Test Raspberry Pi 3 Model B+, czyli jak odgrzać dwuletni kotlet, by był smaczny

W 2016 roku zobaczyliśmy Raspberry Pi 3 Model B – trzecią zkolei generację „Maliny”, kultowego jednopłytkowego komputerka,który zmienił świat, zdobył serca milionów, uczącprogramowania, elektroniki czy choćby służąc za centrummultimedialne. Dwa lata później dostajemy… nie, wcale nie czwartągenerację. Raspberry Pi 3 Model B+ to nieco ulepszona wersja tego,co już dobrze poznaliśmy, co miałem okazję dogłębnie testować.I szczerze mówiąc, jest to coś, co chciałbym dostać już od razuwtedy, w 2016 roku. Czy dzisiaj te ulepszenia wystarczą, by spełnićoczekiwania? Zapraszam do testu ulepszonej Maliny trzeciej generacji,przeprowadzonego dzięki uprzejmości sklepu Botland.

Niech przypomnę: wydany w tegoroczny Dzień Liczby Pi nowy modelMaliny przynosi tę samą wykonaną w procesie 40 nm jednostkęcentralną Broadcoma (BCM2837) z czterema 64-bitowymi rdzeniamiCortex-A53, tym samym zintegrowanym GPU VideoCore IV, taką samąilością pamięci operacyjnej (1 GB LPDDR2), takim samym kontroleremUSB 2.0 z czterema portami, oraz co chyba najważniejsze – takąsamą ceną. Nie zmieniły się też czytnik microSD na pamięćmasową, wyjście HDMI, złącze audio-wideo minijack, złączekamery CSI, szeregowy interfejs dla wyświetlacza DSI, złączezasilania microUSB, oraz oczywiście 40-pinowe złącze GPIO,pozwalające niemal dowolnie rozbudowywać Malinę.

Oczywiście jest trochę różnic:

• Sam procesor został ulepszony nieco pod kątem energooszczędnościi otrzymał metalowy zintegrowany rozpraszacz ciepła, dzięki czemumożliwe stało się podkręcenie rdzeni CPU z domyślnejczęstotliwości 1,2 do 1,4 GHz.
• Stary czip radiowy Wi-Fi zastąpiono nową jednostką – podmetalowym ekranem kryje się Cypress CYW43455, zapewniający obsługęstandardu Wi-Fi 802.11ac i pasma 5 GHz, oraz Bluetootha 4.2.
• Do kontrolera USB 2.0 podpięto nowy kontroler gigabitowegoEthernetu (oczywiście ograniczony maksymalną szybkością hosta,gigabitowych transferów tu nie uświadczymy, ale i tak jest lepiejniż ze 100 Mb/s w poprzednich modelach).
• Stworzono też dla nowej Maliny specjalną nakładkę Pi PoESwitch HAT, pozwalającą na jednoczesne podłączenie Maliny dosieci po Ethernecie i jednoczesnym jej zasilaniu z kabla sieciowego.

Wydajność procesora

[img=sDSC05346]Podkręcenie zegarów oznacza większą szybkość komputerka –i faktycznie da się to odczuć już po pierwszym uruchomieniu wsystemie Raspbian. Pulpit PIXEL stał się odczuwalnieresponsywniejszy (choć to też zasługa optymalizacji software’owychw ostatnich latach), przeglądarka Chromium na nowej Malinie teżdziała płynniej, o ile nie wpadniemy na jakiś szalony pomysł zjednoczesnym otwarciem dziesięciu aplikacji webowych jednocześnie.Z dwiema-trzema kartami, z jakimś Gmailem czy Dokumentami Google dasię pracować, gorzej jeśli otworzymy wideo 720p z YouTube, którepotrafi Malinę „zamrozić”.

Twórcy Raspberry Pi zapewniali, że możemy się spodziewaćwzrostu wydajności względem poprzedniego modelu na poziomie nawet15% – i faktycznie widać to w przeprowadzonych testachprzeglądarkowych z pakietu BrowserBench. Wzrosty nie sąrównomierne, zależą od obciążeń roboczych, widać że tam gdziew grę wchodzi dławienie się na komunikacji z pamięcią,podkręcone zegary dają mniej niż by mogły – ale ogólnie postępjest.

Jedną z największych atrakcji Raspberry Pi jest możliwośćlegalnego używania na komputerku świetnego pakietu Mathematicafirmy Wolfram Research. I tutaj standardowy benchmark Mathematikipokazuje zauważalny wzrost wydajności. Jasne, to nawet nie stałokoło wydajności na pececie (tym bardziej że pakiet ten został wciągu ostatnich lat bardzo mocno zoptymalizowany na architekturęx86, na ARM-ie działa jak działa), ale do zastosowań w jakichwykorzystać go może zwykły użytkownik, jakaś niesamowitawydajność nie jest potrzebna. Na pewno Mathematica na Raspberry Pi3 Model B+ szybciej liczy całki niż typowy student II rokupolitechniki.

Płynniej pracuje się też z bardzo sympatycznym narzędziem doprogramowania muzyki – Sonic Pi. Napisane w Railsach narzędzienawet na poprzednim modelu potrafiło się zadławić przy bardziejzłożonych przykładowych kompozycjach.

W multimediach nie zauważymy żadnej różnicy. Zbudowany wokółodtwarzacza Kodi system OSMC pozwala uzyskać dla wideo H.264 wrozdzielczości FullHD 60 FPS przy rozsądnym bitrate, niekiedy udajesię też odtworzyć wideo H.265 (HEVC) w FullHD, choć tu bezwsparcia sprzętowego możemy spodziewać się różnych problemów.

Zainteresowanych wydajnością w zastosowaniach serwerowych... no cóż, jest w erze powszechnego wykorzystania szyfrowanych połączeń pewnym masochizmem używać do tego Maliny – procesor Broadcoma pozbawiony rozszerzeń kryptograficznych jest przeraźliwie powolny.

Mimo tego warto zerknąć na wyniki testu bazy Redis, ujmuje ona bowiem zarówno procesor jak i operacje na pamięci oraz przerwania systemowe, oraz benchmarka Javy:

Jeśli interesują Was inne testy tego typu, to zapraszam do wyników uzyskanych przez Phoronixa, już opublikowanych w bazie OpenBenchmarking.org.

A jak z grami? Zainteresowani wykorzystaniem nowego Raspberry Pido rozrywki nie zauważą znaczącego postępu. Po aktywacji wnarzędziu raspi-config nowego eksperymentalnego sterownika OpenGLpogramy sobie w linuksowe gierki 3D z repozytorium Raspbiana zpraktycznie takim samym poziomem FPS. Benchmark Quake 3 Arena zwrócił75 FPS, o 4 klatki lepiej niż na poprzednim modelu.

Podobna sytuacja występuje z emulatorami konsol z projektuRetroPie.Gry dla Nintendo 64 wciąż będą stanowiły twardy orzech dozgryzienia. Chyba że…

No właśnie, podkręcanie. W przeciwieństwie do poprzedniegomodelu Maliny, tej nowej da się podkręcić częstotliwości pracyzegarów. Jak zapewne pamiętacie, Raspberry Pi Model B potwornie sięgrzało, pełne obciążenie wszystkich rdzeni bez dodatkowegochłodzenia potrafiło w kilka minut podnieść temperaturęprocesora do 97°C.

W nowym modelu przy maksymalnym obciążeniu bez wykorzystaniaradiatora szczytowa temperatura sięgnęła 84°C. Po zastosowaniumiedzianego radiatora ze starej karty graficznej i pastytermoprzewodzącej Arctic udało się zejść z temperaturą podmaksymalnym obciążeniem do 71°C.

Skoro jest tak dobrze, to spróbowałem podkręcenia. Mój rekordto częstotliwość CPU 1575 MHz, GPU 500 MHz, i RAM 500 MHz.

Podkręcamy Malinę: ustawienia config.txt: arm_freq=1575 gpu_freq=500 core_freq=500 sdram_freq=500 over_voltage=8 sdram_over_voltage=3 v3d_freq=500

Aby jednak uzyskać stabilną pracę przy takich parametrach (anie zawieszenie się po 2-3 minutach pracy) musiałem skorzystać zaktywnego chłodzenia – pomógł wentylatorek 5V, naklejony naradiator.

Przy takim podkręceniu gry do tej pory niegrywalne na Malinie zemulatorem Mupen64+, takie jak np. Golden Eye 007, stawały sięgrywalne – 30 FPS jest do wzięcia. Niektórzy internaucitwierdzą, że udało im się uzyskać jeszcze lepsze wyniki –niestety mi próby zwiększania częstotliwości pracy powyżejwspomnianych ustawień. Zapewne to kwestia optymalizacji chłodzeniai zasilania – zabawa czeka.

Gigabitowy Ethernet i nowy czip radiowy zachęcają dowykorzystania nowej Maliny w zastosowaniach sieciowych. Trzeba jednakpamiętać o ograniczeniach wynikających z kontrolera USB 2.0 –choć oczywiście zabawnie będzie zrobić z Maliny serwerplików,

Za pomocą narzędzi iperf oraz Netperf zmierzyłem wydajność sieci poEthernecie. Obiecywany przez twórców komputerka trzykrotny wzrostprzepustowości nie został zmyślony.

Całkiem nieźle nowe Raspberry Pi radzi sobie też z łącznościąbezprzewodową, szczególnie w paśmie 5 GHz – o ile oczywiściemamy router gdzieś w pobliżu.

Niestety eksploatacja Raspberry Pi 3 Model B+ będzie nas kosztowałatrochę więcej niż poprzedniego modelu. To chyba najsłabszy punkttestowanego komputerka. O ile nowy kontroler napięcia rozwiązałproblemy ze stabilnością pracy poprzedniego modelu, to możemy zaobserwować odczuwalnywzrost poboru energii. Do nowej Maliny trzeba mieć po prostu bardzodobry zasilacz, który zapewni amperaż przynajmniej 2,5A.

Niby wszystko jest w porządku z tą nową Maliną. Zauważalnie szybsza, nawet daje się podkręcać, mniej się grzeje, zapewnia znacznie szybszą obsługę sieci... ale to wszystko drobne ulepszenia anachronicznej co do zasady konstrukcji.

O ile w 2016 roku można było jeszcze wskazać powody dla kupienia Raspberry Pi 3 Model B, to dwa lata później z tą wersją Plus mamy coraz więcej wątpliwości. Owszem, obsługa sieci jest szybsza, ale w roli np. serwera plików i tak będziemy ograniczeni do szybkości pamięci masowej, a tu Raspberry Pi wciąż nie wspiera standardu UHS.

Wzrost wydajności może i wydaje się niezgorszy, ale nowe jednopłytkowe komputerki innych producentów (na czele z bardzo ciekawym Le Potato) są dziś znacznie lepsze, co więcej przychodzą z prawdziwie 64-bitowymi systemami, podczas gdy Raspbian wciąż trzyma się 32 bitów.

Centrum multimedialne? W erze niedrogich już telewizorów 4K i 10-bitowej głębi koloru kupowanie nowej Maliny do oglądania filmów nie ma większego sensu. Są lepsze i tańsze rozwiązania.

Wreszcie zaś nie podoba się mi tak duży wzrost zużycia energii. Czego jednak można oczekiwać... kręcenie zegarami gdy tkwi się wciąż w przestarzałym procesie technologicznym nie może nie mieć skutków ubocznych.

W tej sytuacji atutów Raspberry Pi 3 Model B+ jakby trochę mniej. Ogromna społeczność i udokumentowane doświadczenia, liczne płytki rozszerzeń, licencja na Mathematikę, czyli praktycznie to wszystko, co już było. Jeśli chcecie, kupujcie, wiadomo (choć do zastosowań „robotycznych” pewnie bardziej nada się Raspberry Pi Zero). Zastanówcie się jednak, co chcecie z tą nową Maliną robić w 2018 roku.