Raspberry Pi 400を触ろう(暗箱の中で)

あっきぃです。先日発売されたRaspberry Pi 400ですが、実はサンプルをお預かりしていましたので、触ってみたレポートをお送りします。

外観

比較対象として、少し前に発売された日本語版Raspberry Pi公式キーボードと並べてみました。遠近法的な問題で手前のPi400が大きく見えますが、縦横のサイズはまったく同じです。高さだけ、数ミリほどPi400が大きいようです。

日本語版公式キーボードとPi400を並べた様子

続いて裏面です。Pi400には、キーボードには見られない、排熱用のスリットが設けられています。内部には金属の板らしき物が見えるため、これがヒートシンク的なものになるものと思われます。金属板の重さがなかなかあるようで、キーボードは250グラムなのに対して、Pi400は380gほどありました(もちろん、基板などの部品の差もありますが)。

日本語公式キーボードとPi400の裏面

インターフェイスの様子。USB2.0ポートが1つ減っています(キーボードに取られている?)が、それとCSI・DSIポートがない以外はRaspberry Pi 4と同等のインターフェイスを備えています。

Pi400のインターフェイス

電源の仕様的には、Pi4と同じく「電源ケーブルを差し込んだらすぐ起動」です(後述の電波暗箱に入れて電源を投入して使えたことから)が、キーボード本体にも電源ボタンと、電源の状態が確認可能なLEDランプが搭載されています。電源ボタンはFn+F10キーに割り当てられています。元のキーボードはScrollLockキーになっており、右上のLEDもScrollLockランプが電源ランプに置き換わっています。電波暗箱に入れてしまうため、残念ながら通電状態を見ることも、触って確かめることも現状ではできません。

Fn+F10キーで電源操作ができる

Pi400を動かしてみよう

Pi400には無線LAN・Bluetoothが搭載されており、日本での認証が完了していないため、通電するには例によって電波暗室もしくは暗箱が必要になります。以前よりスイッチサイエンス様からお借りしている電波暗箱を利用して、Pi400を動かしていきます。キーボードは全く使えませんが、システム部分を触ってみてPi4と違う点を探っていきます。

暗箱内部はこの通り、Pi4とPi400を同時に入れています。Pi4は、Pi400の有線LANの速度測定のために、ギガビット接続をしたいので箱に入れました。箱の外との通信はUSB-LANアダプターをUSB2.0ポートに接続しています。

作業に使用するMacからPi4までの配線は「[Mac]-[USBケーブル]-[暗箱のポート]-[USB-LANアダプター]-[LANケーブル]-[USB-LANアダプター]-[Pi4のUSB2.0ポート]」のとおりです。Pi4とPi400の接続は、それぞれのオンボードLANポートで直結します。

電波暗箱に格納されたPi400たち

iperf3でギガビットEthernetの性能確認

Pi4、Pi400ともにiperf3をインストールした状態で起動して、ネットワークの性能を検証しました。結果は、800Mbps前後となりました。もしかするとPi4の性能がボトルネックになってしまっている可能性がありますが、かんたんに計測した結果だけでも十分な性能が出ていると言えるでしょう。

[ ID] Interval           Transfer     Bitrate         Retr
[  5]   0.00-10.00  sec   974 MBytes   817 Mbits/sec    7             sender
[  5]   0.00-10.00  sec   971 MBytes   815 Mbits/sec                  receiver

UnuxBenchで計測

つづいて、raspi.jpで紹介するときの定番ツールUnuxBenchでCPU等の計測をします。ストレージの読み書きもベンチマーク項目に含まれるため、Pi4とPi400で同じストレージを使用して計測します。今回はUSB-SSDストレージをUSB3.0ポートからブートしました。

しれっと書きましたが、Raspberry Pi 4では9月頃からUSBポートからのブートに正式対応しており、最新のEEPROMにアップデートして必要な設定をすることで、Pi400も同じようにUSBポートからのブートができました。

話を戻して、UnuxBenchの結果を紹介します。まずはPi4の計測結果です。

========================================================================
   BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

   System: usbpi32: GNU/Linux
   OS: GNU/Linux -- 5.4.51-v8+ -- #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020
   Machine: aarch64 (unknown)
   Language: en_US.utf8 (charmap="ANSI_X3.4-1968", collate="ANSI_X3.4-1968")
   15:23:03 up 11 min,  4 users,  load average: 0.90, 0.80, 0.50; runlevel Nov

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 水 11月 04 2020 15:23:03 - 15:50:51
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables       10231948.4 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     2384.8 MWIPS (9.6 s, 7 samples)
Execl Throughput                               1499.2 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        171735.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           50866.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        460381.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              274173.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  49014.0 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                               2768.9 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                   3527.8 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   1020.5 lpm   (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead                         235132.4 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   10231948.4    876.8
Double-Precision Whetstone                       55.0       2384.8    433.6
Execl Throughput                                 43.0       1499.2    348.6
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     171735.8    433.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      50866.8    307.4
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     460381.4    793.8
Pipe Throughput                               12440.0     274173.2    220.4
Pipe-based Context Switching                   4000.0      49014.0    122.5
Process Creation                                126.0       2768.9    219.8
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4       3527.8    832.0
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       1020.5   1700.8
System Call Overhead                          15000.0     235132.4    156.8
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         403.2

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 水 11月 04 2020 15:50:51 - 16:18:41
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables       40603806.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     9528.0 MWIPS (9.6 s, 7 samples)
Execl Throughput                               4351.4 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        278680.2 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           78835.6 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        658684.2 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              964682.9 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                 171989.9 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                               7378.0 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                   7549.2 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                    973.1 lpm   (60.2 s, 2 samples)
System Call Overhead                         821313.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   40603806.8   3479.3
Double-Precision Whetstone                       55.0       9528.0   1732.4
Execl Throughput                                 43.0       4351.4   1011.9
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     278680.2    703.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      78835.6    476.3
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     658684.2   1135.7
Pipe Throughput                               12440.0     964682.9    775.5
Pipe-based Context Switching                   4000.0     171989.9    430.0
Process Creation                                126.0       7378.0    585.6
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4       7549.2   1780.5
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0        973.1   1621.9
System Call Overhead                          15000.0     821313.0    547.5
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         972.6

つづいて、Pi400の計測結果です。

========================================================================
   BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

   System: usbpi32: GNU/Linux
   OS: GNU/Linux -- 5.4.51-v8+ -- #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020
   Machine: aarch64 (unknown)
   Language: en_US.utf8 (charmap="ANSI_X3.4-1968", collate="ANSI_X3.4-1968")
   18:23:36 up 7 min,  4 users,  load average: 1.01, 0.80, 0.42; runlevel Nov

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 水 11月 04 2020 18:23:36 - 18:51:37
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables       12254556.3 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     2861.4 MWIPS (9.2 s, 7 samples)
Execl Throughput                               1777.3 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        194801.3 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks           61087.0 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        522476.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                              327576.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                  59033.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                               2949.4 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                   4001.4 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   1123.0 lpm   (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead                         281163.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   12254556.3   1050.1
Double-Precision Whetstone                       55.0       2861.4    520.3
Execl Throughput                                 43.0       1777.3    413.3
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     194801.3    491.9
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0      61087.0    369.1
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     522476.5    900.8
Pipe Throughput                               12440.0     327576.5    263.3
Pipe-based Context Switching                   4000.0      59033.2    147.6
Process Creation                                126.0       2949.4    234.1
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4       4001.4    943.7
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       1123.0   1871.7
System Call Overhead                          15000.0     281163.0    187.4
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                         468.3

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: 水 11月 04 2020 18:51:37 - 19:19:50
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables       48711634.6 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                    11413.4 MWIPS (9.5 s, 7 samples)
Execl Throughput                               4884.6 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks        333022.8 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks          102039.0 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks        752250.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                             1303600.6 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                 231749.8 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                               7964.4 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                   8861.1 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   1207.9 lpm   (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead                        1096175.6 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   48711634.6   4174.1
Double-Precision Whetstone                       55.0      11413.4   2075.2
Execl Throughput                                 43.0       4884.6   1136.0
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0     333022.8    841.0
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0     102039.0    616.5
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0     752250.4   1297.0
Pipe Throughput                               12440.0    1303600.6   1047.9
Pipe-based Context Switching                   4000.0     231749.8    579.4
Process Creation                                126.0       7964.4    632.1
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4       8861.1   2089.9
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       1207.9   2013.1
System Call Overhead                          15000.0    1096175.6    730.8
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                        1186.8

出力が多いので、System Benchmarks Index Scoreを表にまとめました。

Raspberry Pi 4Raspberry Pi 400比較
1-CPU403.2468.3116%
4-CPUs972.61186.8122%
System Benchmarks Index Score

結果は、いずれも約1.2倍となりました。Pi400はCPUコアあたりの周波数が1.8GHzとなり、Pi4の1.5GHzと比較して1.2倍の性能が見込めることから、UnuxBenchの結果がスペック通り向上していることがわかりました。

先述の通り、UnuxBenchは一部ディスクIOのベンチマークが項目にあるため、ねんのためCPUをベンチマークしている「Dhrystone 2 using register variables(整数演算処理)」の結果で比較してみましたが、1.2倍の性能差となりました。

発熱

ベンチマーク後のPi400を暗箱から取り出すと、本体は思ったよりも熱くなく、裏面が少しぬるいかな?くらいの感触でした。ヒートシンクが威力を発揮しているものと思われます。

yesコマンドを4つ走らせてCPU使用率が100%になったところでCPUの温度を確認したところ、1分くらいかけて50度弱になると言った具合でした。冷却面は心配いらなさそうです。

まとめ

Pi400の外観チェックと、かんたんなベンチマーク結果をご紹介しました。

Raspberry Piを公式キーボードに埋め込むハックは以前より存在しており、PiZeroやRaspberry Pi 3 Model A+などが埋め込まれているのは確認していましたが、公式からPi4をベースに新規設計されたシステムボードが内蔵されたキーボード一体型コンピュータが登場したのはなかなか興味深いです。

SoCの細かなリビジョン変更かヒートシンクの内蔵によってCPU周波数が向上している点も、デスクトップ用途には嬉しい改良でした。

GPIOは向きが違いつつも用意されているため、電子工作用途にも利用可能です。イギリスのRaspberry Piアクセサリや拡張ボードを扱うPimoroniでは、早速自社のブレイクアウトボードシリーズの「Breakout Garden」をPi400で使いやすい向きにしたベースボードを発売しています。今後Pi400のGPIOポート向けアクセサリも充実しそうな予感です。

Breakout Garden for Raspberry Pi 400(製品ページより引用)

工作面でいうと、Pi400のシステムボードはPi4をベースに薄く伸ばされた新規設計のもののため、例えばキーボードから取り出して自作キーボードや古いノートPCに組み込むなどの改造がまっさきに頭に浮かんだのですが、本体まるごとで認証が取得されると予想されるので、分解して別の機器に組み込むのは電波法的にダメそうです。惜しいですね。

各国語版の配列に対応したPi400も登場予定とのことで、日本語配列版の登場にも期待したいですね。さいごに、こうやって使うのかなーと想像しながら配線だけした写真を添えて終わります。

もちろん電源ケーブルは挿していないので、電源ランプはついていない点に注意。

Raspberry Pi 400リリース

Raspberry Pi 財団は11月2日、Raspberry Pi 400を発表しました。

https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-400-the-70-desktop-pc/

Raspberry Pi 400は、Raspberry PiオフィシャルキーボードをベースにRaspberry Pi 4相当のコンピューターを内蔵した、キーボード一体型の新しいパーソナルコンピュータです。

スペックはBroadcom BCM2711 4-Core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.8GHzのSoC(Pi4の1.5GHzより少し早くなっています)と、4GBのRAMを搭載。インターフェイスはUSB2.0x1、USB3.0x2、ギガビットイーサネットx1、GPIOピン、microHDMIx2、SDカードスロット、無線LAN、Bluetoothと、Pi4とほぼ変わらない構成です。

価格は、本体のみの場合は70ドル、マウス・電源・SDカード・マイクロHDMI-HDMIケーブル、ビギナーズガイドブック(英語)がセットになったスターターキットの場合は100ドルとなっています。

キーボードレイアウトは、発売時点では英語(US/UK)、ドイツ、イタリア、フランス、スペインの6種類が用意されていますが、将来的にはオフィシャルキーボードで発売済みの他のレイアウトにも対応したPi400が販売できるように認証の取得を進めるとのことです。日本語版オフィシャルキーボードは8月にリリースされているため、日本語レイアウト版Pi400の登場も期待されます。

Raspberry Pi Compute Module4 発表

10月19日に、Raspberry Pi Compute Moduleシリーズの最新版となる、Raspberry Pi Compute Module4(CM4)の発売が発表されました。

Raspberry Pi Compute Module 4 on sale now from $25

CM4は、これまでのモデルと同様にRaspberry Pi 4の通常の形から産業用に向けて小型モジュール化したコンピュータとなります。よって、CM4の基本的なスペックはRaspberry Pi 4に準じています。一方、これまでのCompute ModuleではJEDEC DDR2 SODIMMの規格に沿った形状を採用してきましたが、CM4では新たなフォームファクターとなり、垂直型のコネクタで接続する形に変更されています。

無線LAN・Bluetoothは後述の構成によってあり・なしを選ぶとができます。無線機能を搭載した構成では、オンボードのアンテナに加えて、ケースに組み込まれることを想定した外部アンテナコネクターが実装されています。

CM4では無線LANの有無、RAMの容量(1GB, 2GB, 4GB, 8GB)、eMMCストレージの容量(Lite==なし, 8GB, 16GB, 32GB)の組み合わせで32通りから用途に最適なスペックのモジュール選ぶことができ、最小構成で25ドル、最大構成では90ドルで販売されます。

CM4の発表と合わせて、開発に使用するIOボードも新たに発売されます。価格は35ドルと、以前のIOボードに比べて大幅に安価に設定されました。

IOボードはギガビット・イーサネットポートx1、HDMIポートx2、USB2.0ポートx2、GPIOポート(PoE対応)、PCI Express Gen 2 x1ソケットx1、CSI・DSIポート、バッテリーバックアップつきRTC、12V電源ジャックが搭載されます。Raspberry Pi 4ではUSB3.0ポートがPCI Express接続のVL805 USB3.0ハブチップを経由して接続されますが、IOボードではこれが削減される代わりにPCI Expressスロットとして提供されます。また、バッテリーバックアップつきRTCはIOボードでは初の搭載となります。

CM4の詳細は、明日ドミニク氏によってRaspberry Pi公式ブログで改めて紹介されるとのことです。また、エベン氏とドミニク氏による ディスカッション動画も公開されています。

日本語版Raspberry Pi 公式キーボード発売

先月リリースが予告されていた、日本語版Raspberry Pi 公式キーボードが、8月5日に発売されました。

Raspberry Pi keyboards for Japan are here!

記事では、日本語版キーボードのために新たにモールドを作成したり、英語版などのキーボードにはない特殊なキー(キーボード右側の「¥」キーなど)への対応に苦労したこと、日本のユーザーにテストなどの協力を仰いだことなど開発秘話が書かれています。

キーボードは先日の記事にも掲載したPimoroniや、日本ではスイッチサイエンスでも2,409円で販売されます。

https://www.switch-science.com/catalog/6425/

関連記事:

Raspberry Pi 公式キーボードに日本語版が登場

Raspberry Pi 公式キーボードに日本語版が登場

2020年7月3日にRaspberry Pi 公式キーボードに新言語が追加されました。今回追加された言語は以下の4つです。

  • ポルトガル
  • ノルウェー
  • スウェーデン
  • デンマーク

日本語キーボードについては、ブログの最後で予告がされていましたが、Pimoroniではすでに販売ページが出現しています(画像はPimoroniより引用)。

すでに発売されている他のキーボード・マウスセットと同様、白・赤カラーと黒・グレーカラーの2種類が発売され、価格は17ドルです。

今回のレイアウト追加で、Raspberry Pi公式キーボードは(まだ製品ページのリストにない日本語を含めると)11種類となりました。

Raspberry Piブログ記事
https://www.raspberrypi.org/blog/new-raspberry-pi-keyboard-portugal-norway-sweden-denmark/

Raspberry Pi公式キーボード製品ページ
https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-keyboard-and-hub/

Raspberry Pi 4 8GB RAMモデル リリース

Raspberry Pi財団は5月28日、Raspberry Pi 4の8GB RAMモデルをリリースしました。

8GB Raspberry Pi 4 on sale now at $75

Raspberry Pi 4 8GB RAMモデルは、発売当初のRaspberry Pi 4の最大RAM容量であった4GBよりも倍の容量となり、本格的なデスクトップ用途としての利用、サーバーの運用にも対応可能な性能になりました。

8GB RAMを搭載するために、基板上のスイッチング電源の部品および配置にいくつかの変更が加えられており、新しいリビジョンして供給されます。

同時に、公式に提供されるOSイメージの名前をRaspberry Pi OSとする旨が発表されました。32bit版はこれまでと同じくRaspbianをベースとしたイメージとして提供され、初代モデルから最新の8GB RAMモデルまで全部のモデルで利用可能です。これに加えてDebian arm64版をベースにした64bitが加わります。現在はテスト版としてフォーラムで公開されていますが、制限事項があるため、試用する場合は制限事項をよく読んだ上で利用する必要があります。

8GB RAMモデルの価格は75ドルで、本日より正規リセラー各店で販売が開始されます。

HQ Cameraで遊ぶ

あっきぃです。

おおたさんからHQ Cameraのサンプルを預かったので、少し見たり触ったりするレポート記事です。なお、実際の製品とは若干異なる場合があります。予めご了承ください。

Raspberry Pi High Quality Camera リリース

購入するには

はじめに、現時点で一番わかりやすい購入先としてPimoroniのリンクを貼っておきます。

カメラモジュール本体と16mmレンズの組み合わせでは送料を含めて92.5ポンド、約1.3万円になるようです(購入しました)。

本体とレンズの様子

新しいカメラモジュールはレンズ別売りです。Cマウントレンズは別途認定リセラーから数種類販売されているので、どれか一つは必ず買う必要があります。

ちなみに、他のマウントからCマウントに変換できるアダプターが焦点工房というお店で販売されているそうなので、何かしらのレンズを持っている人は変換アダプターを用意すると可能性が広がるようです。EFレンズアダプターをAmazon経由で購入してみました。

http://www.stkb.jp/shopbrand/ct363/

カメラモジュールの裏面とレンズ。サンプルとして提供されているレンズは、Pimoroniの製品ページとは見た目がことなるものの10M Pixel 16mmという性能は同じレンズと、Pimoroniの製品ページと同じ6mmの2種類でした。

今回は10M Pixel 16mmのレンズで撮影します。レンズを取り付けるとこのような感じになります。

カメラマウント用のネジ穴がついているので、一般的な三脚への固定が簡単です。今までのカメラモジュールは固定に難儀していたことを考えると、ネジ穴付きは結構ありがたいですね。

簡単な撮影テスト。

ひとまずは部屋の中でPimoroniのMicroDot pHatとRaspberry Pi Zeroを写してみました(画像をクリックするとオリジナルのサイズで表示されます。)ピントが固定だった以前のカメラモジュールと違って、写したいものにピント調節や絞り調節ができるので、なかなか良い感じです。

以下の写真ではピントを手前の小物にずらしてみました。

家の中では撮れるものがなかなかなく、こんな例でアレなのですが、外で花とかを撮影してみるのも良いかもしれませんね(昨今の情勢を考えると外出はもう少し控えたほうが良さそうではありますが……)。

まとめ

Raspberry Piにもレンズ沼が到来?なのかどうかはわかりませんが、レンズを交換してたのしめる新たなおもちゃという感じがしました。一式&変換アダプターをポチってしまったので、届いたらまた遊んでブログに書いていこうと思います。

Raspberry Pi High Quality Camera リリース

Raspberry Pi財団は4月30日、High Quality Camera(以下、HQ Camera)をリリースしました。

New product: Raspberry Pi High Quality Camera on sale now at $50

HQ Cameraは、Sony IMX477センサーを搭載した1200万画素(カメラモジュールV2は800万画素)のカメラで、Raspberry Piとの接続方法は既存のカメラモジュールと同様にCSI接続です。対応するRaspberry Piは、CSIポートを搭載するRaspberry Pi全モデルとなります。

HQ Cameraはレンズ交換式となっており、Cマウント・CSマウントのレンズに対応しています。対応するレンズはいくつかが同時に発売されます(後述)。なお、サードパーティ製レンズの取り付けも可能です。

また、1/4インチのカメラマウント用ネジ穴がついており、三脚などへの取り付けも可能です。

HQ Cameraの価格は50ドルで、レンズは認定リセラーによって6mm CSマウントレンズが15ドル、16mm Cマウントレンズが50ドルで販売されます。

HQ Cameraのリリースにあわせた新しいガイドブック「Raspberry Pi CAMERA GUIDE」もリリースされました。紙版は10ポンドで発売されるほか、MagPiのウェブサイトからPDF版が無償でダウンロードできます。

https://magpi.raspberrypi.org/books/camera-guide

Raspberry Pi 4 Model Bを見る!

Raspberry Pi 4 Model Bのサンプルを見たり、ベンチマークした結果を紹介していきます。なお、日本での認証(技適)が未取得であるため、以前Raspberry Pi 3 Model B+をベンチマークする際にも利用させていただいた、スイッチサイエンス様のシールドボックスをお借りしました。

Raspberry Pi 3 B+をシールドボックスでベンチマーク

おことわり: サンプルボードの検証結果は製品版と一部結果が異なる場合があります。

■外観のチェック

表面。

SoC型番はBCM2711となっています。Raspberry Pi 3B+と同じく表面は金属となりました。

電源ポートとmicroHDMIポート。

USB/LANポート。LANポートの位置が右に移動している点が今までのRaspberry Piとの違いです。真ん中はUSB3.0ポートです。

裏面

USBポートはVIA VL805チップから提供されます。また、GbEポート用のBCM54213PEチップが搭載されています。

■スペックの確認

CPUの情報

pi@four:~ $ cat /proc/cpuinfo
processor : 0
model name : ARMv7 Processor rev 3 (v7l)
BogoMIPS : 108.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xd08
CPU revision : 3

(processor1〜3略)

Hardware : BCM2835
Revision : c03111
Serial : (略)

メモリーの情報。サンプルは4GB RAMモデルのため、MemTotalの数値もそのとおりになっています。

pi@four:~ $ cat /proc/meminfo
MemTotal: 4003816 kB
MemFree: 3566036 kB
MemAvailable: 3714744 kB

USBポートはPCI Express接続のVIA VL805 USB3.0コントローラーによる提供のため、lspciコマンドで確認できます。

pi@four:~ $ lspci
00:00.0 PCI bridge: Broadcom Limited Device 2711 (rev 10)
01:00.0 USB controller: VIA Technologies, Inc. VL805 USB 3.0 Host Controller (rev 01)

■ギガビットは本当?iperfでテスト

Raspberry Pi 4 Model BとNanoPi Neo 2を使用してiPerf3を実行しました。NanoPi Neo 2はギガビットの速度が出る別のシングルボードコンピュータです。

それぞれのボードとギガビットイーサネットのハブをシールドボックスに入れて、同じくハブに接続したUSB Ethernetアダプターでボックスの外の端末からアクセスして計測します。

Nano Pi Neo 2をiperf3サーバーとして実行した様子です。940Mbpsの速度が出ていることがわかりました。

pi@four:~ $ iperf3 -c 192.168.2.4
Connecting to host 192.168.2.4, port 5201
[ 5] local 192.168.2.5 port 54272 connected to 192.168.2.4 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr Cwnd
[ 5] 0.00-1.00 sec 112 MBytes 940 Mbits/sec 0 317 KBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 112 MBytes 943 Mbits/sec 0 376 KBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 112 MBytes 938 Mbits/sec 0 376 KBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 112 MBytes 940 Mbits/sec 0 434 KBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 112 MBytes 942 Mbits/sec 0 434 KBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 112 MBytes 938 Mbits/sec 0 434 KBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 112 MBytes 939 Mbits/sec 0 434 KBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 112 MBytes 944 Mbits/sec 0 452 KBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 112 MBytes 940 Mbits/sec 0 452 KBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 112 MBytes 941 Mbits/sec 0 598 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bitrate Retr
[ 5] 0.00-10.00 sec 1.10 GBytes 941 Mbits/sec 0 sender
[ 5] 0.00-10.00 sec 1.09 GBytes 940 Mbits/sec receiver

iperf Done.

Raspberry Pi 4をiperf3サーバーとして実行した様子です。やや速度が遅くなりますが837Mbpsという高速な結果になりました。

pi@four:~ $ iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.2.4, port 42350
[ 5] local 192.168.2.5 port 5201 connected to 192.168.2.4 port 42352
[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-1.00 sec 96.0 MBytes 805 Mbits/sec
[ 5] 1.00-2.00 sec 100 MBytes 841 Mbits/sec
[ 5] 2.00-3.00 sec 100 MBytes 842 Mbits/sec
[ 5] 3.00-4.00 sec 100 MBytes 841 Mbits/sec
[ 5] 4.00-5.00 sec 100 MBytes 841 Mbits/sec
[ 5] 5.00-6.00 sec 100 MBytes 842 Mbits/sec
[ 5] 6.00-7.00 sec 100 MBytes 842 Mbits/sec
[ 5] 7.00-8.00 sec 100 MBytes 841 Mbits/sec
[ 5] 8.00-9.00 sec 100 MBytes 841 Mbits/sec
[ 5] 9.00-10.00 sec 99.1 MBytes 832 Mbits/sec
[ 5] 10.00-10.03 sec 3.00 MBytes 843 Mbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-10.03 sec 1001 MBytes 837 Mbits/sec receiver

■USB3.0のベンチマーク

USB3.0のベンチマークを、高速なUSB3.0メモリを使ってhdparmコマンドで取得しました。
取得時に電力が不足したためか、エラー出力が見られましたが、結果は87MB/sと高速な値を見ることができました。

pi@four:~ $ sudo hdparm -t /dev/sda

/dev/sda:
SG_IO: bad/missing sense data, sb[]: 70 00 05 00 00 00 00 0a 00 00 00 00 20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Timing buffered disk reads: 262 MB in 3.01 seconds = 87.12 MB/sec

■Unixbench

最後に恒例のUnixbenchです。


========================================================================
BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3)

System: raspberrypi: GNU/Linux
OS: GNU/Linux -- 4.19.50-v7l+ -- #895 SMP Thu Jun 20 16:03:42 BST 2019
Machine: armv7l (unknown)
Language: en_US.utf8 (charmap="ANSI_X3.4-1968", collate="ANSI_X3.4-1968")
CPU 0: ARMv7 Processor rev 3 (v7l) (0.0 bogomips)

CPU 1: ARMv7 Processor rev 3 (v7l) (0.0 bogomips)

CPU 2: ARMv7 Processor rev 3 (v7l) (0.0 bogomips)

CPU 3: ARMv7 Processor rev 3 (v7l) (0.0 bogomips)

23:47:23 up 4:57, 2 users, load average: 0.00, 0.66, 2.72; runlevel Jun

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Sun Jun 23 2019 23:47:23 - 00:15:36
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables 10010557.0 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 2381.7 MWIPS (9.6 s, 7 samples)
Execl Throughput 911.8 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 111140.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 30981.9 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 301680.2 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 160911.4 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 48233.4 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 1856.0 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 2466.3 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 736.8 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 493135.1 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 10010557.0 857.8
Double-Precision Whetstone 55.0 2381.7 433.0
Execl Throughput 43.0 911.8 212.1
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 111140.1 280.7
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 30981.9 187.2
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 301680.2 520.1
Pipe Throughput 12440.0 160911.4 129.3
Pipe-based Context Switching 4000.0 48233.4 120.6
Process Creation 126.0 1856.0 147.3
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 2466.3 581.7
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 736.8 1227.9
System Call Overhead 15000.0 493135.1 328.8
========
System Benchmarks Index Score 320.2

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Mon Jun 24 2019 00:15:36 - 00:43:47
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables 40088657.2 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 9528.0 MWIPS (9.6 s, 7 samples)
Execl Throughput 2702.4 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 213778.4 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 59398.3 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 569815.6 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 607729.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 193837.7 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 4612.8 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 5911.6 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 804.6 lpm (60.2 s, 2 samples)
System Call Overhead 1875987.0 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 40088657.2 3435.2
Double-Precision Whetstone 55.0 9528.0 1732.4
Execl Throughput 43.0 2702.4 628.5
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 213778.4 539.8
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 59398.3 358.9
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 569815.6 982.4
Pipe Throughput 12440.0 607729.5 488.5
Pipe-based Context Switching 4000.0 193837.7 484.6
Process Creation 126.0 4612.8 366.1
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 5911.6 1394.2
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 804.6 1340.9
System Call Overhead 15000.0 1875987.0 1250.7
========
System Benchmarks Index Score 851.0

以下は同じバージョンのRaspbianを使用してRaspberry Pi 3B+上で実行した結果です。


------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Mon Jun 24 2019 05:08:05 - 05:36:16
4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables 5296678.9 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 1431.2 MWIPS (9.8 s, 7 samples)
Execl Throughput 960.5 lps (29.8 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 138696.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 42914.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 357533.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 298836.5 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 53689.7 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 2345.4 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 1913.1 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 584.4 lpm (60.1 s, 2 samples)
System Call Overhead 687496.7 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 5296678.9 453.9
Double-Precision Whetstone 55.0 1431.2 260.2
Execl Throughput 43.0 960.5 223.4
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 138696.1 350.2
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 42914.1 259.3
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 357533.0 616.4
Pipe Throughput 12440.0 298836.5 240.2
Pipe-based Context Switching 4000.0 53689.7 134.2
Process Creation 126.0 2345.4 186.1
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 1913.1 451.2
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 584.4 974.0
System Call Overhead 15000.0 687496.7 458.3
========
System Benchmarks Index Score 331.9

------------------------------------------------------------------------
Benchmark Run: Mon Jun 24 2019 05:36:16 - 06:04:42
4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests

Dhrystone 2 using register variables 18740948.4 lps (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone 5363.6 MWIPS (10.6 s, 7 samples)
Execl Throughput 2069.3 lps (29.9 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 220388.7 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 62487.0 KBps (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 589552.1 KBps (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput 1075015.8 lps (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching 189588.0 lps (10.0 s, 7 samples)
Process Creation 4393.8 lps (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent) 4339.6 lpm (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent) 590.4 lpm (60.3 s, 2 samples)
System Call Overhead 2489812.0 lps (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX
Dhrystone 2 using register variables 116700.0 18740948.4 1605.9
Double-Precision Whetstone 55.0 5363.6 975.2
Execl Throughput 43.0 2069.3 481.2
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 220388.7 556.5
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 62487.0 377.6
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 589552.1 1016.5
Pipe Throughput 12440.0 1075015.8 864.2
Pipe-based Context Switching 4000.0 189588.0 474.0
Process Creation 126.0 4393.8 348.7
Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 4339.6 1023.5
Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 590.4 983.9
System Call Overhead 15000.0 2489812.0 1659.9
========
System Benchmarks Index Score 762.2

1 parallel copy of testsでは若干Raspberry Pi 4Bが低い値となりましたが、4 parallel copy of testsの結果はRaspberry Pi 4BがRaspberry Pi 3B+よりも約100ほどスコアが高くなっていました。

Raspberry Pi 4 Model Bリリース!

本日、Raspberry Pi財団からRaspberry Pi 4 Model B(以下Raspberry Pi 4)が発表されました。

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Raspberry Pi 4では様々なスペックが向上しました。

SoC: Broadcom BCM2711 4-Cores 1.5GHz Cortex-A72 (ARM v8) 64bit SoC
メモリー: LPDDR4 メモリ(1GB・2GB・4GBの3種類から選択可能)
有線ネットワーク: ギガビット イーサネットワーク(BCM54213PE)
無線ネットワーク: 802.11b/g/n/acの無線LANとBluetooth 5.0,BLEに対応
USB: USB3.0×2ポート および USB2.0×2ポート
GPIO: 40ピンのGPIOヘッダー
ビデオ: 2つのmicro HDMIポート(最大で4Kp60をサポート)、DSI、CSI、3.5mm 4ピンオーディオ・コンポジットビデオポート
マルチメディア: VideoCore VI。H.265(4Kp60デコード)、H.264(1080p60デコード、1080p30エンコード)、OpenGL ES,3.0グラフィック
電源: USB Type CコネクタもしくはGPIOヘッダーによる5V DC電源供給(最低3A※)、またはPoE HATによるPoE給電
※USBポートの消費電力が500mA以下の場合は2.5Aの電源も可

メモリーの容量が3種類用意されたことにより、価格も容量ごとに変化します。今まで1GBのメモリでは足りなかったユーザーは2GB・4GBのモデルを選べるようになります。メモリを必要としないユーザーは従来のモデルと同じ1GBを35ドルで購入することもできます。

1GBモデル 35ドル
2GBモデル 45ドル
4GBモデル 55ドル

ギガビット イーサネットワークポートは、Raspberry Pi 3B+ Model BではUSB2.0ハブチップを経由していたため、最大で480Mbpsのサポートでしたが、Raspberry Pi 4ではUSBチップ経由ではなくなったため、本当のギガビット通信が可能になりました。

USBポートは、Raspberry Piシリーズでは初めてとなるUSB3.0ポートが2つ搭載されました(VIA VL805 USB3.0チップによるPCI Express経由の接続)。高速なUSB3.0メモリやSSDなどを接続することができます。USB2.0ポートも2つ搭載されており、合計のUSBポート数は4ポートとなります。

HDMIポートは2つのmicro HDMIになりました。最大4K60pをサポートしており、1080p以上の解像度でも快適に利用できるようになりました。

電源ポートはMicroUSBポートからUSB Type Cポートに変化しました。また、必要な電源容量が最低3Aに変化している点に注意が必要です。

いくつかのポート形状・配置の変化から、Raspberry Pi 1 B+以来維持してきたRaspberry Piの形状互換が失われました。これまでのケースが使用できなくなりますが、Raspberry Pi財団から新たな公式のケースが発売されます。

サンプル機の検証結果などはこちら!

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