Raspberry Pi 5 tốt hơn hai chiếc Pi 4
(hackaday.com)- Raspberry Pi 5 nhanh hơn 2~3 lần so với Pi 4 trong hầu hết các bài benchmark, và nhiều khả năng sẽ trở thành lựa chọn mặc định cho các dự án cần hiệu năng sau khi ra mắt vào tháng 10/2023
- Mức tăng hiệu năng đến từ BCM2712 SoC cùng CPU ARM A76 4 nhân 2.4GHz, DRAM·VideoCore·WiFi·giao tiếp SD nhanh hơn, cùng MIPI kép và xuất hình HDMI kép 4K 60Hz
- Gigabit Ethernet vẫn giữ nguyên, nhưng nhờ hỗ trợ mở rộng mã hóa của ARM, hiệu năng AES nhanh hơn 45 lần, giúp giảm nút thắt mã hóa trong các môi trường dùng nhiều TLS
- Hiệu năng tăng lên cũng kéo theo gánh nặng về điện năng và nhiệt lớn hơn: Pi 5 tiêu thụ tối đa 12W và có thể cần tản nhiệt hoặc làm mát chủ động bằng quạt
- Việc chính thức hỗ trợ PCIe 2.0 x1, southbridge RP1, nút nguồn, RTC và USB-C Power Delivery giúp mở rộng phạm vi ứng dụng cho các dự án desktop·lưu trữ·camera·màn hình
Hiệu năng tăng gần gấp đôi so với Pi 4
- Raspberry Pi 5 đạt tốc độ tương đương hai chiếc Raspberry Pi 4, trong khi mức tăng giá được giới thiệu chỉ là 5 USD
- Nếu bạn đang định dùng Pi 4 cho một dự án cần tốc độ, có lẽ nên chờ thêm vài tuần đến khi Pi 5 bắt đầu bán ra
- Trung tâm của bước nhảy hiệu năng là Broadcom BCM2712 SoC mới
- Pi 5 chạy CPU ARM A76 4 nhân ở 2.4GHz
- Pi 4 chạy CPU ARM A72 4 nhân ở 1.8GHz
- CPU có lợi thế khoảng 2~3 lần so với Pi 4
- Xung DRAM đã tăng gấp đôi
- VideoCore được cải thiện hiệu quả hơn và tốc độ xử lý pixel cũng gần gấp đôi
- Bộ điều khiển WiFi mới cho thông lượng gần gấp đôi với cùng chip không dây
- Giao tiếp thẻ SD cũng có thể hoạt động nhanh gấp đôi, nên thời gian khởi động có thể xuống dưới 10 giây, gần khoảng 8 giây
Màn hình, camera, mã hóa và mạng
- Pi 5 có hai đường MIPI cho camera/màn hình, cho phép chụp ảnh stereo hoặc dùng đồng thời camera và màn hình ngoài
- HDMI có thể chạy 2 màn hình 4K 60Hz
- Cũng có những phần không đi theo mức cải thiện gấp đôi tổng thể
- Gigabit Ethernet vẫn chỉ là Gigabit Ethernet
- Người dùng chạm đến giới hạn này sẽ cần bộ chuyển đổi mạng ngoài
- Broadcom SoC mới hỗ trợ mở rộng mã hóa của ARM
- Nhanh hơn 45 lần so với Pi 4 ở các tác vụ như AES
- Trong môi trường mà TLS được dùng gần như ở khắp nơi, điều này giúp hiệu năng mã hóa không trở thành nút thắt
- Trong các thử nghiệm không chính thức, tổng thể máy cũng cho cảm giác nhanh hơn khoảng gấp đôi so với Pi 4, và linh hoạt hơn rất nhiều so với Pi 400
Điện năng, nhiệt và thiết kế vỏ
- Pi 5 hiệu quả hơn Pi 4 với cùng khối lượng công việc, nhưng vì có thể bị đẩy lên mạnh hơn nên mức tiêu thụ điện tối đa cũng tăng
- Công suất đỉnh của Pi 5 là 12W
- Công suất đỉnh của Pi 4 là 8W
- Cấp nguồn và xử lý nhiệt có thể trở thành một phần trong chi phí sử dụng và điều kiện thiết kế của Pi 5
- Hệ thống nguồn mới sử dụng IC quản lý điện năng DA9091
- Tạo ra 8 mức điện áp riêng biệt
- Có thể cấp 20A cho BCM2712 SoC
- Đây là con chip được Raspberry Pi và Renesas cùng phát triển
- Cũng bao gồm bộ đồng hồ thời gian thực
- Hỗ trợ USB-C Power Delivery giúp dễ tìm adapter nguồn có thể cấp đủ điện hơn
- Nút nguồn được tích hợp sẵn, giảm nhu cầu phải tự mod nút nguồn như trước
- Nhiệt là một ràng buộc lớn của Pi 5
- Có thể cần tản nhiệt
- Cũng có thể cần giải pháp làm mát chủ động bằng quạt
- Trên bo mạch có đầu cắm cho quạt
- Raspberry Pi cũng đã thiết kế lại vỏ cho Pi 5
- Thêm quạt
- Bổ sung nắp có thể tháo rời và khe thông gió phía dưới
- Một mảnh acrylic nhỏ đóng vai trò nắp nút nguồn và đèn báo trạng thái nguồn
PCIe chính thức và khả năng dùng NVMe
- Với Pi 5, tính năng mới dễ thấy nhất cho mục đích desktop là hỗ trợ làn PCIe chính thức
- Pi 4 dùng PCIe giữa bộ điều khiển USB và SoC, và đã từng có các bản hack để chặn vào đó
- CM4 có thể chọn giữa USB và PCIe, nhưng người dùng phải tự thiết kế bo mạch
- Pi 5 có thể dùng PCIe mà không cần hack
- Tuy vậy vẫn cần adapter
- Một làn PCIe 2.0 được đưa ra ngoài qua đầu nối flat-flex
- Cần bo mạch adapter phù hợp với thiết bị ngoại vi muốn sử dụng
- Trong thử nghiệm của Jeff Geerling, ổ NVMe được kết nối bằng adapter phần cứng preview của Raspberry Pi
- Với PCIe 2.0 được hỗ trợ chính thức, tốc độ đạt 450MB/s
- Khi đổi một dòng trong
/boot/config.txtđể bật chế độ PCIe 3.0 không được hỗ trợ, tốc độ gần 900MB/s - PCIe 3.0 không phải chế độ hoạt động đã được chứng nhận, dù kết quả cho thấy nó hoạt động trong đa số trường hợp
Vai trò của bộ điều khiển tùy biến RP1
- MIPI kép, USB 3.0 kép, USB 2.0 kép và băng thông ngoại vi được cải thiện trên Pi 5 là nhờ chip giao tiếp/southbridge RP1 do Raspberry Pi tự phát triển
- Eben Upton mô tả RP1 là kiến trúc gần với chiplet
- Broadcom làm SoC trên tiến trình tiên tiến, còn Raspberry Pi xử lý phần I/O còn lại bằng tiến trình lớn hơn và rẻ hơn
- RP1 phụ trách các chức năng sau
- Ethernet
- USB
- MIPI
- xuất video analog
- USART
- I2C
- I2S
- PWM
- GPIO
- SDRAM, thẻ SD và HDMI không thuộc phần RP1 phụ trách
- Pi 5 dùng PCIe 4 làn làm xương sống giữa SoC và RP1
- Băng thông liên kết là 16Gb/s
- PCIe không phải giao thức độc quyền, nên Raspberry Pi và Broadcom có thể hợp tác tương đối linh hoạt
- Nhờ SoC có kênh PCIe dư, hãng có thể đưa PCIe ra cho người dùng cuối
Cổng bị loại bỏ và các đầu nối mới
- Trên Pi 5, đầu ra video composite màu vàng lớn đã bị loại bỏ
- Thay vào đó là các chân tín hiệu được đưa ra để có thể hàn và sử dụng
- Jack xuất âm thanh cũ đã bị loại bỏ hoàn toàn
- Nếu cần âm thanh chất lượng cao, người dùng sẽ phải dựa vào xuất âm thanh qua HDMI hoặc HAT
- Các điểm kết nối bổ sung gồm có
- PoE qua header 4 chân
- ARM debug/UART qua header 3 chân
- đầu nối pin JST để duy trì RTC
- Các lỗ gắn được bổ sung quanh bộ xử lý để tiện lắp tản nhiệt hoặc quạt
- Đầu nối flat-flex cho camera/màn hình MIPI dùng loại mỏng hơn từng thấy trên Pi Zero, thay vì loại rộng của Pi 4
Vị thế sản phẩm và kế hoạch cung ứng
- Pi 5 không phải sản phẩm sẽ lật tung toàn bộ thị trường máy tính một bo mạch, nhưng nó tốt hơn Pi 4 ít nhất gấp đôi trong khi giá chỉ tăng nhẹ
- Nếu nhớ lại thời Pi 4 từng bị bán chênh giá rất cao, thì Pi 5 hiện nằm ở mức giá khá tốt
- Trên thị trường vẫn có những Linux SBC nhanh hơn, nhưng giá cũng cao hơn, nên đề xuất giá trị của Pi 5 vẫn rất vững
- Tài liệu và hỗ trợ phần mềm của Raspberry Pi cũng là một lợi thế
- Raspberry Pi dự định sản xuất gần 1 triệu chiếc Pi 5 để đưa ra cửa hàng trong phần còn lại của năm 2023
- Nếu bạn cần tốc độ và có thể xử lý bài toán nhiệt, gần như không có lý do gì để không chọn Raspberry Pi 5
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Tôi nghĩ câu “việc tìm nguồn điện có thể cấp đủ công suất cần thiết cho Pi 5 đã dễ hơn nhiều” nhìn chung là sai
Pi 4 dùng 5V 3A, tức 15W, và theo tiêu chuẩn thì nếu muốn vượt 15W thường sẽ tăng điện áp, nhưng Pi 5 lại tăng dòng điện
Bộ nguồn 5V 5A USB-PD gần như không thấy, và tôi cũng tò mò một dongle buck converter hạ 9V 3A xuống 5V 5A sẽ có giá bao nhiêu
Ngay cả khi adapter nguồn có hỗ trợ, nếu không dùng cáp chất lượng cao thì sụt áp có thể lớn đến mức hiện cảnh báo điện áp thấp
Hiện giờ tôi khuyên dùng bộ nguồn chính thức hoặc PoE+ HAT chính thức sẽ ra sau này
Giá bộ nguồn 5V 5A hiện thấy là £11.90
Một trong các video ra mắt có nói về sự đánh đổi này: nếu chỉ có nguồn 3A thì chỉ công suất USB downstream bị giới hạn, còn phần còn lại vẫn hoạt động
USB-PD R3.1 hỗ trợ điện áp cố định, nguồn cấp lập trình được (PPS), và nguồn cấp điện áp điều chỉnh được (AVS); dải công suất tiêu chuẩn (SPR) theo kiểu điện áp cố định được nêu là hỗ trợ 3A và 5A ở 5V, 9V, 15V, 20V
Nếu AnandTech đúng thì khó có gì rõ hơn thế, và PPS cũng đáng tham khảo. Bộ sạc Anker được nhắc phía trước cung cấp 5A trong dải 3.3V~11V, nên chỉ cần cáp e-marker hỗ trợ 5A là 5V 5A nằm chính xác trong dải đó
Tôi không biết Pi 5 có hỗ trợ đàm phán PPS không, nhưng nếu có thì khả năng tương thích với bộ sạc sẽ cao hơn. Tôi đồng ý rằng Pi 5 lẽ ra nên có thứ gì đó như buck converter, nhưng khó nói là không tuân thủ tiêu chuẩn; đúng hơn là một cách dùng tiêu chuẩn không phổ biến
Với Pi 4, nếu cố dùng bừa bất kỳ bộ sạc USB nào cũng sẽ khổ, hơn nữa đây cũng không phải thiết bị có pin
Nếu không dùng bộ nguồn 5V 5A thì các cổng USB chỉ bị giới hạn ở 600mA mỗi cổng, và vẫn có thể dùng bình thường
Raspberry Pi đang trở nên khá đắt
Nếu tôi nhớ không nhầm thì các mẫu đầu tiên khoảng $30, còn giờ họ đòi hơn $80
Nhiều người ở đây, trong đó có tôi, có lẽ cũng sẽ thích một mẫu mạnh hơn nhưng kém rẻ hơn. Tôi xem lợi thế cốt lõi của Raspberry Pi là một máy tính nhỏ có thể mở rộng, dùng như một chuẩn chung; giá cả không phải điều tôi quá bận tâm, nhưng tôi thường bị hạn chế bởi hiệu năng CPU và I/O
Như ta thấy trên smartphone, các SoC tương tự có thể làm tốt hơn rất nhiều. Đồng thời cũng đúng là với nhiều người dùng và mục đích sử dụng, nó cần rẻ hơn thay vì ngày càng đắt như hiện nay
Có lẽ họ cũng có thể bán mẫu cao cấp hiệu năng cao để bù giá cho mẫu giá rẻ
Tôi định thay server Pi 3 của mình bằng một thiết bị như vậy, và việc không phải xử lý ARM là một lợi thế lớn
Các mẫu cũ vẫn mua được và đã rẻ hơn so với lúc ra mắt. Đổi lại, giờ bạn có thêm lựa chọn trả nhiều tiền hơn để mua mẫu hiệu năng cao hơn
Nếu cần v4 thì giá đang giảm
Tôi đang chờ bo RISC-V. Ít nhất, không như bo RPi, có lẽ tôi sẽ nhận được tài liệu đầy đủ
Khi Pi 5 ra, tôi định săn Pi 4 giá rẻ
Tôi vừa tìm được Pi 4 còn hàng với giá bình thường và tưởng mình được hời… chết tiệt
Nó cũng chỉ dùng 8W, còn Pi 5 là 12W nên ít phải lo về làm mát hơn. Vẫn còn rất nhiều dự án mà Pi 4 là lựa chọn tốt
Tuy nhiên với vai trò máy tính đa dụng, Pi 5 đang tiến gần đến mức cạnh tranh ở nhiều mục đích mà Pi 4 hơi đuối. Có thể cân nhắc Pi 5 cho các tác vụ kiểu mini workstation như duyệt web, công việc phát triển nhẹ, và những chỗ trên Pi 4 cảm thấy hơi ì có lẽ sẽ được cải thiện
Mọi người thật sự kỳ vọng hiệu năng ở RPi sao?
Mình nghĩ sức hấp dẫn nằm ở chỗ nó đủ dùng, đủ mở, và có nhiều thiết bị ngoại vi cùng thứ để vọc vạch. Hoặc cũng có thể mình đã mất cảm giác rồi
Giờ mình gần như đã chuyển việc phát triển sở thích sang các thiết bị Raspi, dùng Raspberry Pi 400 làm máy làm việc chính và làm dự án với nhiều mẫu 3, 4
Mình rất thích việc có thể đóng gói một dự án một cách độc lập bằng cách đưa mọi thứ vào một chiếc Pi: công cụ phát triển, I/O, v.v.
Muốn bắt đầu dự án mới thì chỉ cần thiết lập thêm một chiếc Pi khác rồi làm ngay
Nếu có mẫu hiệu năng cao hơn, mình có thể chuyển nhiều việc mình làm lên Pi hơn. Những thứ như VS Code cũng chạy được nhưng chưa thật sự tốt, còn trên Pi 4 thì nhiều thứ gần đạt mức tuyệt vời
Pi 5 có vẻ đủ để làm thay đổi cán cân đó
Nó cũng có thể chạy bằng pin dự phòng, nên bạn có thể kết nối bằng máy tính bảng và phát triển ở Starbucks yêu thích của mình
Thời gian khởi động 8 giây, chỉ chậm hơn Commodore 64 của tôi 2 giây
Bớt mỉa mai một chút thì, đúng là hệ thống tốt hơn, nhưng việc nhân chạy ở 2.4GHz thay vì 1.8GHz không có nghĩa là có thể bỏ qua mức tiêu thụ điện
Vấn đề giống như ép xung. Bạn có thể tăng xung nhịp, nhưng phải giới hạn nhân trước khi mối hàn trên bo mạch chảy ra hoặc PCB dưới package bị tách lớp, nên lượng nhiệt có thể đưa ra khỏi package là có giới hạn
Tôi nghĩ những người ở Broadcom đã tính đến điều này, nhưng không thể đơn giản nói rằng “xung nhanh hơn 33% thì chắc xử lý dữ liệu nhiều hơn 33%”
Giá mà họ giữ được mức giá $35 thay vì chạy đua hiệu năng
Rốt cuộc, theo mình Pi không cốt ở chỗ rẻ, mà ở chỗ vẫn có giá trị tốt trong khi đủ mạnh
Chắc có rất nhiều phức tạp ẩn trong việc định giá, và để hạ giá 12,5% xuống $35, khả năng cao là phải hy sinh tính năng hoặc hiệu năng nhiều hơn hẳn 12,5%
Thật tuyệt khi SoC Broadcom mới cuối cùng cũng hỗ trợ ARM Cryptography Extensions, lẽ ra phải có từ lâu rồi
Pi 5 thật sự rất tốt, nhưng việc cần heatsink khiến với mình nó như một cuộc chơi hoàn toàn khác
Miễn là 4 và 5 cùng tồn tại thì ổn. Thử nghiệm là rất tốt, nhưng mình cũng thấy giá trị của việc tiêu thụ điện thấp và dùng linh hoạt là rất lớn
Họ đã cố ý nhấn mạnh rằng nếu chạy không heatsink và chạm giới hạn nhiệt độ, dù CPU có bị throttle thì vẫn nhanh hơn Pi 4
Chỉ là không cần tản nhiệt chủ động thôi
Không rõ phương án làm mát được nhắc đến là heatsink, quạt, hay cả hai, nhưng mình tò mò liệu nó có ảnh hưởng lớn đến kích thước và trọng lượng của thân máy không
Một chiếc quạt gần như không đáng chú ý khi gắn lên bo mạch có thể làm mát thực tế cho thiết bị đang chịu tải không?
Dù sao thì đây cũng là một sản phẩm tuyệt vời, và thật vui khi thấy nó tiếp tục có tính năng mới cùng thông số được cải thiện
Tuy nhiên vẫn cần lỗ để thông gió
Nó được thiết kế để đặt vừa trong vỏ Pi chính thức nên nhìn từ ngoài không thấy dấu hiệu tản nhiệt chủ động, nhưng tiếng ồn thì cảm nhận khá rõ