Análisis Raspberry Pi 4

Hace unos días vimos la gran noticia de la nueva Raspberry Pi 4; Una nueva versión que introduce numerosos cambios con respecto a las anteriores. Como hicimos en otras ocasiones como el caso de la Raspberry Pi 2 y la Raspberry Pi 0, vamos a realizar un análisis para ver el rendimiento y características que trae este nuevo modelo.

En este caso, vamos a realizar una comparativa entre la Raspberry Pi 3B+ y este nuevo modelo de Raspberry Pi 4. Sin embargo, antes de comenzar con la comparación y mostrar los resultados de estos análisis vamos a ver las características de estos dos modelos.

 Raspberry Pi 3B+Raspberry Pi 4
rpi3b+rpi4
ProcesadorBroadcom BCM2837B0, Cortex-A53 a 1,4GhzBroadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 a 1,5Ghz
Memoria1GB LPDDR2 SDRAM1GB, 2GB o 4GB LPDDR4-2400 SDRAM
GráficosBroadCom VideoCore IV 1080p. Salida HDMIBroadCom VI (4K@60 Dual). Doble salida MicroHDMI
ConectividadWifi 2,4Ghz/5Ghz a/c/n, Gigabit Ethernet por USB 2.0 (300mbps) y Bluetooth 4.1 (BLE)Wifi 2,4Ghz/5Ghz a/c/n, Gigabit Ethernet y Bluetooth 5.0 (BLE)
Consumo10W15W (aunque puede funcionar con menos Wattios dependiendo de los perifericos conectados)
OtrosPOE (Power Over Ethernet)POE (Power Over Ethernet)

Como podemos ver en la anterior tabla, observamos una mejora en varios aspectos de este nuevo modelo. Por ejemplo el procesador ha mejorado tando en su velocidad como el uso de 64bits (aunque en la versión de la Raspberry Pi 3 y 3B+ ya usaban 64bits). Otro aspecto que vemos muy interesante es en la memoria pasando de LPDDR2 a LPDDR4 lo cual dara una clara mejora en la velocidad de transferencia; además de que en los anteriores modelos de Raspberry Pi (2, 3 y 3B+) siempre se establecia la cantidad de memoria a 1GB; mientras que ahora se nos permite elegir esta memoria; habiendo modelos de 1,2 y 4GB de memoria RAM.

Otra mejora que vemos es el chip grafico pasando de una Broadcom VideoCore IV que nos permitia una salida de 1080p a través del puerto HDMI, a una doble salida MicroHDMI con capacidad de una resolución en 4K; lo cual permite una mejor visualización y una gran capacidad de procesamiento.

Además, en el apartado de conectividad, observamos una mejora con respecto al uso de Gigabit ethernet sin pasar por un puerto USB por lo que se nota una mejora de la conectividad en este aspecto; además de los 2 puertos USB3.0 que trae, y del uso de Bluetooth 5.0.

Por último, comentar de que la Raspberry Pi 4 tiene un consumo de 15W a través de un puerto USB tipo-C por lo que se requiere una fuente de alimentación de 5V con 3A para poder alimentarla.

Tras comentar las mejoras de la Raspberry Pi 4, vamos a realizar un análisis para poder ver el rendimiento de este nuevo modelo. En este caso, vamos a realizar un análisis del procesador y posteriormente analizaremos la memoria de forma que veremos los resultados de los benchmark utilizados.

Para este análisis vamos a utilizar por un lado una Raspberry Pi 3B+ y por otro una Raspberry Pi 4 con 2GB de RAM. Ambos utilizando Raspbian como Distribución.

Análisis del Procesador

Comenzaremos analizando el procesador y viendo el rendimiento de este con distintas operaciones; para ello utilizaremos el benchmark whetstone. El cual nos permitirá observar el rendimiento del procesador para distintas operaciones (operaciones aritmeticas, exponentes, raices cuadradas, if-then, etc…) y nos mostrará la información en MFLOPS o MOPS (Millones de Operaciones en Punto Flotante). Se ha realizado el estudio en ambos procesadores compilando para cada caso y obteniendo la información de varias ejecuciones; seguidamente se muestra una tabla con la información de ejecutar este benchmark.

 Floating Point 1 (MFLOPS)Floating Point 2 (MFLOPS)If-then (MOPS)Fixed Point (MOPS)sin,cos,tag (MOPS)Float Point 3 (MFLOPS)Assigments (MOPS)Exp, sqrt (MFLOPS)
Raspberry Pi 4525.085530.684391027202495.36655.203381.900998.96226.180
Raspberry Pi 3B+336.523363.0404063273921498.50918.169299.3001198.65310.513

Una vez tenemos los resultados de las operaciones realizadas para analizar el procesador, vamos a pasar a analizar la memoria de manera que podamos ver la mejora en este apartado.

Análisis de la memoria

Una de las principales mejoras de la Raspberry Pi 4, es que se ha pasado a usar una memoria LDDR4 con lo cual tendrá una mayor velocidad de transferencia. En este caso vamos a utilizar en Benchmark memspeed para poder obtener los resultados de la velocidad de la memoria. Vamos a mostrar la tabla con los resultados de cada test. En este caso el test; trata de realizar una serie de operaciones realizando accesos a la memoria en distintas posiciones y se obtiene la velocidad de transferencia con distintos tamaños de memoria en KB.

Seguidamente se muestra la tabla con los resultados de analizar la Raspberry Pi 4:

KB usadosDouble (MB/s)Single (MB/s)Fixed (MB/s)
811778907011896
1611884910111927
3211934911711881
6410311879711352
12810150891111451
25610145892411501
51210007890211411

Tras analizar la memoria de la Raspberry Pi 4, pasaremos a analizar la de la Raspberry PI 3B+.

 Double (MB/s)Single (MB/s)Fixed (MB/s)
8156116242492
16159316302497
32152216302287
64147715122248
128152015282258
256152615302270
512134614972143

Como hemos podido ver en la tabla anterior, se ve claramente la diferencia de la velocidad; a continuación, vamos a comentar las conclusiones obtenidas tras realizar estas pruebas.

Conclusiones

Tras analizar el procesador y la memoria hemos obtenido una serie de datos bastante prometedores; en esta sección vamos a comentarlos.

Observamos que hay una mejora sustancial al observar el procesador; vemos como las operaciones de punto flotante han mejorado un 64%; mientras que las operaciones con enteros han mejorado un 303% siendo esta una gran mejora en el rendimiento. Sin embargo, observamos que en las asignaciones, vemos que el rendimiento es menor que con la anterior versión de Raspberry Pi.

Con respecto a la memoria, vemos una mejora bastante significativa; siendo la mejora de hasta un 700% en el rendimiento; esto es debido a que se utiliza una memoria LDDR4 que tiene una mejor velocidad de transferencia; además de tener la opción de duplicar o cuatriplicar la memoria que tiene con respecto a la anterior versión.

Obviamente este rendimiento conlleva un mayor consumo por lo que se recomienda un cargador de mínimo 15W lo que corresponde a unos 3A de salida, además de que ahora es un conector USB Tipo-C.

Para terminar, vemos como claramente una gran mejora con esta nueva Raspberry Pi 4; no solo en rendimiento sino en prestaciones y conectividad gracias a la mejora entre otros de su conector GigaBit Ethernet. Seguidamente os dejamos un par de enlaces con donde comprar esta nueva Raspberry Pi 4.

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