Przyglądamy się Raspberry Pi 3 - czy warto?

Raspberry Pi to obecnie jedna z najpopularniejszych platform SBC, która podbiła serca wielu użytkowników na całym świecie. Dopiero co oswoiliśmy się z Raspberry Pi 2, a do naszych drzwi zapukała już "trójka". Zastanawiający jest również fakt, że na nowe Raspberry Pi 3 musieliśmy czekać zaledwie rok, a więc dwukrotnie krócej niż w przypadku jego poprzednika.

Osobiście byłem zaskoczony tak szybkim pojawieniem się nowej wersji, ale wygląda na to, że fundacja nie miała po prostu wyjścia, obserwując dynamicznie rozwijający się sektor małych komputerków z układami ARM.

Raspberry Pi 3 Model B

Raspberry Pi 3 Model B

Wróćmy jednak do samej płytki. Nowe  Raspberry Pi 3 zostało wyposażone w 64-bitowy procesor  Broadcom BCM2387 z czterema rdzeniami ARMv8 Cortex-A53 taktowanymi zegarem 1,2 GHz Podobnie jak w przypadku RPi2 posiada również:

• 1GB pamięci RAM LPDDR2,
• 4x gniazda USB 2.0,
• gniazdo Ethernet 10/100 BaseT (SMSC LAN951)
• złącze CSI do podłączenia kamery,
• złącze DSI do podłączenia wyświetlacza,
• złącze HDMI 1.4,
• slot kart pamięci microSD,
• 40 pinowe złącze GPIO

Broadcom BCM2387

Całkowitą nowością jest tutaj układ Broadcom BCM4343 oferujący komunikację WiFi 2,4 GHz w standardzie 802.11n oraz Bluetooth 4.1/Low Energy. Cały czas mamy do czynienia z układem graficznym VideoCore IV - jednak tym razem został od podkręcony z 250MHz do 300MHz (operacje 3D) oraz z 250MHz do 400Mhz (operacje 2D). Taki zabieg powinien pozwolić na odtwarzanie materiału H.264/MPEG-4 AVC w rozdzielczości 1080p przy zachowaniu 60 klatek na sekundę.

Złącza Raspberry Pi 3

Złącza Raspberry Pi 3

Zwiększyło się również zapotrzebowanie na energię elektryczną, która według danych producenta wynosi obecnie 4W. Łatwo więc policzyć, że przy zasilaniu 5V niezbędny będzie zasilacz powyżej wydajności prądowej 800mA.

Oczywiście mówimy tutaj o przypadku, w którym nie podłączymy żadnych dodatkowych urządzeń. Rozsądnym wyjściem będzie tutaj zasilacz, który będzie w stanie dostarczyć od 2A do 2.5A. Mniejsza wydajność prądowa zasilacza to pewne kłopoty przy podłączeniu zewnętrznego dysku twardego, bądź innych urządzeń peryferyjnych.

Znacznie szybciej, znacznie cieplej

Deklarowana wydajność nowej "malinki" przez producenta to przyrost na poziomie około 50% - czy tak faktycznie jest, sprawdzimy to w dalszej części.

Zanim jednak przejdziemy do konkretów, zadam bardzo ważne pytanie. Jakim cudem producent nie dodał do zestawu radiatora? Przy pełnym obciążeniu Raspberry Pi 3 zamienia się w prawdziwy grzejnik, powodując przy okazji zawieszenie całego systemu i szereg innych kłopotów.

O ile w stanie spoczynku temperatura oscyluje w granicach 45°C, to przy pełnym obciążeniu wszystkich czterech rdzeni, temperatura potrafi dobić prawie do 100°C !

Widok termowizyjny  górnej i dolnej strony PCB (bez obciążenia)
 

Widok termowizyjny  górnej i dolnej strony PCB (pełne obciążenie)
 

Konieczne jest zatem zastosowanie dobrego chłodzenia bez którego się zwyczajnie nie obejdzie. Pierwsze co przyszło mi do głowy, to montaż radiatora o rozmiarze 15x15mm, jednak rozmieszczenie elementów na PCB pozwala na montaż znacznie większego gabarytu (nawet do 25x25mm). Nie chcąć zbytno przesadzić, ostatatecznie wybrałem niski radiator o rozmiarach 20x20x10mm.

Wybór dobrego chłodzenia dla Raspberry Pi 3 to konieczność.

Jeśli nie planujemy obudować naszego Raspberry Pi 3 w ciasną skrzyneczkę, możemy zdecydować się na wyższy radiator 20x20x20mm, ale musimy liczyć się z tym, że będzie nieco wystawał ponad gniazda USB.

Radiator 20x20z20mm nieco wystaje ponad gniazda USB

Ostatecznie zastosowano radiator 20x20x10mm

Jak prezentują się tempeartury po takim zabiegu? Zobaczmy ponownie widok termowizyjny górnej strony PCB w stanie spoczynku i pełnego obciążenia.

43°C stan bezczynności / 50°C pełne obciążenie
 

Dlaczego producent nie podjął kroku, aby dodać taki radiator out-of-box? Naprawdę nie wiem, ale to już nie pierwszy taki przypadek z jakim się spotykam. Zobaczmy jeszcze porównanie górnej i dolnej strony PCB przy pełnym obciążeniu w nieco innej tonacji odwzorowania temperatur.

Rozkład temperatur dolnej i górnej warstwy PCB przy pełnym obciążeniu
 

Testy wydajności

Testy programów

Testy nośnika danych

Sieć i Wi-Fi

W przypadku portu Ethernet nie ma większych niespodzianek - nowe Raspberry Pi 3 osiąga wynik na identycznym poziomie co swoi poprzednicy.

Cłość nieco "psuje" karta WiFi, a konkretnie miniaturowa antenka umieszczona na krawędzi płytki. W odległości kilku metrów od routera udało mi się wyciągnąć zaledwie 25Mbps. Czy to dużo, czy mało? Zależy od zastosowania. Dlatego na to pytanie będziecie musieli odpowiedzieć sobie sami.

Anetna WiFi

Podsumowanie

Raspberry Pi 3 pomimo pewnych niedociągnięć, śmiało można uznać za udaną konstrukcję. Stosując nawet najmniejszy radiator, otrzymujemy bowiem znaczny przyrost mocy w prównaniu do poprzedniej wersji. I chociaż wbudowana karta WiFi nie spełni oczekiwań pewnej grupy użytkowników, to i tak znajdzie swoich obrońców. Raspberry wciąż posiada najsilniejszą społeczność i niezliczoną ilość projektów, które okażą się pomocne dla tych, którzy dopiero zaczynają swoją przygodę z komputerkami SBC.

Sprzęt do testów dostraczył sklep ElTy.pl: