Raspberry Pi 4 B. Первые разочарования

07 июля 2019, 08:22
Несколько последних недель после представления нового одноплатного компьютера Raspberry Pi 4 B, весь интернет бурлит обсуждениями - как долго мы этого ждали, и какой это прорыв по сравнением с предыдущим поколением Raspberry Pi 3B+. Видеоблогеры, основная часть которых получила новый одноплатник до официальной даты выхода, сразу же выпустили обзоры, поющие дифирамбы новой "малинке". Нечего и говорить о глобальном комьюнити, которое видя, как далеко ушли конкуренты Raspberry в мощностях процессоров и объемах памяти, вздохнули с облегчением. Но так ли все хорошо на самом деле?

Заказывая новую "малинку", у меня не было определенного плана что с ней делать, но зная что "малинок много не бывает" и любой хоббист найдет ей за пару минут применений больше, чем пальцев на своих же руках и ногах, я не задумываясь заказал вот такой комплект:

  • Raspberry Pi 4 (4 Gb RAM),
  • официальный БП USB-C,
  • официальный бело-красный пластиковый корпус.

И тут же я столкнулся с первой проблемой - цена. Комплект c доставкой обощелся мне чуть больше ста! долларов (100 USD). И если прибавить сюда еще и microSD карту хорошего качества класса A2, как рекомендует, например, официальный сайт Home Assistant, то мы с легкостью подойдем к отметке в 150 долларов. Накинем Z-wave и Zigbee стики и вот уже и "колобок" (Athom Homey) не кажется такой уж и дорогой покупкой.  Не далеко с таким ценником и до Intel Nuc, а если рассматривать б/у варианты, то можно собрать намного более производительный центр умного дома на базе неттопа или barebone компьютера. Но все мы знаем, что огромное комьюнити пользователей и база знаний всегда идет бесплатно с покупкой любой Raspberry Pi, поэтому заострять внимание на цене не считаю нужным. "Малину" никогда не покупали за соотношение цена/производительность, плюс есть ведь и более дешевые версии четвертой raspberry с меньшим объемом памяти - 1 и 2 Гб соответственно, они все ещё находятся в бюджетной категории.

Итак, пришел мой заказ, я не претендую на полноценный обзор, но хотел бы отметить некоторые свои наблюдения, которые, надеюсь, будут полезны многим на этом портале. Все они будут через ту или иную призму касаться "умного дома".  Обзор затронет лишь часть того, о чем хотелось бы написать, поэтому подписывайтесь. Всё заслуживающее внимание широкой аудитории будет периодически появляться в моем блоге. Не забудьте поставить лайк или оставить комментарий, чтоб мотивировать автора на создание интересующего вас контента.

Близнецы или Двойняшки: Внешние различия с Raspberry Pi 3B+

На сайте уже есть полная спецификация продукта - с ней можно познакомиться здесь. Основными внешними различиями являются наличие двух microHDMI портов вместо одного полноразмерного HDMI порта, изменение в очередности расположения портов USB (два из них теперь USB 3.0) и Ethernet, а также расположения модуля RAM на верхней стороне платы - на Rpi 3B+ он был расположен снизу. Еще одно важное изменение - порт USB-C для питания. Все остальное, включая GPIO, разъёмы для SD карт, дисплея, камеры и PoE расположены в тех же местах и идентичны таким же на плате предыдущего поколения. Это дает нам возможность использовать аксессуары от предыдущих моделей Raspberry. К сожалению, использование корпусов от Rpi 3 не получиться без модификаций, из-за разного расположения разъёмов.

Новый источник питания выглядит неплохо, имеет разъём USB-C и выдает аж целых 3 (три) Ампера при 5.1 Вольтах, для питания нового мощного чипа. Надеюсь, что дополнительная мощность поможет и беспроблемно питать все стики для связи с устройствами умного дома. Использования старых 2.5А БП возможно, но не рекомендовано при наличии какой-либо периферии (мышь, клавиатура, монитор, USB), Raspberry даже выпустили официальный адаптер microUSB to USB-C.

Быстрее, выше, сильнее или коротко о производительности

Вы уже наверняка знаете, что основные изменения коснулись процессора и графического чипа, а также памяти - ее стало не только больше, но она еще и стала быстрее. Сравнительные таблицы пестрят на многих сайтах. Я тоже не удержался от того, чтоб не создать еще одну и подчерктнуть основные изменения в Rpi 4, по сравнению с предшественницей:


Raspberry Pi 4 B
Raspberry Pi 3 B+
CPU1.5-GHz, Quad-Core Broadcom BCM2711B0 (Cortex A-72)
1.4-GHz, Quad Core Broadcom BCM2837B0  (Cortex A-53)
GPU500 MHz VideoCore VI 
400 MHz VideoCore IV
RAM1 - 4GB DDR4
1GB DDR2
LANGigabit Ethernet
330 Mbps Ethernet
Wi-Fi802.11ac (2.4 / 5 GHz)
802.11ac (2.4 / 5 GHz)
BLEBluetooth 5.0
Bluetooth 4.1
USB2x USB 3.0 / 2x USB 2.0
4x USB 2.0
Video Out4K 60 Hz + 1080p или 2x 4K 30 Hz
2560 x 1600

Но вот что действительно очень важно, так это новая высокоскоростная шина обмена данных, за счет нее удалось разделить потоки от USB и Ethernet, чтобы полностью использовать потенциал этих интерфейсов, а также увеличить скорость слота microSD.  Я решил сам сделать несколько тестов, вот их результаты:

ТестRaspberry Pi 4 B
Raspberry Pi 3 B+
Интернет скорость (Ethernet)
speedtest-cli
Download: 279.44 Mbit/s
Upload: 3.76 Mbit/s
Download: 182.88 Mbit/s
Upload: 40.55 Mbit/s
Скорость записи на microSD
dd if=/dev/zero of=~/test.tmp
bs=500K count=1024
524288000 bytes (524 MB, 500 MiB) copied,
12.6849 s, 41.3 MB/s
524288000 bytes (524 MB, 500 MiB) copied,
45.3343 s, 11.6 MB/s
Скорость чтения с microSD
dd if=~/test.tmp of=/dev/null
bs=500K count=1024
524288000 bytes (524 MB, 500 MiB) copied,
0.744132 s, 705 MB/s
524288000 bytes (524 MB, 500 MiB) copied,
17.1344 s, 30.6 MB/s
Передача данных по LAN
iperf3 sender/receiver
Transfer 626 MBytes
Bandwidth 525 Mbits/sec
Transfer 246 MBytes
Bandwidth 206 Mbits/sec
Стоит сразу отметить, что в "малины" были вставлены разные типы microSD карт, но даже с погрешностью на это, разница в скорости чтения колоссальная. Что бросилось мне в глаза, так это скорость upload, думаю здесь проблема в настройках сети, а уж никак не в новой Raspberry. Я также протестировал скорость чтения и записи на внешний SSD, подключенный по USB 3.0 к Raspberry 4. Результаты 171 MB/s на запись и 631 MB/s на чтение. Я предполагал, что скорость чтения Raspberry Pi 4 с USB будет больше, чем с microSD карты, но оказалось что они сопоставимы - здесь, вероятно, влияет синтетика теста, а также возможное использования буфера "малиной".

Множество сайтов сделали сравнения скорости процессора, производительности, температуры и энергопотребления новой Raspberry Pi 4 B. Я не буду повторяться, а приведу ссылки на официальный benchmark от Raspberry, обзор и сравнение от Tom's Hardware, а также сравнительную таблицу от Core Electronics.

Raspbian Buster и первый старт

Вместе с новой начинкой мы также получили и новую версию операционной системы - Raspbian Buster. Я не буду заострять внимание на различиях с предыдущей версией Stretch, о них подробно можно почитать здесь. Скажу лишь, что изменения коснулись в основном безопасности, а также чуть изменился интерфейс - его сделали более современным, а именно, убрали красивости. Основное же различие лежит в использовании нового open-source драйвера Open GL совместно с аппаратным ускорением для использования всех возможностей новой четвертой "малины", портировать его в старые версии Raspbian посчитали накладным, и поэтому они не поддерживают новую Raspberry Pi 4. Именно здесь и кроется корень многих проблем: любая новая система требует времени разработчиков на адаптацию их программных продуктов для работы с ней. Более того Raspbian Buster вышел даже раньше официального релиза своего прототипа Debian Buster, официальный релиз которого назначен на 6 июля 2019 года. Соответственно, не стоит ждать полной поддержки всего и вся с первых же дней. В этом я смог убедиться и сам, но об этом немного позже.

Я скачал образ Raspbian Buster Desktop c сайта Raspberry. Записал с помощью Balena Etcher на SD карту, вставил в малинку, подключил ее к монитору и питанию, и загрузка началась. Подводных камней и проблем не было, несмотря на пугающую надпись с официального сайта:

"If your Raspberry Pi 4 will not boot, it is possible that the SPI EEPROM has become corrupted."

После загрузки система сразу предложила скачать обновления, что я сразу и подтвердил. Честно сказать, я никогда не использовал продукты Raspberry в режиме ПК, а в основном только удаленно в headless. 

Удивила быстрота работы и отзывчивость мыши, но только до тех пор, пока я не активировал 4k60p вывод на монитор, после этого все стало хоть немного, но притормаживать. Открыл YouTube в браузере Chromium и запустил видео 4k60p, к сожалению, даже выбрать 4K качество было невозможно, а при 1080p видео cильно лагало, лишь 720p было смотрибельным. Хоть и разочарование, но не сильное, все-таки я покупал Raspberry не для просмотра видео на YouTube. После непродолжительного знакомства с интерфейсом я активировал в настройках ssh и vnc, чтобы перейти к обычному способу общения с одноплатником - через терминал.

Если  у вас нет клавиатуры, мыши и монитора, для того чтобы сделать первую настройку и включит ssh, вы можете воспользоваться вот этой инструкцией с портала.

Несбывшиеся мечты, запуск с USB и новый EEPROM

Отсутствие m.2  или eMMC слота на Raspberry Pi 4 компенсируется наличием двух портов USB 3.0. Увеличение скорости в почти 10 раз позволяет нам наконец-то эффективно использовать внешние USB диски. И вот я уже подготовился установить всю систему на внешний SSD, но не тут было, оказывается пока загрузка с USB не поддерживается. Вот что пишут на официальном сайте самого Raspberry: 

" PXE and USB Boot. Support for these additional bootmodes will be added in the future via optional bootloader updates. The current schedule is to release PXE boot first, then USB boot. "

В данный момент (начало июля 2019 года) запуск с USB не поддерживается, эта функция будет доступна даже позже запуска по сети (PXE boot). К счастью, существует возможность перенести всю root область на USB диск, оставив только небольшую загрузочную часть на флэшке.  Инструкция о том, как это сделать, может с легкостью стать темой отдельной статьи, пока же вы можете воспользоваться инструкцией от Tom's Hardware здесь.

Это приводит нас к еще одному серьезному изменению в архитектуре нового одноплатника, по сравнению с предыдущей моделью. У четвертой "малины" имеется SPI EEPROM (4MBits/512KB) - не что иное, как небольшой чип, содержащий код для загрузки системы. Он, по сути, заменяет bootcode.bin, который ранее находился в boot разделе SD карты. EEPROM является перезаписываемым, поэтому новые функции могут быть добавлены в следующих прошивках как, например, столь вожделенный нами USB Boot. Более подробно об этом можно прочитать здесь.

Deconz, Docker, Home Assistant в venv и другие ругательства

Переходим в терминал и начинаем проверять совместимость наших любимых программ для умного дома. Начнем с Deconz. Образ под Buster на сайте dresden elektronik пока не доступен, что и следовало ожидать. Что же, пробуем установить Deconz из командной строки, на сайте сразу видим, что ни Buster, ни Raspberry Pi 4 не поддерживаются. Попытка не пытка, следуем инструкции с сайта:

sudo gpasswd -a pi dialout
wget -O - http://phoscon.de/apt/deconz.pub.key | \
           sudo apt-key add -
sudo sh -c "echo 'deb [arch=amd64] http://phoscon.de/apt/deconz \
            $(lsb_release -cs) main' > \
            /etc/apt/sources.list.d/deconz.list"
sudo apt update
sudo apt install deconz
 

Похожее на положительный исход, устанавливается deconz 2.05.65. Проверку стабильности релиза делать не стал, но на github открыта issue и есть информация, что официальная поддержка Buster-a появиться только в deconz 2.05.67. Так что, судя по всему, без багов не обойтись. Подождем.

Теперь переходим к Home Assistant. Образа Hass.io для Raspberry Pi 4 пока нет - ожидаемо. Зато новый образ Hassbian основан на Debian Buster, но Debian это вовсе не Raspbian, подводных камней не миновать. Вдобавок такой способ установки HA один из самых непопулярных, пробовать его не стал. Тем более на github открыт целый раздел, где собирают все issue этого релиза.

Остается любимый народом способ установки, в python virtual environment по статьям Охотника. Четко следуем инструкциям, но результат плачевен - установка прервана с ошибкой.

На закуску Docker, но и здесь все не просто. Стандартная рекомендованная процедура установки не проходит, отсутствуют пакет в репозиториях. К счастью, есть уже способ обхода, благодаря всему тому-же огромному комьюнити пользователей. Команда прилагается:
sudo curl -sL get.docker.com | sed 's/9)/10)/' | sh
Docker установлен, а это спасение. Для теста я установил portainer, где уже из графического интерфейса можно будет продолжать установку. В контейнерах можно поднять все нужные нам программы, включая Home Assistant, Homebridge, Nore-Red, Deconz и т.д. При таком использовании "малины" как раз и начинает иметь смысл иметь дополнительную оперативную память. 

Заключение

Если подвести краткий итог, то однозначно можно сказать, что Raspberry Pi 4 - это серьезный upgrade, по сравнению с предшественником. Увелечение скорости USB, скоростной гигабитный Ethernet порт, а также новый мощный процессор и графический чип делают решение о покупке достаточно простым. 

При сравнении с предыдущей версией Raspberry Pi3 B+, у нас имеется огромный запас по ресурсам и мы можем нагрузить наш сервер умного дома дополнительными задачами, например, такими как распознование лиц.

К сожалению, в данный момент мы также видим и отсутствие полного спектра поддерживаемого программного обеспечения, нет поддержки загрузки с USB и SSD, а также всеобщий ажиотаж и отсутствие платы в продаже во многих магазинах. Из этого всего можно сделать очевидный выбор - с покупкой платы пока стоит повременить.

Если Вы все-таки решили приобрести Raspberry Pi 4 B, то сможете это сделать очень выгодно, достаточно перейти по ссылке.


Все новости мира умных домов - t.me/SprutAI_News

Остались вопросы? Мы в Telegram - t.me/soprut

  1. Дмитрий Батюшин (ReD)
    Дмитрий Батюшин (ReD) 8 дней назад

    Спасибо большое за такое описание устройства!

  2. Антон Киселёв (Whilser)
    Антон Киселёв (Whilser) 8 дней назад

    Спасибо за обзор! Сам поставил ранее Buster на Rpi3, особого дискомфорта не испытал, поправил немного репозитарий для установки докера, все остальное поставил в докер, там с поддержкой проблем нет, за основу внутри Stretch. По соотношению цена/функционал наверное соглашусь, пока третья. Но думаю через годик они упадут в цене и можно брать. 

    • Григорий Абрамов (grishmanCH)
      Я тоже еще раз убедился что докер наиболее универсальный вариант установки.
      По цене сейчас просто спроса больше чем предложения. Заявленная цена на RPi 4 с 4 Гб -  55 долларов, а в среднем цена реальной продажи около 80. Думаю цены упадут к новому году уже, заодно и допилят софт.

  3. Сергей Сафронов (deda)
    Сергей Сафронов (deda) 8 дней назад
    Мощная статья. Спасибо!

  4. (Brain)
    (Brain) 8 дней назад

    Мне думается, что малину на 90% используют для автоматизации дома. Смотреть фильмы-ролики, на такой малютке - изврат. Да и зачем ?
    Зачем для домашней автоматизации гигабитный лан ? К чему USB 3 ? Зачем 4 Gb оперативной памяти ?
    Самая нужная вещь - мощный проц. Но даже со старым процом моя система загружена всего на 5% максимум, а она довольно разросшаяся.

    Статья очень интересная и своевременная. Спасибо большое! 

    Я успокоился и спокойно буду ждать той поры, когда четвертые малинки будут вместо сдачи к покупке пончиков сдавать.

    • Григорий Абрамов (grishmanCH)
      В нашем сообществе малину действительно используют в основном как сервер УД, но вот глобально применений ей больше. Сами создатели позиционируют ее как обучающий компьютер и продвигают в школы и вузы. Из-за этого особое внимание и удивляет интерфейсу. Малину любит и бизнес, излюбленное это дисплеи с меню, предложениями дня в кафе и ресторанах, различные информационные табло, отсюда как раз растут ноги двух 4K HDMI портов.

  5. Эдуард Салло (Edward)
    Эдуард Салло (Edward) 8 дней назад

    speedtest-cli --server 24476

    Retrieving speedtest.net configuration...

    Testing from Cactus Ltd. (91.202.46.40)...

    Retrieving speedtest.net server list...

    Retrieving information for the selected server...

    Hosted by WestCall SPb (Saint Petersburg) [14.24 km]: 8.462 ms

    Testing download speed................................................................................

    Download: 644.75 Mbit/s

    Testing upload speed................................................................................................

    Upload: 556.02 Mbit/s

    • Григорий Абрамов (grishmanCH)

      Пришла? Поздравляю! Поделишься информацией как камеры через Homebridge работают, а то я эту тему совсем не осветил.

      • Эдуард Салло (Edward)
        Эдуард Салло (Edward) 8 дней назад

        ага. Как раз сейчас этим занимаюсь. Только RPi3 под рукой нет, проверить бы на совместимость образа созданного на RPi 4.

      • Эдуард Салло (Edward)
        Эдуард Салло (Edward) 8 дней назад

        Качество сжатия  с  h264_omx стало лучше. Значительно лучше. Во всяком случае на  экране айфона не отличимо от сжатия софтовым кодеком на аймаке. Однозначно + в копилку ))

  6. Алексей Костаков (partizan)

    даже не сомневался в том что отзыв будет таким. за бугром народ возмущается что многие софтины и плагины не идут из-за аппаратных различий. надо ждать...

К списку статей

Похожие статьи

15 ноября 2018, 13:11
Xiaomi Mi Remote 360 добавляем Apple HomeKit
09 ноября 2018, 20:54
Кейс создания умного дома без каких либо прокладок в виде Raspberry pi
15 ноября 2018, 09:42
Способы автоматизации механических ворот
19 марта 2019, 22:19
Обзор долгожданного 2х канального zigbee реле от Aqara, сравнение с конкурентами и небольшой тест на Deconz, Mi Hub и Aqara Hub.
28 августа 2018, 09:48
От голого Raspbian до веб-интерфейса homebridge за четыре команды в терминале.
04 апреля 2019, 17:48
Расскажу о том за ~1 час перевезти УД с 2мя USB стиками с Raspberry PI на Synology NAS.
14 ноября 2018, 06:43
Плагин для интеграции в Athom Homey дочерних zigbee-устройств, подключенных на координаторы deCONZ - RaspBee или ConBee.
25 ноября 2018, 18:23
Умное зеркало добавляем модули Airplay и Google Calendar
03 октября 2018, 22:03
Как собрать и настроить Hyperion Ambilight - адаптивную подсветку ТВ.
29 декабря 2018, 07:22
Ну что, в канун Нового года. Предлагаю небольшой провокационный список. Не надо его рассматривать как руководство к действию - это мои "мысли на тему". Позитива не ждите, но может кто-то сделает ответочку в позитивном стиле.