введите следующие значения:

Сохраните и закройте файл (CMD + X, Y) и перезагрузите компьютер. После этого дисплей должен работать.

Это известный баг, о котором есть ветка на github. Вы можете проверять последние обновления темы там.

На этом всё. Теперь у нас есть свой симпатичный ноутбук на основе Raspberry Pi 4.

C 2012 г. продано более 30 млн миникомпьютеров Raspberry Pi. Изначально «Малина» рассматривалась как платформа для обучения информатике. В первой версии был одноядерный процессор с частотой 700 МГц и 512 МБ ОЗУ. В 2019 г. компания выпустила четвертую версию, которую мы сегодня рассмотрим в качестве замены десктопу.

Технические характеристики Raspberry Pi 4:

CPU Quad Core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz;
2, 4 или 8 ГБ LPDDR4–3200 SDRAM;
Wi-Fi 2.4/5.0 ГГц, Bluetooth 5.0, BLE;
Gigabit Ethernet port;
2x USB 3.0 и 2x USB 2.0;
Подключение двух мониторов через micro-HDMI (4kp60);
Аппаратное декодирование видео до 4K H.265 (4kp60 decode), H264 (1080p60 decode, 1080p30 encode).

Рис. 1. Raspberry Pi 4 в корпусе

Raspberyy Pi обычно используют как бюджетный и бесшумный компьютер на линуксе в качестве сервера, «печатной машинки», медиацентра или для робототехники. К «Малине» нужно купить корпус. Он бывает как с местом для вентилятора, так и без него.

Корпус без вентилятора эффективно отводит тепло – температура корпуса не превышает 50° (Рис. 2).

Рис. 2. Изображение работающего Raspberry Pi 4 на тепловизоре

При первом запуске система тормозит, так как по умолчанию ОС работает в режиме энергосбережения. Чтобы отключить этот режим и повысить частоту ядра отредактируем файл config.txt командой sudo nano /boot/config.txt и раскомментируем следующие строчки:

Недостатком малины является отсутствие кнопок «ВКЛ/ВЫКЛ» и режима сна. Если компьютер выключен, то включить его можно только повторным подключением адаптера питания к сети. Чтобы упростить процесс запуска используется USB-кабель с кнопкой включения-выключения (рис. 3).

Рис. 3. USB-кабель с кнопкой включения/выключения для Raspberry Pi 4

При серфинге плата потребляет немного – около 5 Вт. При наборе текста – 3 Вт.

Рис. 4. Показатели напряжения и силы тока в Raspberry Pi 4

С веб-браузером не все так однозначно. Браузер Chromium предустановлен в ОС, но он не равнозначен Chrome. Некоторые сайты – Amazon Prime и т. д. – отказываются работать, выдавая ошибку о неподдерживаемом браузере. Главная страница Амазона при этом открывается нормально.

Рис. 5. Главная страница Amazon Prime Рис. 6. Ошибка в Raspbian «Unsupported Browser»

Попытка изменения User-Agent ни к чему не привела. Оказалось, что ошибка вызвана отсутствием поддержки DRM. На этом сайте лежит рабочая инструкция по включению поддержки DRM.

YouTube работает отлично, но периодически слышны щелчки при воспроизведении аудио. Это распространенная проблема в Linux при воспроизведении через HDMI, которая решается редактированием файла /etc/pulse/default.pa :

sudo pico /etc/pulse/default.pa

Добавляем в конце этой строчки tsched=0 :

load-module module-udev-detect tsched=0

Тест браузера на сайте Basemark показывает 64.81 балла. Для сравнения: последний планшет Microsoft Surface X получает 457 баллов, при этом разница в цене такая же как и в баллах.

Рис. 7. Результаты теста Chromium на Raspbian в бенчмарке Basemark

Смартфон Galaxy S10 показал вдвое большую скорость загрузки (64,3 Мб/с) и отдачи (19,6 Мб/с) в сравнении с RPi 4 (33 МБ/с) с использованием одной и той же Wi-Fi-точки. Возможно, скорость падает из-за металлического корпуса Raspberry Pi, но 33 Мб/с достаточно для работы.

Рис. 8. Результаты теста скорости Wi-Fi в Raspberry Pi 4

С программированием все хорошо. Конечно, Raspberry Pi не может заменить десктоп, но в целом она позволяет работать практически на всех языках программирования от Fortran до Python.

Простой и удобный редактор кода Mu для Python:

Рис. 9. Интерфейс редактора кода Mu Рис. 10. Интерфейс графического редактора кода Scratch

Raspberry Pi хорошо подходит для изучения основ кодинга или просто для экспериментов с Linux. Отсутствие встроенного диска здесь является скорее плюсом: можно иметь несколько SD-карт с предустановленными образами и менять их менее, чем за минуту в случае необходимости.

Что касается самой Linux, терминала, то все работает как обычно, без неожиданностей. Приведем отображения списка запущенных процессов в утилите htop с работающим браузером и несколькими программами в фоновом режиме:

Рис. 11. Список запущенных процессов в Raspberry Pi 4

Загрузка ядер невелика, но при воспроизведении видео в браузере она увеличивается примерно до 70%. Если сделать своеобразный стресс-тест, открыв графический редактор, файловый проводник и браузер с YouTube, то загрузка процессора дойдет до максимума, но свободной оперативной памяти хватит с большим запасом.

Рис. 12. Показатели загрузки ядер в Raspberry Pi 4 при максимальной нагрузке Рис. 13. Результат выполнения команды cat /proc/cpuinfo в Raspbian

В целом Raspbian работает хорошо, за исключением отсутствия поддержки DRM из коробки. Теперь попробуем Ubuntu.

Установка Ubuntu мало чем отличается от установки Raspbian: скачиваем образ с сайта Ubuntu, устанавливаем на карту памяти и запускаем на малине.

Рассмотрим серверную версию Ubuntu Server 64-bit 20.04.1 LTS и установим недостающие элементы самостоятельно. Для начала настроим Wi-Fi. Откроем файл sudo nano/etc/netplan/50-cloud-init.yaml и добавим в него параметры точки доступа.

После перезагрузки проверяем интернет-соединение командой ping 8.8.8.8 .

Далее установим рабочий стол следующими командами:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get install ubuntu-desktop

Процесс установки займет около 30 минут.

Рис. 15. Графический интерфейс Ubuntu 20.04 на Raspberry Pi 4

Конечно, можно сразу установить Ubuntu с интерфейсом, но это не так интересно.

Система оказалась с багами:

Wi-Fi работает, но не отображается в настройках системы. Появляется надпись «Wi-Fi Unavailable», а список сетей пуст. В то же время команда ifconfig показывает нормально работающий адаптер wlan0 и IP-адрес.
Разрешение монитора определяется некорректно, поэтому пришлось вручную добавлять параметры HDMI в файл конфигурации.
По неизвестной причине выход на наушники всегда активен, а встроенные динамики монитора не работают. Можно переключить звук на HDMI, но после перезагрузки все настройки слетают.
Менеджер приложений выглядит неплохо, но установка зависает в статусе «Ожидание» (В таких случаях нужно просто подождать, либо закрыть окно менеджера приложений и через некоторое время снова его открыть – программа будет в «Установленных» – Прим. пер.). Спасает команда apt-get .

В Ubuntu встроен веб-браузер Chromium, но попробуем установить Chrome.

При установке выдается ошибка: «архитектура (amd64) не соответствует системной (arm64)». Похоже, что версии Chrome для ARM пока нет. Это значит, что все, что написано про Raspbian актуально для Ubuntu. Тест Basemark в Chromuim выдает 36.6 балла в отличии 64.8 на Raspbian.

Рис. 17. Результаты теста Chromium в Ubuntu 20.04 в бенчмарке Basemark

На этом тестирование Ubuntu 20.04 было прекращено, так как нет смысла рекомендовать тормозную систему с багами.

Версия Ubuntu 20.10, на момент написания статьи, имела статус «последнего релиза с девятью месяцами поддержки до июля 2021 года». Это означает, что данная версия не является окончательным релизом. Но по сравнению с тем, что было, этот релиз определенно не должен быть хуже.

В этой версии пофиксены проблемы с Wi-Fi, менеджером приложений, дисплеем, скорость работы системы возросла.

Рис. 18. Графический интерфейс Ubuntu 20.10 на Raspberry Pi 4

В бенчмарке Basemark получаем 46.15 балла.

Рис. 19. Результаты теста Chromium в Ubuntu 20.10 в бенчмарке Basemark

Raspbian стабильнее и производительнее Ubuntu, но последний симпатичнее с точки зрения UI. Что касается использования RPi 4 в качестве десктопа, то для нетребовательных приложений он сгодится.

Для чего использовать:

бюджетный офисный компьютер;
эксперименты с Linux;
робототехника.

Программисту для полноценной работы «Малина» не подходит, так как она не производительна и библиотеки должны поддерживать архитектуру процессора ARM. Лучше купить неттоп или собрать его самостоятельно. Как это сделать – читайте в нашей статье «Брендовый неттоп vs самосборный мини-ПК: выбираем компьютер для программиста».

Raspberry Pi 4 - идеальный компьютер для школьника

Senpai

Пожалуй, в наше время ни один школьник не может обойтись без современного компьютера. Но вместе с широкими возможностями он привносит в семью массу проблем, таких как: игровая зависимость, расходы на покупку и обслуживание, расходы на программное обеспечение (как минимум, оплата за ОС), ущерб от вирусов, необходимость выделения дополнительного места под ПК, шум во время его работы. Как же быть, если нет возможности совсем отказаться от ПК?

Казалось бы, школьнику подошел бы для учебы и недорогой планшет, но на Андроиде нет возможность полноценно и с комфортом редактировать офисные документы, а главное, нельзя программировать на популярных в учебной среде языках программирования. Да и вместо учебы на планшете так и тянет запустить игру, коих под Андроид превеликое множество.

В идеале, школьнику нужен компьютер, доступный по цене как недорогой планшет, достаточно мощный, чтобы комфортно работать в офисе и интернете, слушать музыку и смотреть фильмы, а также учиться программированию на современных языках, желательно, с поддержкой подключаемых датчиков, совместимых с Arduino, безопасный, маленький и бесшумный, но при этом без отвлекающих от учебы игр, вирусов и необходимости обслуживания.

Именно такой "идеальный" компьютер для школьника разработали и запустили в массовое производство британские энтузиасты из Raspberry Pi Foundation, в одночасье сделав его необычайно популярным среди детей и любознательных взрослых во всем мире.
Они поставили себе задачу разработать одноплатный компьютер по цене от 35$, на котором можно комфортно работать в интернет и офисе, а заодно учиться работе на компьютере под управлением "промышленной" ОС Unix и программированию на современных языках, в первую очередь, на самом популярном в университетской, научной и корпоративной среде языке Python, а также программно управлять с него различными датчиками, как с популярным среди "самоделкиных" контроллером Arduino.

С 2012 года компьютер Raspberry Pi получил широкое применение и известность во всем мире, из слабенького компьютера для программирования проэволюционировав в практический полную замену современного десктопа. При этом, компактные размеры и базовая цена сохранились. К сожалению, только в России, и в частности, в Чувашии, о Raspberry Pi пока не так широко известно.
Попробую восполнить этот пробел.

Raspberry Pi 4 - это компьютер для учебы, программирования, освоения технологий Умного дома (IoT), способный полноценно заменить современный десктоп, но при этом обладающий рядом преимуществ за минимальные деньги (от 5 т.р. за комплект):

Для того, чтобы "платка" Raspberry Pi, которую можно заказать на Алиэкспресс, превратилась в компьютер, для нее нужно также приобрести, или сделать самому корпус, пассивное охлаждение процессора и памяти, а также питание (требуется достаточно мощный блок питания, дающий ток до 3А).

Raspberry Pi подключается к любому телевизору с HDMI-интерфейсом. Для подключения к нему старого компьютерного монитора без HDMI-разъема придется докупить специальный переходник.

Для работы с Raspberry Pi подойдут любая USB-клавиатура и мышь.

В качестве носителя данных Raspberry Pi использует MicroSD-карту объемом не менее 8Гб и классом не менее 10 U1.
Чтобы компьютер заработал, необходимо будет бесплатно скачать на обычный компьютер дистрибутив Raspbian OS и скопировать его на MicroSD-карту.
Дальше надо будет настроить ОС Raspberry, русифицировать ее, установить на Raspberry Pi десятки полезных программ для учебы и работы.

Вот лишь несколько популярных программ для работы на Raspberry Pi: офисный пакет Libre Office, вебброузеры Chromium и Firefox, FTP-клиент FileZilla, файловый менеджер Double Commander, почтовый клиент Thunderbird, графические редакторы The Gimp и Pinta, векторный редактор Inkscape, настольная издательская система Scribus, редактор кода Geany, аудиоплеер Audacious, видеоплееры SMPlayer и VLC media player, астропланетарий KStars, математические пакеты Maxima и SciLab, редактор 3D-графики Blender, просмотрщики PDF Evince и Atril, читалка электронных книг FBReader, звуковой редактор Audacity, просмотрщик изображений Mirage, торрент-клиент Transmission, архиватор Xarchiver.

Установка программ в Ubuntu Linux осуществляется в консоли командой:

sudo apt-get install progname
где progname - название дистрибутива программы, бесплатно доступного в онлайн-репозитории для данной ОС и платформы ARM.

Возможно потребуется доустановить "зависимости" - компоненты, необходимые для работы программы командой

sudo apt-get -f install

С полным списком доступных в основном репозитории дистрибутивов программ для Raspbian OS можно познакомиться по этой ссылке. Их более 35000. И это не предел! При желании можно установить необходимые вам программы под Debian ОС и платфрому ARM с других репозиториев, либо скачать исходники и скомпилировать программу на Raspberry Pi.

Для удобства я собрал в одном месте команды установки популярных программ:

sudo apt-get update
sudo apt-get install libreoffice
sudo apt-get install thunderbird
sudo apt-get install firefox-esr
sudo apt-get install filezilla
sudo apt-get install doublecmd-qt
sudo apt-get install gimp
sudo apt-get install scribus
sudo apt-get install inkscape
sudo apt-get install pinta
sudo apt-get install audacious
sudo apt-get install smplayer
sudo apt-get install maxima
sudo apt-get install scilab
sudo apt-get install blender
sudo apt-get install audacity
sudo apt-get install fbreader
sudo apt-get install atril
sudo apt-get install rar unrar
sudo apt-get install xarchiver
sudo apt-add-repository ppa:mutlaqja/ppa
sudo apt-get install indi-full kstars-bleeding
sudo apt-get install transmission-qt
sudo apt-get install mirage

Данные в Raspberry Pi хранятся либо на MicroSD-карте, либо на внешнем носителе, подключенном по USB 3.0 (лучше USB-жесткий диск или SSD через USB). Поскольку скорость MicroSD-карт на Raspberry Pi 4 практически сравнялась с HDD (до 40Мб/с), ее вполне достаточно для комфортной работы в Raspbian OS. Для удобства можно настроить поддержку какого-нибудь облака для "прозрачного" хранения данных c Raspberry Pi 4 в интернет (Яндекс-диск, и т.п.).

Как только компьютер будет полностью настроен, рекомендуется скопировать образ MicroSD-карты на флешку, или другой компьютер, чтобы в случае чего легко и быстро полностью восстановить работоспособность Raspberry Pi простой записью архивного образа на MicroSD.

Чтобы Raspberry Pi можно было использовать для обучения по компетенции "IoT" WorldSkills и собственных IoT-проектов, к нему необходимо будет докупить макетную плату со шлейфом и комплект датчиков с радиоэлектронными деталями. Широкий выбор датчиков, совместимых с Arduino, и плат расширений позволяет создавать на базе Raspberry Pi сложные системы - от автономных роботов до сервера умного дома и центра управления роботелескопом.

Я успешно собрал и настроил Raspberry Pi для дочки и племянников, посодействовал появлению и освоению Raspberry Pi в родной гимназии №6, описав свой путь на своем блоге в двух статьях: Raspberry Pi — собираем и настраиваем компьютер для юного кибернетика, Часть 1 и Часть 2.

Сам я большую часть времени работаю на китайском аналоге Raspberry Pi - Orange Pi+ 2. Два года назад он был более мощным, чем тогдашняя версия Raspberry Pi 3B, но уже уступает по ряду характеристик Raspberry Pi 4 и ныне не производится. На базе Orange Pi+ 2 и ПO KStars+EKOS я собираю систему правления роботелескопом.

Вообще говоря, существует широкий спектр китайских клонов Raspberry Pi, нередко превышающих оригинал по возможностям и при этом иногда и дешевле его. Но основной их минус - отсутствие своевременной поддержки драйверов этих плат под Armbian ОС в отличие от Raspbian OC, в особенности аппаратного ускорения видео и 3D-графики. Приходится ждать год или два, прежде чем драйвера будут написаны энтузиастами, если вообще будут написаны для данного графического ядра.

К счастью, для Raspberry Pi уже созданы и поставляются с дистрибутивом Raspbian OC драйвера аппаратного ускорения видео и 3D-графики, а также специальная версия броузера Chromium с аппаратным ускорением видео для комфортного просмотра Youtube с разрешением FullHD и 4K.

При желании вы сможете заказать на Алиэкспресс и собрать Raspberry Pi 4 сами. Если понадобится помощь по приобретению, настройке и внедрению Raspberry Pi в вашей школе - обращайтесь! 89023281522 (Viber)

После нее у меня появились и другие одноплатные компьютеры разных производителей, практически на все из которых я публиковал обзоры. Ну и конечно же я заказал Raspberry Pi 4 в модификации с наибольшим объемом оперативной памяти сразу как только цена у продавцов с AliExpress снизилась до адекватных величин.

Характеристики

Характеристики Raspberry Pi 4 существенно улучшились по сравнению с моделью прошлого поколения. Вот ключевые моменты:

Стал мощнее процессор
Улучшилось видеоядро: теперь микрокомпьютер поддерживает аппаратное декодирование видео в форматах вплоть до 4K с кодеком H.265 и 1080p60fps с кодеком H.264
Объем памяти увеличился в 4 раза (если рассматривать максимальную комплектацию), а медленный и давно устаревший стандарт DDR2 сменился на современный DDR4.

Внешний вид и комплект поставки

Raspberry Pi 4 поставляется в коробке из тонкого картона. Если сравнивать с предыдущим поколением, то размер коробки уменьшился примерно на треть, а поскольку объем оперативной памяти стал опциональным, то на коробке стали указывать какая именно модель микрокомпьютера находится внутри.

Комплект поставки остался неизменным: сам микрокомпьютер, инструкция на разных языках и картонка-памятка с напоминаниями, что не следует прикасаться к микросхемам во время работы устройства и допускать его перегрева.

Форм-фактор микрокомпьютера не претерпел изменений по сравнению с предшествующими моделями. Однако некоторые различия все же есть: в качестве разъема питания на смену microUSB пришел USB Type-C, а вместо одного HDMI-разъема микрокомпьютер теперь оснащается аж двумя разъемами micro HDMI.

С экрана Wi-Fi чипа исчезла гравировка, присутствовавшая в модели 3B+.

Если сравнить Raspberry Pi 3 и Raspberry Pi 4, то станут заметны и другие отличия.

Два из четырех USB-портов обновились до ревизии 3.0, что вкупе с гигабитным эзернетом делает Raspberry Pi 4 хорошим кандидатом на роль бюджетного домашнего NAS.

Габариты микрокомпьютера остались без изменений, однако из-за изменений в размерах портов корпуса для второго и третьего поколений с ним больше не совместимы.

Начало работы с Raspberry Pi 4

Помимо самого микрокомпьютера для начала работы с ним потребуется:

Корпус и охлаждение

Зная, что Raspberry Pi 4 окажется горячее предшествующих моделей, я сразу решил выбрать что-то надежное для пассивного охлаждения.

В итоге остановил свой выбор на рассеивающем тепло металлическом корпусе.

Корпус состоит из двух половин. На верхней части корпуса расположены три теплосъемника, которые будут прилегать к процессору, микросхеме памяти и контроллеру питания Raspberry Pi 4.

Для улучшения контакта с чипами перед сборкой на теплосъемники нужно поместить идущие в комплекте термопрокладки.

А если потребуется доступ к GPIO? На этот случай на боку корпуса имеется прорезь, через которую можно как вывести наружу всю гребенку GPIO при помощи удлинительного шлейфа, так и подключить к GPIO нужные устройства при помощи отдельных проводов. Также имеются отверстия для протягивания шлейфа CSI и доступа к кардридеру без открывания корпуса.

Установка системы

Простую инструкцию по установке Raspbian я написал еще в 2017 году и она до сих пор не утратила актуальности. Rasbian Jessie сменился на Raspbian Stretch, но описываемая последовательность действий по установке верна и сейчас.

Но недавно разработчики из Raspberry Pi Foundation выпустили утилиту Raspberry Pi Imager, благодаря которой и без того простой процесс установки системы на микрокомпьютеры линейки Raspberry Pi становится еще проще.

Поэтому дабы не повторяться я опишу новый, более быстрый способ.

Шаг 2. Запускаем Raspberry Pi Imager.

Шаг 4. Выбираем карту памяти для записи системы из меню Choose SD Card.

Шаг 5. Нажимаем Write и ждем окончания процесса. Утилита самостоятельно скачает нужный дистрибутив из интернета и запишет его на карту памяти.

После окончания записи остается только вставить карту памяти в микрокомпьютер и подать питание.

Обновление firmware

Сразу после установки системы я рекомендую обновить firmware. В свежих версиях прошивки улучшена энергоэффективность Raspberry Pi 4, что в свою очередь приводит к уменьшению тепловыделения.

Загрузка и установка обновленной прошивки осуществляется всего одной консольной командой:

После того как утилита обновления прошивки закончит работать понадобится перезагрузиться.

Тестирование Raspberry Pi 4

Стресс-тест

Прежде чем приступать к тестированию я оценил эффективность использующегося охлаждения, установив утилиту stress:

И выполнив следующую команду:

Эта команда запускает выполнение утилиты stress, обеспечивающей 100% нагрузку на все 4 ядра в течение 35 минут. Параллельно выводятся текущие значения температуры и частоты процессора.

Напомню, что предельная рабочая температура процессора Raspberry Pi составляет 85°C, а троттлинг начинается на 82°C.

Таким образом, использующийся в обзоре корпус подтвердил свою эффективность при использовании в качестве пассивного охлаждения и я могу рекомендовать его к покупке.

Использование в качестве десктопа: субъективные впечатления

Когда я тестировал Khadas Edge, то отметил, что при наличии 4 Гб оперативной памяти и более-менее производительного процессора использовать ARM-микрокомпьютер в качестве десктопа становится комфортно.

Нет, система не летает как на современных компьютерах с традиционной x86 архитектурой. Но уже и не выводит из себя постоянными микроподтормаживаниями после каждого действия.

Веб-серфинг и YouTube

Видео в 1080p на YouTube идет с едва заметными подергиваниями. Зато в 720p все идеально.

Проблемы с Wi-Fi

Так и не смог оценить качество беспроводного соединения при подключении к беспроводной сети в 5 Ггц диапазоне.

Во-вторых, соединение с 5 Ггц беспроводной сетью постоянно рвется по непонятным для меня причинам. Попытки переключения каналов ситуацию не улучшили. Возможно предназначенный для китайского рынка Xiaomi Mi Router 4 имеет какие-то особенности, несовместимые с микрокомпьютером, создававшимся в первую очередь для рынка британского, но подобных проблем с другими устройствами у меня никогда не возникало.

Впрочем, проблемы с работой Wi-Fi я не считаю серьезными, поскольку убежден что при наличии у устройства Ethernet-адаптера нужно пользоваться именно проводным подключением к сети. А тут у Raspberry Pi 4 все обстоит хорошо.

Тестирование производительности

Для тестирования производительности использовался пакет Phoronix Test Suite и браузерный бенчмарк Octane 2.0.

* во время проведения теста начался троттлинг

Как видно, в плане производительности Raspberry Pi 4 намного опережает Raspberry Pi 3 и идет практически на одном уровне с Khadas Edge, немного проигрывая ему в скорости работы оперативной памяти и ожидаемо проигрывая в скорости работы дисковой системы: ведь в Khadas Edge используется быстрая память eMMC 5.1, тогда как Raspberry Pi 4 работает с обычной карты памяти 10 класса.

Непонятными для меня остаются результаты теста C-Ray: и в случае с Khadas Edge и в случае с Raspberry Pi 4 я ожидал значительно лучших результатов. И если в случае с Edge имеющийся результат можно было оправдать перегревом, то в случае с Raspberry Pi 4 троттлинга в процессе проведения этого теста не было.

Достоинства и недостатки

Заключение

Категорически нет смысла брать младшую версию с 1 Гб оперативной памяти. Между версиями с 2 Гб и 4 Гб следует выбирать исходя из своих потребностей: если планируется использовать устройство в качестве локального сервера для осуществления простых операций или запуска self-hosted приложений, то будет достаточно и 2 Гб. В остальных случаях лучше доплатить и взять старшую модель с 4 Гб RAM.

12 комментария на «Raspberry Pi 4. Обзор и тестирование»

Дмитрий, добрый день.

Наконец-то продолжение ваших статей! Очень ждали и скучали!

Уточните, пожалуйста, насчёт версий операционки: правильно ли я понял, что теперь помимо Raspbian появилась полноценная Ubuntu? Сравнивали их между собой? В каких случаях лучше одно или другое?

Dmitry :

Поддержка Ubuntu довольно давно появилась. Во времена Raspberry Pi 3 она уже была.

В плане производительности разницы нет, но когда речь идет о линейке Raspberry, то мне привычнее использовать Raspbian :).

Dmitry :

/etc/fstab естественно тоже требует исправления

Здравствуйте, подскажите, пожалуйста размеры чехла, тестируемого вами. И, если можно, скажите, есть ли смысл брать корпус с 4мя термоотводами?

Dmitry :

Добрый день, размеры 89x62x32 мм. Думаю, что между тремя и четырьмя теплоотводами существенной разницы не будет.

Я немного неправильно сформулировал свой вопрос. Я хочу подключить малинку с своему провайдеру посредством проводного подключения. То есть ПК с виндовс подключается без проблем, но подключить к этому интернету малинку у меня не получается. Подскажите как это сделать. Буду очень вам благодарен

Читайте также: