Le Raspberry Pi 5 vaut mieux que deux Pi 4
(hackaday.com)- Le Raspberry Pi 5 est 2 à 3 fois plus rapide que le Pi 4 dans la plupart des benchmarks et pourrait devenir le choix par défaut pour les projets qui ont besoin de performances depuis sa sortie en octobre 2023
- Ce gain de performances vient du SoC BCM2712 et de ses 4 cœurs ARM A76 à 2,4 GHz, d’une DRAM plus rapide, de VideoCore, du Wi‑Fi et de l’interface SD accélérés, ainsi que du double MIPI et de la sortie double HDMI 4K 60 Hz
- Le gigabit Ethernet reste inchangé, mais la prise en charge des extensions de chiffrement ARM rend les performances AES 45 fois plus rapides, ce qui peut réduire les goulets d’étranglement liés au chiffrement dans les environnements riches en TLS
- Avec la hausse des performances, les besoins en énergie et la dissipation thermique augmentent aussi : le Pi 5 peut consommer jusqu’à 12 W et peut nécessiter un dissipateur ou un refroidissement actif par ventilateur
- L’exposition officielle du PCIe 2.0 x1, le southbridge RP1, le bouton d’alimentation, la RTC et la prise en charge de l’USB-C Power Delivery élargissent les usages possibles pour les projets de bureau, de stockage, de caméra et d’affichage
Des performances environ doublées par rapport au Pi 4
- Le Raspberry Pi 5 offre des performances équivalentes à celles de deux Raspberry Pi 4, pour une hausse de prix annoncée de 5 dollars
- Les utilisateurs qui comptaient choisir un Pi 4 pour un projet exigeant en performances feraient peut-être mieux d’attendre quelques semaines le début des ventes du Pi 5
- Au cœur de cette progression se trouve le nouveau SoC Broadcom BCM2712
- Le Pi 5 utilise 4 cœurs ARM A76 cadencés à 2,4 GHz
- Le Pi 4 utilise 4 cœurs ARM A72 cadencés à 1,8 GHz
- Le CPU est environ 2 à 3 fois plus performant que celui du Pi 4
- La fréquence de la DRAM a doublé
- VideoCore a été rendu plus efficace, avec une vitesse de traitement des pixels environ deux fois supérieure
- Le nouveau contrôleur Wi‑Fi offre à peu près le double du débit avec la même puce sans fil
- L’interface carte SD peut aussi fonctionner deux fois plus vite, ce qui peut faire passer le temps de démarrage sous les 10 secondes, autour de 8 secondes dans certains cas
Affichage, caméra, chiffrement et réseau
- Le Pi 5 dispose de deux lignes MIPI caméra/affichage, ce qui permet l’imagerie stéréoscopique ou l’usage simultané d’une caméra et d’un écran externe
- Le HDMI peut piloter deux écrans 4K 60 Hz
- Certains éléments ne suivent pas cette amélioration générale d’un facteur 2
- Le gigabit Ethernet reste du gigabit Ethernet
- Les utilisateurs qui atteignent cette limite auront besoin d’un adaptateur réseau externe
- Le nouveau SoC Broadcom prend en charge les extensions de chiffrement ARM
- Il est 45 fois plus rapide que le Pi 4 sur des tâches comme l’AES
- Cela évite que les performances de chiffrement deviennent un goulet d’étranglement dans des environnements où TLS est utilisé presque partout
- Même dans les tests non officiels, le système semblait globalement environ deux fois plus rapide qu’un Pi 4, et nettement plus réactif qu’un Pi 400
Énergie, chaleur et conception des boîtiers
- Le Pi 5 est plus efficace que le Pi 4 à charge égale, mais comme il peut aller beaucoup plus loin, sa consommation maximale augmente
- La consommation de pointe du Pi 5 est de 12 W
- Celle du Pi 4 est de 8 W
- L’alimentation et la gestion thermique peuvent désormais faire partie du coût d’usage et des contraintes de conception du Pi 5
- Le nouveau sous-système d’alimentation utilise le circuit de gestion d’alimentation DA9091
- Il génère 8 tensions distinctes
- Il peut fournir 20 A au SoC BCM2712
- C’est une puce co-développée par Raspberry Pi et Renesas
- Elle intègre aussi une unité d’horloge temps réel
- La prise en charge de l’USB-C Power Delivery facilite la recherche d’un adaptateur secteur capable de fournir suffisamment de puissance
- Un bouton d’alimentation est désormais intégré de série, ce qui réduit le besoin de modifications comme auparavant
- La dissipation thermique est l’une des principales contraintes du Pi 5
- Un dissipateur peut être nécessaire
- Une solution de refroidissement actif avec ventilateur peut aussi être indispensable
- La carte intègre un connecteur pour ventilateur
- Raspberry Pi a aussi repensé le boîtier du Pi 5
- En y ajoutant un ventilateur
- En intégrant un capot amovible et des aérations en partie basse
- Et avec un petit morceau d’acrylique servant de capuchon de bouton d’alimentation et de témoin d’état
PCIe officiel et possibilité du NVMe
- Pour un usage desktop, la nouveauté la plus visible du Pi 5 est la prise en charge officielle d’une ligne PCIe
- Le Pi 4 utilisait déjà du PCIe entre le contrôleur USB et le SoC, et certains l’avaient détourné via des hacks
- Le CM4 permettait de choisir entre USB et PCIe, mais il fallait concevoir sa propre carte
- Le Pi 5 permet d’utiliser le PCIe sans hack
- Il faut toutefois un adaptateur
- Une unique ligne PCIe 2.0 est exposée via un connecteur flat-flex
- Il faut une carte adaptatrice adaptée au périphérique que l’on veut utiliser
- Dans les tests de Jeff Geerling, un SSD NVMe a été connecté via l’adaptateur matériel de prévisualisation de Raspberry Pi
- En PCIe 2.0 officiellement pris en charge, il a obtenu 450 MB/s
- En activant un mode PCIe 3.0 non pris en charge via une simple ligne dans
/boot/config.txt, il a obtenu près de 900 MB/s - Le PCIe 3.0 n’est pas un mode de fonctionnement certifié, même s’il a semblé fonctionner dans la plupart des cas
Le rôle du contrôleur personnalisé RP1
- Le double MIPI, le double USB 3.0, le double USB 2.0 et l’amélioration de la bande passante des périphériques du Pi 5 sont dus à la propre puce RP1 interface/southbridge de Raspberry Pi
- Eben Upton décrit le RP1 comme une architecture proche d’un chiplet
- Broadcom fabrique le SoC sur un procédé fin, tandis que Raspberry Pi gère le reste des E/S sur un procédé plus grand et moins coûteux
- Le RP1 prend en charge les fonctions suivantes
- Ethernet
- USB
- MIPI
- Sortie vidéo analogique
- USART
- I2C
- I2S
- PWM
- GPIO
- La SDRAM, la carte SD et le HDMI ne relèvent pas du RP1
- Le Pi 5 utilise 4 lignes PCIe comme dorsale entre le SoC et le RP1
- La bande passante du lien est de 16 Gb/s
- Le PCIe n’étant pas un protocole propriétaire, Raspberry Pi et Broadcom peuvent collaborer de façon relativement souple
- Comme le SoC disposait d’un canal PCIe libre, Raspberry Pi a pu exposer du PCIe à l’utilisateur final
Ports supprimés et nouveaux connecteurs
- Sur le Pi 5, le gros connecteur jaune de sortie vidéo composite a disparu
- À la place, des lignes à souder pour cet usage restent accessibles
- L’ancienne prise de sortie audio a été complètement supprimée
- Pour un son de haute qualité, il faudra passer par la sortie audio HDMI ou par un HAT
- Les éléments de connectique supplémentaires sont les suivants
- PoE via un header 4 broches
- ARM debug/UART via un header 3 broches
- Un connecteur de batterie JST pour le maintien de la RTC
- Des trous de fixation ont été ajoutés autour du processeur pour envisager l’installation d’un dissipateur ou d’un ventilateur
- Les connecteurs flat-flex MIPI caméra/affichage n’utilisent plus le format large du Pi 4, mais le format plus fin déjà vu sur le Pi Zero
Positionnement produit et plan d’approvisionnement
- Le Pi 5 ne bouleverse pas tout le marché des ordinateurs monocarte, mais il est au moins deux fois meilleur que le Pi 4 pour une hausse de prix limitée
- Quand on se souvient des périodes où le Pi 4 se revendait avec de très fortes marges, le Pi 5 arrive à un bon niveau de prix
- Il existe sur le marché des SBC Linux plus rapides, mais ils sont plus chers, et la proposition de valeur du Pi 5 reste très solide
- La documentation et le support logiciel de Raspberry Pi restent aussi des atouts
- Raspberry Pi prévoit de produire et d’approvisionner les magasins avec un peu moins d’un million de Pi 5 pendant le reste de l’année 2023
- Si vous avez besoin de vitesse et pouvez gérer la chaleur, il n’y a presque aucune raison de ne pas choisir le Raspberry Pi 5
1 commentaires
Avis sur Hacker News
L’affirmation selon laquelle « il est devenu beaucoup plus facile de trouver une alimentation capable de fournir la puissance nécessaire au Pi 5 » me semble globalement fausse
Le Pi 4 utilise 5 V 3 A, soit 15 W, et normalement, pour dépasser 15 W, on augmente la tension ; avec le Pi 5, ils ont augmenté le courant
Les alimentations 5 V 5 A USB-PD sont quasiment introuvables, et je me demande combien coûterait un dongle convertisseur buck qui abaisse du 9 V 3 A en 5 V 5 A
Même si l’adaptateur secteur le prend en charge, avec un câble qui n’est pas de bonne qualité, la chute de tension peut être importante et déclencher un avertissement de sous-tension
Pour l’instant, je recommande l’alimentation officielle ou le HAT PoE+ officiel qui sortira plus tard
Le prix que je vois actuellement pour une alimentation 5 V 5 A est de 11,90 £
L’une des vidéos de lancement abordait ce compromis : avec seulement une alimentation 3 A, seule la puissance disponible sur les ports USB en aval est limitée, le reste fonctionne
USB-PD R3.1 prend en charge des tensions fixes, les alimentations programmables (PPS) et les alimentations à tension ajustable (AVS), et il est indiqué que la plage de puissance standard (SPR) en tension fixe prend en charge 3 A et 5 A à 5 V, 9 V, 15 V et 20 V
Si AnandTech a raison, difficile de faire plus clair, et PPS mérite aussi d’être mentionné. Le chargeur Anker cité plus haut fournit 5 A entre 3,3 V et 11 V ; avec un câble e-marker compatible 5 A, 5 V 5 A entre exactement dans cette plage
Je ne sais pas si le Pi 5 prend en charge la négociation PPS, mais si c’est le cas, la compatibilité avec les chargeurs s’améliorera. Je suis d’accord pour dire que le Pi 5 aurait dû intégrer quelque chose comme un convertisseur buck, mais il est difficile de parler de non-conformité à la norme : c’est plutôt un usage peu courant de la norme
Même avec le Pi 4, essayer d’utiliser n’importe quel chargeur USB est source d’ennuis, d’autant que ce n’est pas un appareil avec batterie
Si l’on n’utilise pas d’alimentation 5 V 5 A, les ports USB sont simplement limités à 600 mA chacun, et on peut tout de même l’utiliser sans problème
Le Raspberry Pi devient assez cher
Si ma mémoire est bonne, les premiers modèles coûtaient environ 30 $, alors qu’on demande maintenant plus de 80 $
Beaucoup de gens ici, moi compris, apprécieraient aussi un modèle plus puissant et moins abordable. À mes yeux, le principal atout du Raspberry Pi est d’être un petit ordinateur extensible pouvant servir de standard commun ; le prix ne me préoccupe pas énormément, mais je me heurte souvent aux limites du CPU et des entrées/sorties
Comme on le voit avec les smartphones, des SoC similaires peuvent faire bien mieux. En même temps, pour de nombreux utilisateurs et usages, il est vrai qu’il faudrait que cela reste moins cher plutôt que de devenir plus coûteux comme maintenant
Ils auraient aussi pu vendre un modèle premium haute performance pour subventionner les modèles d’entrée de gamme
Je prévois de remplacer mon serveur Pi 3 par ce genre de machine, et ne pas avoir à gérer ARM est un gros avantage
Les anciens modèles sont toujours disponibles et sont devenus moins chers qu’à leur lancement. En contrepartie, on a maintenant la possibilité de payer plus cher pour un modèle plus performant
Si vous avez besoin du v4, son prix est en train de baisser
Moi, j’attends les cartes RISC-V. Au moins, contrairement aux cartes RPi, on pourra obtenir une documentation correcte
Quand le Pi 5 sortira, je compte bien mettre la main sur un Pi 4 pas cher
Je pensais avoir fait une bonne affaire en trouvant un Pi 4 en stock au prix normal… bon sang
Il ne consomme que 8 W, contre 12 W pour le Pi 5, donc il pose aussi moins de soucis de refroidissement. Il y a encore énormément de projets pour lesquels le Pi 4 est un très bon choix
En revanche, comme ordinateur polyvalent, le Pi 5 commence à s’approcher d’un niveau compétitif pour plusieurs usages qui étaient un peu difficiles avec le Pi 4. Pour un usage de mini-station de travail, comme la navigation web ou du développement léger, le Pi 5 semble tout à fait envisageable, et il devrait améliorer les aspects qui paraissaient un peu lents sur le Pi 4
Les gens attendent vraiment des performances d’un RPi ?
J’ai l’impression que son attrait tient au fait qu’il est suffisamment utilisable, suffisamment ouvert, et qu’il offre plein de périphériques et d’éléments à bidouiller. Ou alors j’ai peut-être perdu le fil
Aujourd’hui, j’ai déplacé presque tout mon développement hobby sur des machines Raspi, j’utilise un Raspberry Pi 400 comme machine principale, et je fais mes projets sur plusieurs modèles 3 et 4
J’aime beaucoup le fait de pouvoir empaqueter un projet de façon autonome sur un Pi, avec les outils de développement, les entrées/sorties, etc.
Pour démarrer un nouveau projet, il suffit de configurer un autre Pi et de s’y mettre
Avec un modèle plus performant, je pourrais déplacer encore plus de mes travaux sur Pi. Des choses comme VS Code tournent, mais pas de façon idéale, et sur Pi 4 beaucoup de choses sont presque excellentes
Le Pi 5 semble suffisant pour faire basculer cet équilibre
Il peut aussi tourner sur batterie externe, ce qui permettrait de développer depuis une tablette dans son Starbucks préféré
Un temps de démarrage de 8 secondes, ce n’est que 2 secondes de plus que mon Commodore 64
En mettant un peu le sarcasme de côté, c’est certainement un meilleur système, mais on ne peut pas ignorer la consommation électrique simplement parce que les cœurs tournent à 2,4 GHz au lieu de 1,8 GHz
C’est le même problème qu’avec l’overclocking. On peut augmenter la fréquence, mais il faut limiter les cœurs avant que les soudures de la carte ne fondent ou que le PCB sous le boîtier ne se délamine, donc la chaleur que l’on peut extraire du package a ses limites
Je suppose que les gens de Broadcom en ont tenu compte, mais on ne peut pas simplement dire : « la fréquence est 33 % plus élevée, donc il traitera 33 % de données en plus »
J’aurais préféré qu’ils maintiennent le prix de 35 $ plutôt que de se lancer dans la course aux performances
Au final, à mon avis, l’essentiel du Pi n’est pas tant d’être bon marché que de rester un bon rapport qualité-prix tout en étant suffisamment capable
La tarification cache sans doute beaucoup de complexité, et il est fort possible qu’il faille renoncer à bien plus que 12,5 % de fonctionnalités ou de performances pour baisser le prix de 12,5 % et arriver à 35 $
C’est excellent que le nouveau SoC Broadcom prenne enfin en charge les extensions cryptographiques ARM, il était temps
Le Pi 5 est vraiment bien, mais le fait qu’il ait besoin d’un dissipateur change complètement la donne pour moi
Tant que les 4 et 5 coexistent, ça va. Expérimenter est très bien, mais je pense que sa faible consommation et sa polyvalence ont aussi beaucoup de valeur
Ils ont volontairement souligné que, même sans dissipateur, s’il atteint sa limite thermique et que le CPU est throttlé, il reste plus rapide que le Pi 4
Il n’a simplement pas besoin de refroidissement actif
Je me demande si les solutions de refroidissement évoquées, qu’il s’agisse d’un dissipateur, d’un ventilateur ou des deux, ont un gros impact sur la taille et le poids de l’ensemble
Un ventilateur à peine visible une fois fixé à la carte peut-il vraiment refroidir de façon réaliste un appareil en charge ?
En tout cas, c’est un super produit, et c’est agréable de voir qu’ils continuent d’ajouter de nouvelles fonctions et d’améliorer les caractéristiques
Il faudra toutefois des ouvertures pour la ventilation
C’est conçu pour rentrer dans le boîtier Pi officiel, donc de l’extérieur on ne voit aucun signe de refroidissement actif, mais le bruit est assez nettement perceptible