Raspberry Pi 4 與 Raspberry Pi 5:14 個主要差異
要點
與前身 Raspberry Pi 4 相比，Raspberry Pi 系列的第五代在硬體組件方面擁有相當大的增強。這些改進包括加速的中央處理單元 (CPU)、提高的隨機存取記憶體 (RAM) 速度，以及改進的圖形功能。
第五代 Raspberry Pi 代號為“Pi 5”，配備整合輸入/輸出 (I/O) 晶片，可提高資料傳輸速率並支援使用更快的儲存裝置以及 USB 連接配件。
Pi 5 融合了多項增強功能，例如加速的 microSD 讀卡器、速度更快的 USB 3.0 連接埠、整合式 PCIe 介面、安裝內建即時時脈、添加獨立 UART 連接以及包含專用電源與其前身相比，控制開關。然而，必須使用相容的電源裝置 (PSU) 才能達到最佳運作效率。
Raspberry Pi 5 於 10 月下旬推出，與其前身 Raspberry Pi Wonder 相比，擁有一系列顯著的增強功能。如果您對哪個平台最適合您即將進行的工作感到困惑，請參閱此綜合評估，該評估比較了這兩種單一電路板的功能和潛力。
什麼是 RaspberryPi 5?
Raspberry Pi 5 是一款緊湊但功能強大的計算設備，擁有一系列令人印象深刻的功能。這款創新單板電腦的大小與標準信用卡類似，它建立在先前迭代的成功基礎上，透過提高速度來提供增強的性能。此外，Pi 5 具有擴展的連接選項，現在能夠支援 M.2 NVMe SSD 等尖端儲存解決方案。對這些改進的全面分析揭示了 Raspberry Pi 5 與其前身 Pi 4 之間的以下主要區別:
Pi 5 上更快的處理器
Raspberry Pi 5 採用 ARM Cortex-A76 中央處理單元 (CPU)，而其前身 Pi 4 則採用 Cortex-A CPU。儘管具有相同數量的處理器內核，但與 Pi 4 相比，Pi 5 表現出明顯優越的性能，據估計，它的運行速度大約是 Pi 4 的兩倍甚至三倍。
圖片來源:Raspberry Pi
Raspberry Pi 5 中升級的處理器擁有令人印象深刻的 2.4 GHz 頻率，比 A72 的 1.8 GHz 性能顯著增強。 A76 配備先進的核心架構和增強的快取容量，在所有領域都能提供卓越的結果。此外，A76 中包含的加密功能進一步擴展了其多功能性。
儘管 Raspberry Pi 5 上的頻率限制為 2.4GHz，但 A76 處理器在筆記型電腦系統中使用時有可能達到 3.3GHz 的最大時脈速度。因此，預計 Raspberry Pi 5 可以實現顯著的超頻能力。
Pi 5 擁有更快的 RAM
Raspberry Pi 5 採用增強型記憶體組件，特別是 LPDDR4X-4267 SDRAM，與先前的 Raspberry Pi 型號中的 LPDDR4-3200 SDRAM 相比，它表現出卓越的性能。這款先進的 DDR4 記憶體具有更高的頻寬能力，可實現系統內更流暢、更有效率的資料傳輸速率。
Pi 5 也具有更強的圖形處理能力
Raspberry Pi 4 具有整合的VideoCore VI GPU，支援OpenGL ES 3.1 和Vulkan 1。相較之下，更強大的Raspberry Pi 5 擁有一個運行頻率為800 MHz 的VideoCore VII GPU，對兩種圖形API 都有類似的API 支援。此外，它還包括一個專門用於處理相機輸入資料的全新影像訊號處理器。
Raspberry Pi 4 能夠驅動兩台 4K 顯示器；然而，它只能在 60 fps 的刷新率下做到這一點。要實現這一目標，必須參閱以 4K、60Hz 運行 Raspberry Pi 的說明。此外，在嘗試以 60 fps 解碼 4K 影片時，Pi 4 可能會出現丟幀的情況。幸運的是，即將推出的 Raspberry Pi 5 旨在解決這些限制，支援以 60 fps 的速度同時顯示雙 4K 螢幕，並透過加入 HDR 功能來增強其效能。這項進步歸功於 VideoCore VII 處理器時脈速度的提升。
Pi 5 有專用的 I/O 晶片
新開發的 RP1 晶片是內部開發的，代表了 Pi 5 的顯著進步。這種尖端組件處理大量的輸入/輸出操作，從而減輕了中央處理單元的負擔。此外，與先前的型號相比，它還提高了 I/O 吞吐量，從而提高了儲存設備、USB 連接和相關週邊組件的效能。
圖片來源:Raspberry Pi
MicroSD 卡在 Pi 5 上速度更快
Raspberry Pi 5 中的高速 microSD 連接埠能夠支援使用 UHS-1 相容 SD 卡播放 HDR 104 影片。與其前身相比，RPi 5 的資料傳輸速率顯著提高，速度高達 90 Mbps，而 RPi 4 的速度為 40-50 Mbps。這相當於性能翻倍，令人印象深刻。
Pi 5 擁有更快的 USB 3.0 端口
Raspberry Pi 4 上的 USB 3.0 連接埠配備了每秒 5 吉比特 (Gbps) 的共用頻寬容量。相比之下，Raspberry Pi 5 透過整合 RP1 晶片為每個連接埠分配單獨的 5 Gbps 頻寬。
利用 USB 轉 SATA 轉接器，人們可以採用快速儲存解決方案。此外，這些適配器還可以透過執行 Raid 設定來實現冗餘資料配置或增強效能。
升級後的電源電流容量比之前的 3 安培增加了 5 安培，從而使 Raspberry Pi 5 能夠同時為更多的周邊設備供電。
Pi 5 有一個 PCIe 連接器
PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）介面的整合已被證明是 Raspberry Pi 不可或缺的增強功能。由於其優越的性能，最近許多設備都採用了該技術。需要注意的是，Raspberry Pi 5 上的 PCIe 連線不符合傳統的 M.2 外形尺寸；相反，必須使用柔性帶狀電纜來與 HAT（頂部附加硬體）建立通信，而 M.2 週邊裝置可以直接連接到 HAT。
Raspberry Pi 5 具有一個單獨的 PCI Express 2.0 x1 端口，可提供每秒 500 兆位元組的峰值資料傳輸速率（以位元組而不是位元表示）。雖然乍看之下這似乎足夠了，但與現代 PCIe 4.0 固態驅動器和顯示卡的功能相比，它顯得相形見絀，每一個都能夠實現高達每秒 8 吉比特或每秒 1 太比特的速度。由於可用頻寬有限，嘗試將這些高效能元件連接到次優的 PCIe 2.0 x1 介面將導致效能顯著下降。
圖片來源:Raspberry Pi
在比較透過 USB 3.0 連接的串列 ATA 固態硬碟 (SSDD) 與透過外圍組件互連 Express (PCIe) 連接的 Mini-Sata SSD 的效能時，必須考慮幾個因素，例如每個介面的資料傳輸速率。就 Raspberry Pi 5 而言，USB 3.0 的最大速度為每秒 5 GB 或約每秒 625 MB，而 SATA 3 適配器的最大速度也是每秒 6 GB。另一方面，PCIe 2.0 x1 的最大速度為每秒 500 MB。因此，兩種類型的驅動器的速度在使用時具有可比性。
Pi 5 擁有更多 MIPI 通道
升級後的 Raspberry Pi 5 為其相機和顯示組件配備了雙 MIPI 介面。這些連接埠由兩個獨立的單元組成，每個單元有四個資料通道，使它們能夠在透過攝影機擷取影像或透過顯示器傳輸視覺內容之間互換執行。
增加通道數量可實現高達 1.5 Gbps 的更高資料傳輸速率，適用於支援需要更大頻寬的設備，例如高清攝影機和具有增強解析度的顯示器。此次升級還允許舊相機透過使用更新的帶狀電纜無縫運作。
圖片來源:Raspberry Pi
Pi 5 有一個板載即時時鐘
Pi 4 通常在啟動操作時從網路時間協議 (NTP) 伺服器檢索當前時間，前提是它與互聯網保持斷開連接，設定時間需要手動幹預。相反，Pi 5 整合了整合即時時鐘 (RTC) 和用於連接電池供電的 RS2025/2032 紐扣電池的連接器，從而確保即使在沒有外部電源的情況下也能持續供電。因此，無論其在線狀態如何，Pi 5 顯示的時間都保持準確。
Pi 5 有一個獨立的 UART 連接器
為了在 Raspberry Pi 4 上使用 UART 功能，需要使用 GPIO 引腳來實現此目的。相反，Raspberry Pi 5 具有一個指定的 UART 端口，該端口位於兩個微型 HDMI 視訊端口之間。
圖片來源:Raspberry Pi
Pi 5 有一個板載電源按鈕
經過幾代 Raspberry Pi，最終整合了一個備受期待的電源按鈕。因此，人們現在可以停用或重置其設備，而無需物理上斷開其與電源的連接。此按鈕為按壓式，與官方 Pi 5 外殼配合使用。
圖片來源:Raspberry Pi
Pi 5 需要更大電流的電源
Raspberry Pi 5 處理能力的增強將需要增加能源消耗的需求。目前，Raspberry Pi 4 需要 5V 3A (15W) 電源才能發揮最佳功能。為了在使用外部裝置時實現最大運作效率，Raspberry Pi 5 必須獲得更強大的 5V 5A (25W) 電源，其中應包括對電力傳輸 (PD) 的支援。值得注意的是，兩款電源供應器均採用 USB-C 連接器。
Pi 5 需要冷卻
Pi 5 擁有強大的處理器，主頻比 Pi 4 高出 600MHz。副作用是產生更多熱量。如果沒有冷卻，Pi 5 的處理器將在重負載下進入熱節流狀態（儘管它仍然比 Pi 4 快），如 Raspberry Pi 博客 中所述.com/news/heating-and-cooling-raspberry-pi-5/) 。這就是為什麼 Pi 5 機箱官方配備內建風扇。
Active Cooler 裝置現已作為選購配件提供，以增強冷卻效能。該設備採用鋁製散熱器和風扇，可有效散發系統中過多的熱量。其價格合理，僅 10 美元，物超所值。此外，它還包括已連接的散熱墊，僅需要簡單的四針連接即可實現風扇操作。此外，主動式冷卻器採用脈寬調變 (PWM) 技術，根據即時處理器溫度讀數調節風扇速度，從而最大限度地降低噪音水平。最後，該裝置可以透過彈簧推桿輕鬆連接到 Raspberry Pi 4 B+ 型板上的兩個安裝點，從而提供安全穩定的安裝。
圖片來源:Raspberry Pi
Pi 5 缺少 3.5mm 音訊連接埠
上一代 Raspberry Pi 型號（即 Pi 4）為用戶提供了透過 3.5 毫米插孔傳輸音訊的功能。然而，該裝置的最新版本 Pi 5 已將此功能限制為 HDMI 輸出和藍牙音訊功能，除非使用稱為「HAT」的附加音訊擴充模組。
Raspberry Pi 5 在各方面都優於 Pi 4
Raspberry Pi 系列的最新版本 Pi 5 在處理速度、圖形功能和記憶體效能方面比其前代產品有了顯著增強。此外，採用創新的 RP1 晶片可實現卓越的輸入輸出操作。儘管PCIe 介面上的額外通道會進一步提高整體效能，但這兩種型號之間的微小成本差異使得選擇Pi 5 的決定變得很容易，特別是考慮到具有4GB 或8GB RAM 的兩個版本的價格相似。
Raspberry Pi 5 的效能可與配備 Intel Celeron 或 AMD Silver 處理器、雙核心雙執行緒架構的迷你電腦相媲美。因此，它可以有效地作為傳統桌上型電腦的低成本替代品和功能強大的桌上型電腦替代選項。