作者

Elektor实验室MathiasClaussen

译者

禾沐

全新的树莓派(Pi)4终于发布了！树莓派4的发布带来了许多我们期待已久的变化，现在就让我们亲自来对新的硬件进行测评，并总结第一印象。在此之前，树莓派每代的变化都不太大。树莓派2到3是一次不错的更新，但是树莓派3B+相对3B而言就仅仅是外表上有变化了。树莓派3B+发布之后，其他竞争者发布了更加强大且功能丰富的硬件，比如包含USB3.0和原生以太网。在尽可能保持和以往外形相似的前提下，新的树莓派4不得不在硬件上有所创新。图和图2展示了硬件的细节，在介绍完硬件之后我们会介绍软件。

图

图2

你还会注意到两个蓝色的USB3.0接口和原生以太网，它们解决了所有从大容量存储/网路上传输数据的问题。树莓派上搭载了BMC27SoC（见图3），其上有4个最高频率为.5GHz的Cortex-A72核，并支持最高4GB内存。相较于之前的Cortex-A53，新的硬件需要更大的电源输入来实现更高的性能，即使是在常见的桌面应用中也能体会到更快的反应。另外，新的变化还有支持4k输出和4kHEVC60帧每秒解码的VideoCoreVI。SoC本身并没有风扇或者散热槽片，与之前的版本类似，所以树莓派4运行时并不会有太大的噪音。本文后面的热成像影响展示了树莓派4工作状态下的情况。新的SoC提出了不同的电源要求，从以往的5V2A（3B+是2.5A）变成了推荐USB-C5V3A输入，这让功率变为5W。除了CPU以外板上还有几个新的元器件。

图3

图4和图5分别展示了千兆以太网接口（BCMPE）和USB控制器（VLIVL-Q6）。查看控制器的数据，我们可以发现控制器并没有使用USB3.0上行线路，而是直接使用了PCI-E2.0（向下对PCI-E.0兼容）。因此，传输的速率将会非常可观。无线通信方面，蓝牙升级到了5.0版本，WiFi支持2.4GHz/5GHz.AC。后面我们会介绍更多细节。

图4

图5

RCA接口（连接三色线）、显示屏连接器和摄像头接口得到了保留。40引脚的PCB阵列同样得以保留，我们可以像以往一样安装扩展板（HAT）。

接下来我们会介绍树莓派4的软件支持。需要提醒读者的是，我们使用的Alpha测试镜像可能有功能的缺失。随着树莓派2、3、3B+和ZeroW的发布，软件一直都在改善。Alpha测试版本软件中有诸多大小问题，各个部分也在不断更新中。我们现在可以选择RaspbianBuster或者NOOBS3.，这两种镜像都可以正常加载和显示桌面。

两个micro-HDMI接口让我们同时在树莓派4上可以连接两个高清显示屏。测试中，能直接在两个屏幕上看到扩展的桌面。我们还尝试了连接Elektor实验室的Joy-It0寸显示屏作为第二屏幕，但是并没有成功。当使用两个4k屏幕时帧率能达到30fps，相应地，只连接一个4k屏幕时最大可以达到60fps。那么连接两个屏幕可以做什么呢？你可以在一个屏幕上播放视频的同时，在另一个屏幕上浏览网页，甚至是运行一些3D游戏。视频播放能力上，我们用VLC以p/60帧和4k/60帧两种模式播放了《大雄兔》视频。p模式下，我们使用窗口化模式进行播放，视频播放效果差强人意，CPU占用也很高。在全屏模式下，CPU负载变低，视频也得以流畅播放。我们试图在屏幕上播放多个视频，但是VLC报告了错误。显然，视频解码器只能解码一个视频流。在p的显示屏上播放4k的H.视频时VLC只有声音而没有画面，这是因为只有H.的4k视频才能被解码。播放libde.org上的视频时，我们只看到了黑屏和高CPU负载，这说明硬件解码并没有正常发生。4k视频应该是被支持的，所以我们认为是驱动程序存在问题。另外，由于解码栈的变化，omxplayer不能正常访问硬件，因此完全无法播放任何视频。

在VLC的测试过后，我们思考了是否要尝试一下kodi。遗憾的是，大多数视频相关的软件还未能针对新的硬件进行更新，Raspbian软件库中的老版本自然不能在树莓派4上使用硬件加速。

我们中许多人大概忘记了原来的USB2.0和不太中看的连接到SoC的上行线路。现在两个蓝色的接口和新的USB控制器宣告我们终于来到了USB3.0时代（见图6）。以太网接口不再通过USB连接，而是直接连接到SoC上。这些变化让USB设备的速度能够更快，也改善了网络速度。

图6

现在有了USB3.0和千兆以太网，下面让我们进行一些实际性能测试。理想情况下，Mbps意味着25MBps的传输速率，这足以搭建一个家用网络存储。测试中我们使用的是SAMBA（Linux上的Windows文件共享），SAMBA支持三种操作系统，是常见的网络分享软件。我们选用了金士顿的DataTravelerGB闪存盘作为存储介质。第二个存储选项是使用下面的命令直接在内存中建立一个.2G的内存盘：

sudomount-ttmpfs-osize=Mnone/ramdisk

配置完SAMBA后，我们用