Avtor: dr. Simon Vavpotič
e-mail: simon.vavpotic@gmail.com
9. januarja smo po nestrpnem pričakovanju končno dočakali različico Raspberry Pi 5 z izboljšanim krmilnikom pomnilnika in 16 GB RAM. Velika količina pomnilnika pride še kako prav pri reševanju umetno-inteligenčnih problemov in namizni rabi.
Ugibanja je konec! Raspberry Pi Ltd. je končno presenetil z nečim, kar smo bili pri dražjih konkurenčnih Orange Pi 5 Plus in Rock Pi 5 že dolgo vajeni in se obenem ni posrečilo niti najbolj zagretim entuziastom, ki so zamenjali pomnilniški čip in nato obupani ugotovili, da Raspberry Pi 5 s starim SoC ni kos dvakrat zmogljivejšemu pomnilniškemu čipu, za kar je bil potreben tudi nov sistem v enem čipu (SoC) z zmogljivejšim krmilnikom pomnilnika.
Novi Raspberry Pi 5 se po zunanjem izgledu sicer le malo razlikuje od svojih predhodnikov, a se več kot očitno loči napisu 16 GB. Zanimivo je tudi, da ob pozicijah za namestitev 0-ohmskega, ki določa velikost vgrajenega pomnilnika, ni več besedila.
Stari SoC, ki so ga vgrajevali le v Raspberry Pi 5, in novi SoC, ki ga je že lani prvi dobil Raspberry Pi Compute Module 5, nato pa še revolucionarni Raspberry Pi 500, se razlikujeta le po črki D, ki je nadomestila črko C zadnjem delu oznake čipa, torej: Broadcom 2712ZPKFSB00D0T namesto Broadcom 2712ZPKFSB00C0T.
Ta vsebina je samo za naročnike
Kaj deluje in kaj ne?
Preizkus obstoječe programske opreme razkrije, da z novim SoC delujejo le nekateri operacijski sistemi, kot sta Raspberry Pi OS Bookworm in Kali Linux, medtem ko pri drugih, denimo: Lineage ali AOSP Android in Windows 11 potrebujejo posodobljene različice.
Sam sem se lotil namestitve zastonjskega KONSTA KANG Androida 15, ki je ne le zadnja javnosti dostopna različica tega operacijskega sistema, ampak hkrati podpira vse variante Raspberry Pi 5/500/CM 5 s starim in novim SoC.
Drugače je z Windows 11, za katerega je za Raspberry Pi 5 na voljo zgolj neuradno podprti UEFI BIOS, katerega zadnja različica je žal še od marca lani v0.3. Dozdevno je razvoj ustavljen, saj si ga pri Microsoftu skoraj gotovo ne želijo.
Je pa zato v bližnji prihodnosti bolj verjetna razširitev uradne podpore za Windows 11 tudi na Raspberry Pije 4 in 5. Že nekaj časa se znano, da namerava Microsoft dovoliti nameščanje tega operacijskega sistema tudi v (starejše) računalnike brez TPM modula, ki naj bi zagotavljal večjo varnost delovanja, ki ga seveda Raspberry Piji nimajo. Obenem naj bi nameravali razširitev uradne podpore za Windows 11 na večje število računalnikov z arhitekturo ARM64 in ne na zgolj tiste, ki uporabljajo procesorje Snapdragon.
Zaenkrat lahko Windows 11 (ki ga prenesemo iz spletne strani za razvijalce: https://uupdump.net) poganjamo le na Raspberry 5 s starim SoC, medtem ko v Raspberry Pi 500, Raspberry Pi Compute Module 5 in Raspberry Pi 5 z novim SoC ne delujeta. Škoda!
Naj dodam, da obenem ne deluje niti VMWare gostiteljski strežnik VMX, s katerim smo lahko Raspberry Pi 5 spremenili v stroj za poganjanje navideznih računalnikov, in prav tako potrebuje delujoč UEFI BIOS.
Dobra novica pa je, da lahko nekoliko drugačen stroj za virtualizacijo, QEMU, poganjamo tudi v Raspberry Pi OS. 16 GB RAM je zanj vsekakor več kot dobrodošlih. Podrobnosti o njem si lahko ogledate v videu: Raspberry Pi 500 Runs Virtual Machines! (https://youtu.be/4603ZRIURuU), ki pokriva tudi Raspberry Pije 5 in Raspberry Computer Module 5 z novimi SoC.
Vsekakor pomnilnika pri poganjanju dveh ali več navideznih računalnikov hkrati nikoli ni dovolj, lahko pa del glavnega pomnilnika uporabimo tudi kot hitri navidezni podatkovni pogon. Slednje že s pridom izkorišča operacijski sistem Android, ki v navidezni podatkovni pogon naloži svoje jedro in ga tako hkrati zaščiti pred morebitnimi hekerskimi napadi.
Kako hitra sta novi pomnilnik in SoC?
Podobno kot njegov predhodnik s starim SoC, ima tudi Raspberry Pi 5 s 16 GB RAM nameščen en sam pomnilniški čip in ne po dva, kot jih imata konkurenčna Orange Pi 5 in Rock Pi 5, ki oba temeljita na RK3588S SoC s 4-kanalnim krmilnikom pomnilnika, pri čemer je širina posameznega kanala 16-bitov. Zato pri branju 64-bitne besede potrebni štirje zaporedni dostopi. Hitrost pomnilniškega vodila je sicer 4228 MT/s, kar pomeni okoli 4 GT/s (giga transakcije na sekundo), oziroma okoli 8 GB/s pri 16-bitnem vodilu, ker se hkrati preneseta dva bajta.
Hitrost pomniškega vodila Raspberry Pi 5 s BCM2712 SoC je 4267 MT/s, kar je prav tako okoli 4 GT/s. Vendar je vodilo 32-bitno, kar pomeni, da se po njem pri vsaki transakciji prenese po 32-bitov (4 bajti) in ne le 16-bitov (2 bajta), kar v praksi zagotavlja približno enako hitrost dostopa. V praksi se izkaže, da je enokanalni pomnilnik celo hitrejši od 16-bitnih 2-kanalnih. Raspberry Pi 5 z 16 GB RAM je v tem pogledu boljša izbira kot Rock Pi 5 ali Orange Pi 5 Plus z enako količino pomnilnika.
Res pa je, da imata slednja tudi možnost večjih pomnilnikov z do 32 GB, vendar slednje ne pomeni, da se dostop do podatkov v pomnilniku hitrejši. Je pa res, da lahko v večjem pomnilniku hkrati obdelujeta več podatkov, ki jih tako ni potrebno začasno odlagati na SSD pogon, počasno SD kartico ali drug pogon za trajno hrambo podatkov.
Je hitrost RAM odvisna od njegove velikosti?
Zanimivo je tudi, da lahko na nekaterih spletnih forumih preberemo naj bi bila pasovna širina glavnega pomnilnika pri Raspberry Pi 5 s 4 GB RAM celo nekoliko večja pasovne širine pri Raspberry Pi 5 z 8 GB RAM, kar razkrivajo meritve nekaterih hitrostnih testov (GeekBench, Stress-ng numa itn.). Dozdevno je slednje posledica dvakrat daljšega osveževalnega cikla, ki je potreben za ohranjanje vsebine pri dvakrat večjem pomnilniku. Seveda to velja za stari SoC oznako 2712ZPKFSB00C0T, medtem ko ima novi SoC z oznako 2712ZPKFSB00D0T nekoliko spremenjeno arhitekturo, zato naj bi bile razlike manjše. Obenem naj bi pasovna širina glavnega pomnilnika hitro padala tudi z navijanjem osnovne delovne frekvence iz 2,4 GHz na 2,8 GHz ali več. Slednje gre pripisati morebitnemu neskladju med hitrostjo pomnilniškega vodila in hitrostjo nekaterih notranjih (npr. procesorskega) vodil znotraj SoC.
Hitrostni testi
Ker sem se pisanja članka lotil še pred uradno predstavitvijo Raspbery Pi 5 s 16 GB javnosti, ki je bila 9. januarja, mi ni preostalo drugega kot da ta nadvse zanimiv računalnik na eni plošči tiskanega vezja še sam preizkusim. Test treh različic Raspberry Pi 5 z 4 GB, 8 GB in 16 GB RAM z novim SoC (2712ZPKFSB00D0T) pokaže manjše razlike hitrosti pri dostopu do pomnilnika v korist manjšim pomnilnikom, vendar so te le okoli 5 %. Po drugi strani, deluje Raspberry Pi 5 s starim SoC (2712ZPKFSB00C0T) z 8 GB RAM znatno počasneje od vseh omenjenih, saj pri meritvi z orodjem stress-ng (ukaz: sudo stress-ng –numa 4 –numa-ops 1000 –metrics –perf) doseže le okoli 60 % hitrosti Raspberry Pi 5 z novim SoC.
Pri tem velja poudariti, da je bil test pri vseh računalnikih izveden pri nominalni procesorskih hitrosti (2,4 GHz) brez navijanja procesorskih ali grafičnega jedra. Žal imam s starim SoC na voljo le Raspberry Pi 5 z 8 GHz, zato nisem mogel izvesti testa z manjšimi pomnilniki. V vseh primerih sem uporabil isto SD kartico z Raspberry Pi OS Bookworm, ki podpira tako nove kot stare SoC, ki sem jo zagnal prek USB vmesnika ali iz ležišča za SD kartico, kar sicer ne vpliva na rezultat meritve, ki se nanaša izključno na hitrost delovanja pomnilnika.
Se Raspberry Pi 5 s 16 GB RAM izplača?
Nekoliko večji DDR SDRAM računalniku navadno zagotavlja bistveno daljšo življenjsko dobo, saj so skoraj vse nove različice obstoječih pa tudi nove aplikacije glede pomnilnika praviloma veliko požrešnejše od starih. Veliko pomnilnika je zato vsekakor dobrodošlo, če želimo Raspberry Pi 5 uporabljati kot namizni računalnik z obilico zastonjske programske opreme, ki jo lahko enostavno namestimo iz interneta. 40-polni razširitveni priključek je obenem kot nalašč za programiranje Arduino projektov, o čemer ste lahko prebrali v SE334.
Po drugi strani, je velik pomnilnik potreben tudi za reševanje številnih umetno-inteligenčnih (UI) problemov, kot je razpoznavanje predmetov in oseb v prostoru. Tu si lahko izdatno pomagamo tudi s sodobnimi UI pospeševalniki, kot je Hailo-8, ki ga lahko kupimo v kompletu z razširitvenim klobukom za zunanje vodilo PCIe na Raspberry Pi 5. Če kupujete nov Raspberry Pi 5, se zato vsekakor splača razmisliti o nekoliko dražji 16 GB različici, po drugi strani pa je zdaj že skoraj obvezna 8 GB različica nekoliko cenejša…
