Cuộc đua drag của Raspberry Pi: So sánh hiệu năng từ Pi 1 đến Pi 5

 (the-diy-life.com)
2 điểm bởi GN⁺ 2026-01-26 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • So sánh sự phát triển hiệu năng trong khoảng 13 năm, từ Raspberry Pi 1 ra mắt lần đầu năm 2012 đến Pi 5 năm 2023, bằng các bài kiểm tra thực tế
  • Pi 5 ghi nhận hiệu năng CPU nhanh hơn khoảng 600 lần so với Pi 1, đồng thời hiệu năng GPU cũng tăng hơn 2,5 lần so với Pi 4
  • Mức tiêu thụ điện đã tăng, nhưng hiệu năng trên mỗi watt (Performance per Watt) vẫn được cải thiện đều đặn qua từng thế hệ
  • Với cổng PCIe và nút nguồn được bổ sung, Pi 5 cho thấy bước tiến lớn cả về khả năng mở rộng lẫn hiệu năng sử dụng thực tế
  • Hiệu năng CPU·GPU, hiệu quả điện năng, tốc độ mạng và hiệu năng lưu trữ của từng thế hệ được đo trong cùng điều kiện

Thay đổi phần cứng theo từng thế hệ

  • Raspberry Pi 1 (2012) có CPU đơn nhân 700MHz, RAM 512MB, Ethernet 100Mb, hai cổng USB 2.0, không hỗ trợ WiFi·Bluetooth
    • Nguồn điện là 5V 700mA, giá 35 USD, được chú ý như một máy tính giá rẻ vào thời điểm đó
  • Raspberry Pi 2 (2015) nâng hiệu năng với CPU 4 nhân Cortex-A7 (900MHz), RAM 1GB
    • Mở rộng lên 40 chân GPIO, dùng khe microSD, dòng điện tăng lên 800mA
  • Raspberry Pi 3 (2016) trang bị Cortex-A53 64-bit (1.2GHz), lần đầu tích hợp WiFi·Bluetooth
    • Mẫu 3B+ hỗ trợ Gigabit Ethernet, PoE, WiFi băng tần kép, dòng điện tăng lên 1.34A
  • Raspberry Pi 4 (2019) dùng Cortex-A72 (1.5GHz), GPU VideoCore VI, RAM LPDDR4 tối đa 8GB
    • Bổ sung USB 3.0, dual micro HDMI, Bluetooth 5.0, nguồn đổi sang USB-C (5V 1.25A)
  • Raspberry Pi 5 (2023) dùng Cortex-A76 (2.4GHz), GPU VideoCore VII, thêm cổng PCIe và nút nguồn
    • Cần nguồn 5V 5A, có đầu nối quạt chuyên dụng, giá khởi điểm 50 USD (bản 2GB)

Cấu hình thử nghiệm hiệu năng

  • Hạng mục thử nghiệm: phát YouTube 1080P, Sysbench CPU, GLMark2 GPU, tốc độ lưu trữ, iPerf3 mạng, mức tiêu thụ điện
  • Tất cả mẫu đều dùng Raspberry Pi OS mới nhất và cùng thẻ microSD Sandisk 32GB
  • Gắn tản nhiệt Ice Tower để tránh hiện tượng giảm xung do nhiệt

Kết quả thử nghiệm chính

  • Phát video 1080P: Pi 1 không thể chạy trình duyệt, Pi 2 bị rớt khung hình nghiêm trọng, Pi 3 đã cải thiện nhưng vẫn chưa ổn định
    • Pi 4 chạy mượt ở chế độ cửa sổ, Pi 5 phát toàn màn hình cũng không gặp vấn đề
  • Hiệu năng CPU (Sysbench): Pi 3 tăng 18 lần so với Pi 2, Pi 5 nhanh hơn hơn 600 lần so với đơn nhân của Pi 1
  • Hiệu năng GPU (GLMark2): Pi 1~3 đều dưới 100 điểm, Pi 5 ghi điểm số cao hơn 2,5 lần so với Pi 4
  • Tốc độ lưu trữ: cải thiện đều qua từng thế hệ, tốc độ bus tăng từ 25MHz (Pi 1) → 100MHz (Pi 5)
  • Tốc độ mạng: Pi 3B+ bị giới hạn bởi USB 2.0, Pi 4·5 đạt tốc độ gần Gigabit
  • Mức tiêu thụ điện: khi nhàn rỗi, khác biệt giữa các thế hệ không lớn; khi tải nặng, Pi 5 dùng điện gấp khoảng 3 lần Pi 1
    • Tuy nhiên, hiệu quả điện năng theo hiệu năng đã tăng khoảng 200 lần

Đánh giá tổng thể và kỳ vọng tương lai

  • Sau 13 năm phát triển, hiệu năng·hiệu quả·tính năng đều được cải thiện vượt bậc
  • Các mẫu đời đầu vẫn có thể dùng cho những dự án đơn giản
  • Việc bổ sung cổng PCIe được đánh giá là bước tiến lớn nhất về khả năng mở rộng
  • Các mẫu tương lai được kỳ vọng sẽ bổ sung mạng 2.5Gb, DisplayPort hoặc xuất DP qua USB-C

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2026-01-26
Ý kiến trên Hacker News

  • Tôi đã thử làm một trình giải bài Pips game của NYT bằng brute force
    Mất 45,2 giây để giải một câu đố cụ thể trên M2 Max Mac Studio. Nó chạy đơn luồng và dùng rất ít bộ nhớ, nên nút thắt nằm ở tốc độ CPU và bộ nhớ
    Tôi cũng đã chạy thử trên Pi 3, 4, 5, Intel iMac và Amazon Lightsail, kết quả như sau

    680.4 RPi 3
274.5 RPi 4
131.3 RPi 5
108.5 Lightsail
 78.7 2017 iMac (3.4 GHz Intel Core i5)
 45.2 M2 Max Mac Studio
    • Điều này làm tôi nhớ tới benchmark Pi Digits ngày xưa. Nó gợi cảm giác giống bài test từng cho thấy mức cải thiện CPU ở thời Pentium III/IV
    • Hiệu năng của Lightsail trông khá ổn. Không biết là tier nào

  • Tôi nghĩ dòng Raspberry Pi 3 là điểm cân bằng giữa điện năng thấp, chi phí thấp và hiệu năng vừa đủ
    Khác biệt giữa các mẫu 3B, 3B+ và 3A+ như sau

    • 3B: Ethernet 10/100, WiFi 802.11n, Bluetooth 4.1, điện năng tiêu thụ 1,4~3,7W
    • 3B+: USB Ethernet (~300Mbps), CPU 1.4GHz, WiFi 802.11ac, Bluetooth 4.2, hỗ trợ PoE, điện năng tiêu thụ 1,9~5,1W
    • 3A+: bỏ Ethernet, 1 cổng USB, RAM 512MB, điện năng tiêu thụ 1,13~4,1W
      Xét hiệu năng trên điện năng, 3B hiệu quả nhất, còn 3A+ mạnh hơn một chút. Nếu cần PoE thì 3B+ là phù hợp
      Tắt HDMI, LED, WiFi, Bluetooth v.v. có thể giảm tiêu thụ điện thêm nữa
    • Tôi thắc mắc liệu có phải đang so trên cùng một mức tải không. Nhìn vào biểu đồ điện năng của Pi 3 và 4 thì Pi 4 chỉ tiêu thụ nhiều điện hơn khi tải cao, nhưng đổi lại xử lý được nhiều việc hơn
    • Có nói 3A+ giá 25 USD, nhưng thực tế thì 3, 4 và 5 đều có mức giá tương tự nhau nếu lấy bản 1GB làm chuẩn

  • Khoảng 7 năm trước, khi làm một thiết bị gateway cho agtech, tôi đã dùng SBC của Emtrion
    Khi đó Pi trông như đồ chơi nên bị loại, nhưng đến thế hệ này thì chúng tôi đã chọn Pi Compute Module 4
    Hiệu năng tăng 20 lần, RAM cũng tăng 20 lần, điện năng giảm 30%, còn giá chỉ bằng 1/5 nên thật đáng kinh ngạc
    Chỉ còn độ ổn định BLE là vẫn đang được kiểm chứng

    • Chính kiểu nhu cầu công nghiệp này đã khiến tình trạng khan hàng Pi xảy ra một thời gian. Ban đầu nó dành cho giáo dục, nhưng rốt cuộc đã thay đổi cả thị trường nhúng

  • Gần đây tôi lại tận dụng một chiếc Raspberry Pi 1 Model B từ năm 2012
    Tôi đang dùng nó làm exit node cho mạng Tailscale; máy có ARMv6 đơn nhân 700MHz và 512MB RAM
    Dù chậm hơn Pi 5 tới 600 lần, nó vẫn hoàn toàn ổn định cho định tuyến lưu lượng băng thông thấp hoặc giám sát đơn giản
    Việc thổi sức sống mới vào phần cứng suýt bị vứt đi khiến tôi thấy rất thỏa mãn

    • Năm 2013 tôi đã làm một trạm thời tiết Weewx bằng RPi 2, và nó vẫn chạy tốt với đúng chiếc thẻ SD ban đầu. Nó đã xử lý hơn 1 triệu bản ghi dữ liệu
    • CUPS cũng chạy tốt. Tôi đã hiện đại hóa một chiếc máy in Brother cũ
    • Tôi đang dùng NetBSD đã tùy biến để vừa trong 512MB. Có thể cấp nguồn từ cổng USB của PC khác
    • Ưu điểm của các mẫu cũ là cổng HDMI full-size và có thể chạy ổn định bằng gần như bất kỳ bộ sạc USB nào
    • Ngày xưa ngay cả Pentium 2 300MHz cũng định tuyến được 1Gbps. Pi 1 cũng hoàn toàn đủ sức cho kiểu vai trò đó

  • Liên kết lưu trữ so sánh hiệu năng Raspberry Pi

    • Tùy chọn từ chối cookie quá rắc rối nên tôi bỏ cuộc
      • Thay vào đó có thể xem liên kết video YouTube
      • Dùng Reader mode của Safari có thể lách popup cookie ở mức nào đó
      • Dùng uBlock hoặc máy chủ DNS Hagezi Pro++ có thể tránh các site kiểu này
      • Dùng NoScript thì yêu cầu cookie sẽ không hiện ra ngay từ đầu
    • Trên site đó có liệt kê hơn 300 nhà cung cấp cookie. Tôi cứ tưởng là vô tận, nhưng cuối cùng đúng là vẫn có điểm dừng

  • Sẽ hay nếu cũng chạy thử bài test Linpack. Kết quả của tôi được tổng hợp ở đây
    Những bản Pi 3 đầu tiên bị thermal throttling quá chậm nên hệ thống thậm chí còn sập. Tôi báo lên diễn đàn thì nhận được câu trả lời kiểu “làm thế để làm gì”

    • Tôi cũng đã chạy bài test HPL trên nhiều SBC, nhưng chưa từng hoàn thành trên mẫu nào trước Pi 4B (liên kết kết quả)
    • Phản ứng kiểu “làm thế để làm gì” vẫn còn nguyên. Có những thứ không thay đổi theo thời gian
    • Ai từng có kinh nghiệm embedded chắc sẽ đồng cảm với câu này. Câu trả lời trên diễn đàn Pi lúc nào cũng lặp đi lặp lại từ cùng vài người

  • Pi 5 nếu cộng thêm quạt tản nhiệt, case, adapter nguồn v.v. thì sẽ đắt, vượt 150 USD
    Trong khi đó, mini PC cũ (EliteDesk, ThinkCentre Tiny v.v.) chỉ 50~100 USD là có thể có i5-8400T, RAM 8GB, NVMe, thậm chí 2.5GbE
    Điện năng cũng chỉ khoảng 15W và đa dụng hơn Pi rất nhiều
    Tuy nhiên, với GPIO hoặc mục đích nhúng thì Pi vẫn có lợi thế

    • Hầu như không ai mua Pi cho nhu cầu tính toán thông thường
      Người ta mua nó vì nhỏ, có PoE, có GPIO, ít tỏa nhiệt
      Việc các YouTuber dựng cụm Kubernetes chỉ là để làm nội dung; đa số thực tế dùng cho home automation hoặc điều khiển LED
    • Nếu cần GPIO thì cũng có thể thay bằng adapter USB

  • Có vẻ site đã bị traffic spike (hug of death)
    Tôi đang dùng nhiều Pi làm home server — Navidrome music server, trình quản lý mật khẩu, các dịch vụ mạng nội bộ v.v.
    Khi tôi nâng cấp từ Pi 1 lên Pi 2, đó là lần cải thiện rõ rệt nhất. Có lẽ vì đó là thời điểm giả lập game bắt đầu trở nên khả thi