معرفی و مشخصات رزبری‌پای 4 Raspberry Pi

آشنایی با رزبری پای

شما به احتمال زیاد تاکنون نام رزبری پای، این رایانه محبوب که در کف دست جای می‌گیرد را شنیده‌اید. این رایانه کوچک آن قدر قدرتمند است که به عنوان سرور یا مدیا سنتر کامل به همراه اجرای بازی‌های قدیمی استفاده شود. همچنین می‌تواند به سیستم‌های امنیتی و پروژه‌های تفریحی مختلف وصل شود و به کمک ابزارهای نرم‌افزاری مختلف به یادگیری و درک برنامه‌نویسی کمک کند.

پای از سال 2012 که معرفی شده است، فراتر از انتظارات ظاهر شده است و به یک قطعه ضروری سخت‌افزار رایانه‌ای برای علاقه‌مندان رایانه و مربیان فناوری بدل گشته است. این قطعه در ابتدا به عنوان یک پروژه کوچک توسعه یافت که قرار بود به مدارس و دانشگاه‌ها فروخته شود تا مفاهیم برنامه‌نویسی را آموزش دهند. از این رو، این سطح از پیشرفت برای این رایانه کوچک کاملاً مناسب است.

اما همه این‌ها که شمردیم، تنها نوک قله یخ است. رزبری پای اینک در سومین نسل خود به یک رایانه کامپکت ضروری برای علاقه‌مندان دنیای فناوری تبدیل شده است. در این راهنما هر آن چه که باید در مورد رزبری پای بدانید را آموزش خواهیم داد که شامل پیشینه، هدف، مشخصات سخت‌افزاری، نرم‌افزاری که اجرا می‌کند و کاربردهای شگفت‌انگیزی که دارد می‌شود.

Raspberry Pi چیست؟

رزبری پای رایانه کوچکی است که از سال 2006 در حال توسعه است و قطعات آن روی یک مادربرد به اندازه کارت بانکی سوار شده و Raspbian را اجرا می‌کند که یک نسخه اختصاصی از سیستم عامل لینوکس است که اختصاصاً برای این رایانه طراحی شده است.

رزبری پای کاربردهای محاسباتی ابتدایی اداری، بازی‌های سطح پایین، دسترسی به اینترنت و ایمیل، بازپخش ویدئو و بسیاری قابلیت‌های دیگر دارد که به طور معمول از یک رایانه در قرن بیست و یکم انتظار می‌شود. رزبری پای همه این امکانات را با تعداد بسیار کمی از قطعات از جمله یک پردازنده ARM و قیمت بسیار پایین عرضه می‌کند.

با حذف کابل‌ها، فضای ذخیره‌سازی و کیس، هزینه ساخت این رایانه پایین نگه داشته شده است. البته کابل‌ها و فضای ذخیره‌سازی برای هر رایانه‌ای ضروری هستند و اگر بخواهید یک کیس داشته باشید، راهکارهای مختلفی وجود دارند که در بخش « گزینه‌های کیس» این راهنما می‌توانید مشاهده کنید.

رایانه‌های کوچک دیگر

شاید اطلاع داشته باشید که پای تنها پروژه ساخت رایانه‌های کوچک نیست. در طی چند سال اخیر چندین نوع رایانه‌های خلاصه‌شده و کم‌هزینه نیز برای علاقه‌مندان ارائه شده‌اند که به نوعی یادآور روزهای طلایی علاقه‌مندان الکترونیک در دهه‌های 1970 و 1980 هستند.

این رایانه‌های کوچک دیگر را می‌توانی به صورت فهرست زیر معرفی کرد:

• Arduino: این سخت‌افزار به منظور ارائه یک رابط رایانه‌ای برای پروژه‌های الکترونیکی طراحی شده است. آردوینو بیشتر یک دستگاه کنترل است، اما می‌توان به همراه پای برای مدیریت پروژه‌های دارای اجزای متحرک استفاده کرد.
• ODROID: یک رایانه کمی حجیم‌تر است که پردازنده آن همان پردازنده گوشی هوشمند سامسونگ گلکسی S3 است. اودروید سیستم‌های عامل اندروید، آرچ لینوکس و اوبونتو را اجرا می‌کند.
• Pine A64: این دستگاه در سیال 2016 عرضه شده و مجهزبه یک تراشه Allwinner A64 با پردازنده چهار هسته‌ای ARM Cortex-A53 با سرعت 1.2 گیگاهرتزی است. این رایانه کوچک اندروید را اجرا می‌کند و اندازه آن کمی بزرگ‌تر از رزبری پای است.

میزان دسترسی به این پروژه‌ها بسیار متفاوت از پای است که به لطف هزینه پایینش، بسیار محبوب شده است. شکی نیست که این موضوع به لطف مدیریت زنجیره عرضه و تحویل و همچنین فلسفه طراحی این دستگاه رخ داده است.

فلسفه طراحی رزبری پای

رسپبری پای برای این توسعه نیافته است که شما بازی‌های قدیمی را روی آن اجرا کنید، یک سیستم MAME بسازید و یا یک مدیا سنتر ایجاد کنید، بلکه هدفی بسیار والاتر را دنبال می‌کند.

طراحی کردن و ساختن یک رایانه کم‌هزینه که انعطاف‌پذیری زیادی داشته باشد، ایده گروهی از برنامه‌نویسان رایانه مانند Eben Upton و David Braben بوده است که هر دو عضو بنیاد Raspberry Pi هستند. هدف آن‌ها از خلق این رایانه، آموزش برنامه‌نویسی بوده است. هزینه پایین این نوع از رایانه‌ها به این معنی است که می‌توان آن‌ها را به مدارس سراسر دنیا فروخت و از این طریق فرصت‌های آموزشی برابری در اختیار همه مردم دنیا قرار می‌گیرد.

برخی کاربران رزبری پای

علاقه‌مندان از سراسر دنیا از پای برای کاربردهایی به جز هدف اصلی آن بهره می‌گیرند. نرم‌افزار مدیا سنتر به عنوان نسخه‌ای از Kodi وجود دارند و چندین توزیع لینوکس که می‌توانند روی آن نصب شوند.

اجرای بازی‌های رترو روی پای امکان‌پذیر است، هر چند اجرای بازی‌های نسبتاً جدیدتر و مربوط به حدود سال 2000 به منابع سخت‌افزاری بیشتری نیاز دارند. همچنین امکان بازپخش مدیا نیز وجود دارد، زیرا رزبری پای امکان پخش محتوای ویدئویی HD را دارد. همچنین می‌توان از آن به عنوان یک وب سرور، پرینت سرور، دوربین استاپ‌موشن، دوربین تایم‌لپس، سرور نمایش عکس‌های دیجیتالی، کنترلر NAS، رایانه کنترل امنیت خانه و بسیاری کاربردهای بالقوه دیگر استفاده کرد.

داخل رزبری پای چیست؟

این یک واقعیت است که مشخصات سخت‌افزاری رزبری پای پایین است، اما این سخت‌افزار چنان ضعیف نیست که هیچ کاربردی نداشته باشد. برعکس رزبری مجهز به یک پردازنده چهار هسته‌ای و یک کش با قابلیت تغییر اندازه با مهندسی نبوغ‌آمیز است که تجربه محاسباتی خوبی ارائه می‌کند.

برخی جنبه‌های پای بر عهده کاربر است تا انتخاب کند. این رایانه معمولاً بدون کیس، فضای ذخیره‌سازی یا کابل عرضه می‌شود، گرچه ممکن است برخی عرضه‌کنندگان در بسته‌بندی‌های خود این موارد را نیز بگنجانند. اگر فقط به داشتن خود بورد علاقه‌مند باشید، شاید از این که بدانید چه قدر تجهیزات جانبی مختلف برای آن عرضه شده شگفت‌زده شوید. این مسئله به طور عمده به دلیل گزینه‌های سخت‌افزاری مختلفی است که دستگاه از آن‌ها پشتیبانی می‌کند.

مشخصات سیستم رزبری پای

هفت خانواده از رزبری پای وجود دارند:

• خانواده مدل‌های Raspberry Pi
• خانواده مدل‌های Raspberry Pi 2
• خانواده مدل‌های Raspberry Pi 3
• خانواده مدل‌های Raspberry Pi 4
• خانواده مدل‌های Raspberry Pi Zero
• خانواده مدل‌های Raspberry Pi Pico
• و ماژول محاسبات.

ما در این راهنما ماژول محاسبات را نادیده می‌گیریم، چون این قطعه مستقیماً در اختیار سازندگان تجهیزات قرار می‌گیرد و به طور معمول برای پروژه‌های خانه هوشمند استفاده می‌شود.

تفاوت بین مدل‌های رزبری پای

بین مدل‌های مختلف رزبری پای برخی تفاوت‌های ظریف، اما مهم وجود دارند:

• +Raspberry Pi Model A: این نسخه رزبری پای قیمتی برابر با 20 دلار دارد و مجهز به Broadcom BCM2835 SoC، یک پردازنده تک‌هسته‌ای 700 مگاهرتزی، 512 مگابایت رم و یک پورت USB است.
• Raspberry Pi Model B: این مدل خود در چند خانواده عرضه شده است:
  • Raspberry Pi 2: این مدل 35 دلار قیمت دارد و تراشه BCM2837 SoC با پردازنده چهار هسته‌ای 64-بیتی 900 مگاهرتزی یا 1 گیگابایت رم و یک پردازنده گرافیکی و چهار پورت USB دارد.
  • Raspberry Pi 3: این مدل نیز 35 دلار قیمت دارد و مجهز به تراشه BCM2837 SoC و یک پردازنده چهار هسته‌ای 64-بیتی 1.2 گیگاهرتزی با 1 گیگابایت رم و چهار پورت USB است.
  • Raspberry Pi 4: این مدل در سه پیکربندی مختلف با قیمت‌های 35، 55 و 75 دلار عرضه شده و مجهز به تراشه Broadcom BCM2711 و پردازنده Cortex-A72 چهار هسته‌ای با سرعت 1.5 گیگاهرتز و حجم حافظه 1،2،4 و 8 گیگابایت است.
• Raspberry Pi Zero: این مدل از رزبری پای تنها به قیمت 5 دلار عرضه شده است. البته یک مدل وایرلس با قیمت 10 دلار نیز وجود دارد. این مدل 32-بیتی مجهز به تراشه BCM2835 SoC با پردازنده 1 گیگاهرتزی و 512 مگابایت رم است که با پردازنده گرافیکی به اشتراک گذاشته شده است.
• Raspberry Pi Pico: این مدل از رزبری پای در ابتدای سال 2021 (دی 1399) عرضه شده و تنها 4 دلار قیمت دارد. این مدل از یک پردازنده ARM دو هسته‌ای +Cortex-M0 و 264 کیلوبایت رم بهره می‌گیرد و ابعاد آن برابر با 51 در 21 میلی‌متر است.
• RPi 400: این مدل از رزبری پای که در نوامبر 2020 (آبان 1399) عرضه شده، در واقع یک کیبورد-رایانه مجهز به تراشه Broadcom BCM2711C0 و پردازنده چهار هسته‌ای Cortex-A72 با سرعت 1.8 گیگاهرتز و 4 گیگابایت حافظه اصلی است.

چندین جنبه از سخت‌افزار رزبری پای استاندارد باقی مانده‌اند. همه این مدل‌ها یک کانکتور برق یا پورت HDMI دارند. یک پورت اترنت به باس USB وصل شده است و یک پورت microSD نیز وجود دارد. همچنین یک مینی جک 3 و 5 میلی‌متری دومنظوره جهت خروجی صوتی و ویدئویی برای دستگاه‌های فاقد پشتیبانی از HDMI نیز تعبیه شده است. به علاوه پورت‌های ریبون برای نمایشگرها و ماژول دوربین رزبری پای نیز عرضه شده است.

Raspberry Pi 4

رزبری پای 4 نسبت به نسل‌های پیشین خود پیشرفت زیادی را شاهد بوده است. این نسخه سه مدل مختلف دارد. این مدل مجهز به قوی‌ترین پردازنده در میان همه مدل‌ها است و به سرعت مورد استقبال کاربران قرار گرفت زیرا توسعه‌دهندگان از مزیت قابلیت‌های جدید آن بهره گرفته‌اند. مشخصات فنی هر یک از آن‌ها در جدول زیر توضیح داده شده است.

آشنایی با رزبری پای

آشنایی با رزبری پای