性能提升 3 倍的樹莓派 4，被爆設計缺陷

「麻雀雖小，五臟俱全。」作為嵌入式開發者、創客，在 Raspberry Pi 4 隆重登場之際，你還能坐得住嗎？

整理 | 屠敏

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

一直以來，素有世界最小電腦之稱的 Raspberry Pi（樹莓派）是一種獨特的存在。它不僅只有一塊信用卡般的體積，還具備主機電腦所具備的功能，如運行 Linux、Windows IoT 系統或上網、打遊戲、看視頻等等。

近日，這個極受開發者追捧的樹莓派迎來了最新一代的硬體與軟體更新，即 Raspberry Pi 基金會於官網正式宣布 Raspberry Pi 4 Model B 的到來。這是一次全面的升級，單從性能上來看，Raspberry Pi 4 為大多數用戶提供類似 PC 的性能級別，同時保留了經典的 Raspberry Pi 介面功能；另外再從價格來看，開發者喜大普奔，售價與此前相同，也是 35 美元（約人民幣 240 元），同時 Raspberry Pi 4 還提供 1GB、2GB、4GB 內存容量選擇，其中頂配需要 55 美元（約人民幣 378 元）。

接下來，我們將一睹 Raspberry Pi 4 的別樣風采。

Raspberry Pi 4 的蛻變

事實上，自 2012 年 2 月份初代 Raspberry Pi 誕生至今，它的外形並沒有做過大幅度地調整，對此，Raspberry 官方也表示，一直在努力保持這種外觀。不過相較於上一版，Raspberry Pi 4 還是對外形進行了少量的調整以適應一些新的功能。

硬體更新

• Raspberry Pi 4 採用了1.5GHz 四核 64 位 ARM Cortex-A72 CPU，型號為博通 BCM2711 Soc，對此，官方表示，這比上一代樹莓派 3 Model B+ 性能提升近 3 倍；

• 功率改進：Raspberry Pi 4 的充電埠從曾經的 USB micro-B 變成了 USB-C 。因為這支持額外的 500mA 電流，這樣即使在 CPU 負載過重的情況下，也能確保為下游 USB 設備提供完整的 1.2A；

• 視頻輸出：為了適應現有電路板佔地面積內的雙顯示輸出，樹莓派 4 用一對 D 型（微型）HDMI 連接器取代了 A 型（全尺寸）HDMI 連接器；

• 全吞吐量千兆乙太網和兩個 USB 3.0 、兩個 USB 2.0 埠：Raspberry Pi 4 千兆乙太網 magjack 從右下方移動到電路板的右上方，大大簡化了 PCB 布線。4 針乙太網供電（PoE）連接器保留在同一位置，因此 Raspberry Pi 4 仍然與 PoE HAT 兼容。主 SoC 上的乙太網控制器通過專用 RGMII 鏈路連接到外部 Broadcom PHY，從而提供全部吞吐量。USB 通過外部 VLI 控制器提供，通過單個 PCI Express Gen 2 通道連接，並提供總共 4Gbps 帶寬，在四個埠之間共享。電路板右側的所有三個連接器都在邊緣上方延伸了一毫米，以簡化外殼設計。在所有其他方面，連接器和安裝孔布局保持不變，確保與現有 HAT 和其他附件兼容；

• 雙頻 802.11ac 無線網路；

• 藍牙 5.0；

• 雙顯示器支持，解析度高達 4K；

• VideoCore VI 顯卡，支持 OpenGL ES 3.x；

• 支持硬體解碼 4Kp60 的 HEVC 視頻；

• 整體重量只有 46 克；

• 在硬體配件上，官方還提供了一套完整配件，其中一個 4GB Raspberry Pi 4、鍵盤滑鼠、入門教程、SD 卡、數據線等附件的套餐，也不過需要 120 美元（約人民幣 820 元）。

軟體更新

在軟體方面，新一代的 Raspberry Pi 採用了 Debian 10 Buster 發行版系統。對此，樹莓派高級軟體工程師 Simon Long 表示，Raspberry Pi 4 一直致力於保持軟體與舊硬體的向後兼容性，因此 Raspberry Pi 所有型號的標準 Raspbian 鏡像都是基於最新版本的 Debian Linux——Buster。而這一新發行版系統帶來了更加簡單的現代化用戶界面和更新的應用程序，包括 Chromium 74 Web 瀏覽器。

別太高興，Raspberry Pi 4 被爆兼容性存在問題！

截止目前，這款既可以做遊戲機，又能成為機器人的 Raspberry Pi 4 已讓業界無數從業者為之歡呼：

「天啊！這是一次瘋狂的升級，USB 3.0！千兆乙太網！WiFi 802.11ac！BT 5.0！4GB RAM！4K！而且最多只要 55 美元！」

不過也就在一眾用戶滿心歡喜入手 Raspberry Pi 4 之際，一位名為 Tyler Ward 的開發者發現，新一代的 Raspberry Pi 在 USB Type-C 的兼容性上存在問題。按常理來說，USB Type-C 埠上兩個 CC 引腳中的每一個都應該獲得自己的電阻器，但是 Raspberry Pi 4 中，其電路設計顯示它們共用了一個電阻，而這樣會直接導致了 USB-C 配件的不兼容。

針對這一問題，Raspberry Pi 聯合創始人 Eben Upton 在接受外媒 TechRepublic 採訪時承認，「帶有電子標記線纜電纜的智能充電器會錯誤地將Raspberry Pi 4 識別為音頻適配器附件，並拒絕向其供電。這一問題，我希望在未來的電路板中修復該問題。」

Raspberry Pi 4對物聯網的影響

當前幸運的是，這個一問題帶來的影響並不是那麼廣泛也可以有效規避。對此，Eben Upton 也給出了他建議的解決方案，即使用不帶 e-mark 晶元的普通 USB-C 線纜來供電，如官方的 Pi 4 充電器。

其實，Raspberry Pi 4 的到來，不僅是業界的再一次技術迭代與進步，其獨特的結構性能也將在萬物互聯時代為物聯網，尤其是智能硬體的發展帶來更有力的技術工具支撐。

猶記得兩年前，筆者帶著「作為開發者，想要物聯網開發，是否需要首先學習學嵌入式？」的疑問請教了中國軟體行業協會嵌入式系統分會副理事長何小慶。他在電話里耐心地解釋道，「「想要物聯網開發，首先要學習嵌入式」這個觀點是正確的，嵌入式是物聯網開發的基礎，現在各大高校的自動化、計算機、電子信息等這些專業中，都有嵌入式的課程。也有不少學校開設了物聯網專業，其中也有大量的嵌入式的課程。不過並不是所有的從事物聯網系統開發應用的人都要懂嵌入式，因為物聯網是一個系統，它有感測器、網關，即為就是我們計算的部分，它後面有手機 App、伺服器，假如你正好是只是從事手機 App 開發的，或者伺服器端開發的，那就不需要深入了解嵌入式系統的知識，你只要知道嵌入式的設備是如何跟你的手機和伺服器進行通訊的，比如藍牙通訊協議，你只要知道這些通訊協議基本原理就可以。」而作為從事硬體層面的開發者，嵌入式無疑是需要具備的基本技能。

Raspberry Pi 作為硬體條件較為成熟、軟體資源較為完備、社區支持較為廣泛的嵌入式開發板，無疑是嵌入式入門最為便捷的通道。而這也是為何 Raspberry Pi 每次的迭代都能引起國內外使用者的激烈探討的原因：

@xorcist：

我一直在使用 RPI2 作為我的 HTPC / NAS。

使用 Pi 作為文件伺服器可能有點不穩定。乙太網控制器是 USB 控制器，既不是非常穩定，也不是非常好。專用鏈路上的新 PHY 可能是這一新版本的最大改進。考慮到高昂的許可證費用和一般的不確定性，HEVC 有點出乎意料。

@lbf-523：

剛買了 3B+ 的我眼淚掉下來。

@David Frantz：

過分關注向後兼容性可能是件壞事！我更願意看到將該板放入 64 位 OS 中的計劃。因為可能在 2-4 年之後，當 Pi 5 問世時，它就會有 6-8GB 的 RAM，到時候大多數用戶只想要 64 位操作系統而自然沒太多人關注 32 位支持。

@Jose：

雖然我同意有時需要保持向後兼容性，但這樣做可能是一個災難性的商業決策。軟體開發是目前最昂貴的項目，沒有人想重新編譯和重新測試他們的應用程序，因為這需要花費金錢和時間。我相信 RPI 基金會正在通過保持一切向後兼容的措施來做正確的事情，直到出現 RPI 4 的 64 位殺手級應用程序。而且，無論如何，一定會有不少的 64 位 Linux 發行版能夠很好地運行於 RPI 4 上。

最後，你打算或已經入手了 Raspberry 4 了嗎？

參考：

https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-4-on-sale-now-from-35/

https://arstechnica.com/gadgets/2019/07/raspberry-pi-4-uses-incorrect-usb-c-design-wont-work-with-some-chargers/

【End】

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