- เปรียบเทียบพัฒนาการด้านประสิทธิภาพตลอดราว 13 ปี ตั้งแต่ Raspberry Pi 1 ที่เปิดตัวครั้งแรกในปี 2012 จนถึง Pi 5 ในปี 2023 ด้วยการทดสอบจริง
- Pi 5 ทำประสิทธิภาพ CPU ได้เร็วกว่า Pi 1 ราว 600 เท่า และประสิทธิภาพ GPU ก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 2.5 เท่าเมื่อเทียบกับ Pi 4
- แม้การใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น แต่ ประสิทธิภาพต่อวัตต์ (Performance per Watt) ดีขึ้นอย่างต่อเนื่องในแต่ละรุ่น
- Pi 5 ที่เพิ่มพอร์ต PCIe และปุ่มเปิดเครื่องเข้ามา แสดงให้เห็นถึง ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ทั้งด้านการขยายระบบและประสิทธิภาพการใช้งานจริง
- วัดผล ประสิทธิภาพ CPU·GPU, ประสิทธิภาพพลังงาน, ความเร็วเครือข่าย และประสิทธิภาพอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ของแต่ละรุ่นภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
การเปลี่ยนแปลงฮาร์ดแวร์ในแต่ละรุ่น
- Raspberry Pi 1 (2012) ใช้ซีพียูคอร์เดียว 700MHz, RAM 512MB, อีเธอร์เน็ต 100Mb, USB 2.0 สองพอร์ต และไม่รองรับ WiFi·Bluetooth
- ใช้ไฟ 5V 700mA และมีราคา 35 ดอลลาร์ ซึ่งในเวลานั้นได้รับความสนใจในฐานะคอมพิวเตอร์ราคาประหยัด
- Raspberry Pi 2 (2015) เพิ่มประสิทธิภาพด้วย Cortex-A7 แบบ 4 คอร์ (900MHz) และ RAM 1GB
- ขยายเป็น GPIO 40 พิน, ใช้สล็อต microSD และกระแสไฟเพิ่มเป็น 800mA
- Raspberry Pi 3 (2016) ใช้ Cortex-A53 แบบ 64 บิต (1.2GHz) และเป็นรุ่นแรกที่มาพร้อม WiFi·Bluetooth
- รุ่น 3B+ รองรับ Gigabit Ethernet, PoE และ WiFi ดูอัลแบนด์ โดยกระแสไฟเพิ่มเป็น 1.34A
- Raspberry Pi 4 (2019) ใช้ Cortex-A72 (1.5GHz), GPU VideoCore VI และ RAM LPDDR4 สูงสุด 8GB
- เพิ่ม USB 3.0, dual micro HDMI และ Bluetooth 5.0 พร้อมเปลี่ยนไฟเลี้ยงเป็น USB-C (5V 1.25A)
- Raspberry Pi 5 (2023) ใช้ Cortex-A76 (2.4GHz), GPU VideoCore VII และเพิ่มพอร์ต PCIe กับปุ่มเปิดเครื่อง
- ต้องการไฟ 5V 5A, มี คอนเน็กเตอร์สำหรับพัดลมเฉพาะ และมีราคาเริ่มต้น 50 ดอลลาร์ (รุ่น 2GB)
ชุดการทดสอบประสิทธิภาพ
- รายการทดสอบ: การเล่น YouTube 1080P, Sysbench CPU, GLMark2 GPU, ความเร็วอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล, iPerf3 เครือข่าย และการใช้พลังงาน
- ทุกโมเดลใช้ Raspberry Pi OS เวอร์ชันล่าสุด และ การ์ด microSD Sandisk ขนาด 32GB แบบเดียวกัน
- ติดตั้ง Ice Tower cooler เพื่อป้องกันอาการ thermal throttling
ผลการทดสอบสำคัญ
- การเล่นวิดีโอ 1080P: Pi 1 ไม่สามารถเปิดเบราว์เซอร์ได้, Pi 2 มีอาการเฟรมหลุดหนัก, Pi 3 ดีขึ้นแต่ยังไม่เสถียร
- Pi 4 เล่นได้ลื่นในโหมดหน้าต่าง ส่วน Pi 5 เล่นได้ไม่มีปัญหาแม้ในโหมดเต็มหน้าจอ
- ประสิทธิภาพ CPU (Sysbench) : Pi 3 ดีขึ้น 18 เท่าเมื่อเทียบกับ Pi 2 และ Pi 5 เร็วกว่า Pi 1 แบบคอร์เดียว มากกว่า 600 เท่า
- ประสิทธิภาพ GPU (GLMark2) : Pi 1~3 ได้คะแนนไม่ถึง 100 ส่วน Pi 5 ทำคะแนนได้ สูงกว่า Pi 4 ถึง 2.5 เท่า
- ความเร็วอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล: ดีขึ้นอย่างต่อเนื่องในแต่ละรุ่น โดยความเร็วบัสเพิ่มจาก 25MHz (Pi 1) → 100MHz (Pi 5)
- ความเร็วเครือข่าย: Pi 3B+ ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดของ USB 2.0 ส่วน Pi 4·5 ทำความเร็วได้ ใกล้ระดับกิกะบิต
- การใช้พลังงาน: ขณะ idle ความต่างระหว่างแต่ละรุ่นมีไม่มาก แต่ Pi 5 ใช้พลังงานภายใต้โหลดสูงกว่าราว 3 เท่าเมื่อเทียบกับ Pi 1
- อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพต่อพลังงานดีขึ้นราว 200 เท่า
สรุปภาพรวมและความคาดหวังในอนาคต
- ตลอด 13 ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพ, ประสิทธิผลด้านพลังงาน และฟีเจอร์ ดีขึ้นอย่างก้าวกระโดด
- รุ่นเริ่มต้นในยุคแรกยังคงใช้งานกับโปรเจกต์ง่าย ๆ ได้
- การเพิ่ม พอร์ต PCIe ถูกมองว่าเป็นความก้าวหน้าที่ใหญ่ที่สุดในด้านการขยายระบบ
- ในรุ่นถัดไปคาดว่าจะมี เครือข่าย 2.5Gb, DisplayPort หรือเอาต์พุต DP ผ่าน USB-C เพิ่มเข้ามา
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
เคยลองทำตัวแก้ เกม Pips ของ NYT แบบ brute force
ใช้เวลา 45.2 วินาทีในการแก้พัซเซิลหนึ่งบน M2 Max Mac Studio ทำงานแบบเธรดเดียว และใช้หน่วยความจำน้อย ดังนั้นคอขวดคือความเร็ว CPU และหน่วยความจำ
ลองรันบน Pi 3, 4, 5, Intel iMac และ Amazon Lightsail ด้วย ได้ผลลัพธ์ดังนี้
คิดว่า Raspberry Pi 3 ซีรีส์ เป็นจุดสมดุลของการใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนต่ำ และประสิทธิภาพที่พอเหมาะ
ความแตกต่างระหว่างรุ่น 3B, 3B+ และ 3A+ มีดังนี้
เมื่อเทียบประสิทธิภาพต่อพลังงานแล้ว 3B มีประสิทธิภาพสูงสุด และ 3A+ แรงกว่าเล็กน้อย ถ้าต้องการ PoE ก็ 3B+ เหมาะกว่า
ถ้าปิด HDMI, LED, WiFi, Bluetooth ฯลฯ ก็ลดการใช้พลังงานลงได้อีก
เมื่อราว 7 ปีก่อน ตอนทำ อุปกรณ์เกตเวย์สำหรับเทคโนโลยีการเกษตร เคยใช้ Emtrion SBC
ตอนนั้นมองว่า Pi เหมือนของเล่นเลยตัดออกไป แต่ในรุ่นนี้เลือกใช้ Pi Compute Module 4
น่าทึ่งตรงที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 20 เท่า, RAM เพิ่มขึ้น 20 เท่า, ใช้พลังงานลดลง 30% และราคายังเหลือเพียง 1/5
ตอนนี้ยังอยู่ระหว่างตรวจสอบเสถียรภาพของ BLE
ได้กลับมาใช้งาน Raspberry Pi 1 Model B ที่ผลิตในปี 2012 อีกครั้ง
ตอนนี้ใช้เป็น exit node ของเครือข่าย Tailscale โดยมี ARMv6 คอร์เดียว 700MHz และ RAM 512MB
แม้จะช้ากว่า Pi 5 ถึง 600 เท่า แต่สำหรับ การทำ routing ของทราฟฟิกแบนด์วิดท์ต่ำ หรือการมอนิเตอร์แบบง่าย ๆ ก็เสถียรสมบูรณ์แบบ
การได้คืนชีวิตใหม่ให้ฮาร์ดแวร์ที่เกือบถูกทิ้งทำให้รู้สึกดีมาก
ลิงก์ archive เปรียบเทียบประสิทธิภาพ Raspberry Pi
น่าจะลองรัน Linpack ด้วย ผลของผมสรุปไว้ ที่นี่
ช่วงแรกของ Pi 3 มีปัญหา thermal throttling ทำงานช้าเกินไปจนระบบล่มได้ พอไปรายงานในฟอรัมก็ได้รับคำตอบว่า “จะทำแบบนั้นไปทำไม”
Pi 5 ถ้ารวม พัดลม เคส และอะแดปเตอร์ไฟ เพิ่มจากตัวเครื่องแล้ว ราคาจะทะลุ 150 ดอลลาร์ได้ง่าย
แต่ถ้าเป็น mini PC มือสองอย่าง EliteDesk หรือ ThinkCentre Tiny จ่ายแค่ 50~100 ดอลลาร์ก็ได้ i5-8400T, RAM 8GB, NVMe และ 2.5GbE
ใช้ไฟราว 15W และอเนกประสงค์กว่า Pi มาก
แต่ถ้าต้องการ GPIO หรืองาน embedded ก็ยังเป็นจุดที่ Pi เหนือกว่า
คนซื้อเพราะมัน เล็ก, รองรับ PoE, มี GPIO และปล่อยความร้อนน้อย
ที่เห็นยูทูบเบอร์เอาไปทำ Kubernetes cluster ก็เป็นคอนเทนต์เสียมากกว่า ส่วนใหญ่จริง ๆ ใช้กับ home automation หรือควบคุม LED
ดูเหมือนเว็บจะเจอ hug of death จากทราฟฟิกถล่ม
ผมใช้ Pi หลายตัวเป็น home server — ทั้ง Navidrome music server, ตัวจัดการรหัสผ่าน และบริการในเครือข่ายภายใน
ตอนอัปเกรดจาก Pi 1 ไป Pi 2 เป็นช่วงที่รู้สึกถึงความต่างมากที่สุด อาจเพราะเป็นช่วงที่ การจำลองเกม เริ่มทำได้จริงจัง