ラズベリーパイ4

ラズベリーパイ4

別名	パイ4、RPi4
開発者	ラズベリーパイ取引
タイプ	シングルボードコンピュータ
発売日	2019年6月24日; 5年前 (2019-06-24)
導入価格	$35 (1 GB) $45 (2 GB) $55 (4 GB) $75 (8 GB)
オペレーティング·システム	ラズベリーパイOS
システムオンチップ	ブロードコムBCM2711
CPU	クアッドコアARM Cortex-A72 @ 1.5 GHz (B0 リビジョン) / 1.8 GHz (C0 リビジョン)
メモリ	( LPDDR4 @ 3200 MHz)
リムーバブルストレージ	MicroSD、USBストレージ
グラフィックス	ビデオコアVI @ 500MHz
力	5V @ 3A
前任者	ラズベリーパイ3B+
後継	ラズベリーパイ5

Raspberry Pi 4は、Raspberry Pi シングルボードコンピュータのメインラインシリーズの第4世代です。Raspberry Pi Tradingによって開発され、2019年6月24日にリリースされたPi 4には、前モデルに比べて多くの改良が加えられました。SoCはBroadcom BCM2711にアップグレードされ、Raspberry Piの4つのUSBポートのうち2つがUSB 3.0にアップグレードされ、以前のRaspberry Pi 3シリーズの1GB標準よりも大きいRAM容量のオプションが追加されました。 ^[1]また、Pi 4では、以前のRaspberry Piが遵守していた最大35ドルの希望小売価格の傾向に終止符を打ちました。RAM容量が大きいとボードに追加コストがかかるためです。ただし、基本の1GBモデルは依然として35ドルで販売されています。^{[2] [3]} 2023年9月28日、Raspberry Pi 5がRaspberry Pi 4の後継として発表されました。^[4]

Raspberry Pi 4は、ボード上のBCM2711 SoCのリビジョンに応じて、1.5GHzまたは1.8GHzでクロックされるクアッドコアARM Cortex-A72を使用しています。 ^[5]古いB0ステッピングはもともとPi 4に使用されていましたが、2021年半ばから新しいC0ステップチップに置き換えられました。C0ステッピングのクロックレートが高いのは、熱がわずかに改善されたためです。^[6]プロセッサには、32KBのデータL1キャッシュと48KBの命令L1キャッシュに加えて、1MBの共有L2キャッシュも含まれています。^[5]

Broadcom BCM2711 SoC は、Raspberry Pi の以前のバージョンと比較してGPU がアップグレードされており、400 MHz でクロックされるVideoCore IV から 500 MHz でクロックされる VideoCore VI にアップグレードされています。より高速なクロック レートに加えて、VideoCore VI には独自のメモリ マネージャも含まれており、以前のバージョンよりも多くのメモリにアクセスできます。^{[5] VideoCore VI は}OpenGL ES 3.1 およびVulkan 1.2に準拠しています。^{[7] [8]}

Raspberry Pi 4では、1 GBのLPDDR2を1 GB、2 GB、4 GB、または8 GBの3200 MHz LPDDR4のオプションに置き換えました。8 GBのPi 4は他のモデルより1年後に発売されました。^{[9] [10]}

Raspberry Pi 4では、IO機能に数多くの改善が導入されました。USBの総帯域幅がアップグレードされ、4つのUSB 2.0ポートから2つのUSB 3.0ポートと2つのUSB 2.0ポートになりました。BCM2711 SoCの専用イーサネットコントローラにより、ギガビットイーサネットの追加が可能になりました。^[11] Raspberry Pi 3の1つのフルサイズHDMIポートも、デュアルマイクロHDMIコネクタに置き換えられました。^{[1] [12]} Bluetoothは、Raspberry Pi 3の4.2から、Raspberry Pi 4では5.0にアップグレードされました。^[13]電源コネクタもマイクロUSBからUSB-Cに変更されました。^[14]イーサネットポートは、 Raspberry Pi 3 Model B+と同様に、 Power over Ethernet IEEE 802.3af（802.3at Type 1）を備えています。

2020年10月19日、Raspberry Pi 4 Model Bの最初のリリースから16か月後、Raspberry Piは組み込みおよび産業用アプリケーション向けに設計されたPi 4プラットフォームのバージョンであるCompute Module 4をリリースしました。Compute Module 4は、オリジナルのPi 4モデルと同様に、1 GB、2 GB、4 GB、8 GBのRAMオプションを備えていますが、オプションのeMMCオンボードストレージの8 GB、16 GB、または32 GBのオプションも備えています。ワイヤレス2.4 / 5GHzワイヤレス接続のオプションもあります。^[15] Compute Module 4には合計32のバリエーションがあるため、希望小売価格は構成に応じて30ドルから95ドルの範囲です。^[16]

オリジナルのRaspberry Pi 4 Model Bとは異なり、Compute Module 4は、従来のポートの代わりに、ボードの底部に100ピンコネクタのペアをIO用に使用しています。これらのコネクタは、エンドユーザーが直接アクセスすることを意図したものではなく、 IO機能を提供するためにドーターボードとインターフェイスすることを目的としています。Compute Module 4のピンは他のPi 4モデルと同じインターフェイスに使用できますが、Compute Module 4は、以前はUSB 3.0に使用されていたPCIe  2.0バスを公開しています。PCIeバスが解放されたことで、設計者はネイティブNVMeストレージやより高速なネットワークなど、他のユースケースにそれを使用できるようになりました。^[18] eMMCチップを搭載したCompute Module 4のモデルには、外部eMMCまたはmicroSDストレージに接続する機能はありません。^[19]

Raspberry Pi 400は、Raspberry Pi 4プラットフォームをベースにした最後のRaspberry Pi製品です。2020年11月2日にリリースされたPi 400は、キーボードフォームファクタに4GBのRAMを搭載したRaspberry Pi 4です。デスクトップPCとして使用することを目的としているRaspberry Pi 400は、単体で70ドルで購入することも、Pi 400本体、電源、マウス、 Raspberry Pi OSがプリインストールされた16GBのmicroSDカード、ガイドブックが含まれたデスクトップキットの一部として100ドルで購入することもできます。^[20]

Compute Module 4 IOボードは、 Compute Module 4ユーザーがさまざまなインターフェースに簡単にアクセスできるように設計された公式のドーターボードです。このボードにはオリジナルのPi 4 Model Bと同じポートが多数搭載されていますが、Compute Module 4 IOボードではさまざまな接続オプションも追加および変更されています。^[21]

CM4 IOボードは、バスをUSB 3.0コントローラに直接接続するのではなく、Compute Module 4のPCI-e 2.0バスを公開します。バスは標準の1x PCI-eコネクタを介して公開され、ネットワークカード、高速ストレージデバイスなどの標準PCI-e周辺機器の接続が可能になり、外部GPUサポートの可能性も高まります。^[22]

オリジナルのRaspberry Pi 4の発売当初、一部のUSB-C電源ケーブルがボードで動作しないことがすぐに判明しました。これは、Pi 4のUSB-C電源コネクタが公式仕様に準拠していないことが原因であることが判明しました。この問題は、各CCラインに独自の抵抗器が割り当てられるのではなく、Raspberry Pi 4が共有CCプルダウン抵抗器を使用していることに起因しています。この変更の結果、eマーカーチップを使用する充電器はPiを検出できず、電圧が供給されません。^[23]

USB-Cの実装はRaspberry Pi 4の1.2リビジョンのリリースで修正され、高速USB-Cケーブルがボードで動作できるようになりました。^{[24] [25]}