(رباتیک) مقایسه عملکردی انواع بورد های رسپبری پای (Raspberry Pi) نحوه عملکرد و کاربرد ها (مهندسی برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  (  افشین رشید )

نکته : امکان انجام محاسبات بصورت موازی چهار هسته ای در رسپبری پای 2 و 3 تفاوت زیادی را بین این دو مدل و سایر مدل ها در تست SysBench ایجاد کرده است. هرچند محاسبات threaded-single بهبود زیادی پیدا کرده است، اما عمده تفاوت در پردازش های موازی است.

بوردهای رزبری پای تاکنون 4 سری کلی به نام های 1 Pi Raspberry , Zero Pi Raspberry ، 2 Pi Raspberry و 3 Pi Raspberry داشته است.

رسپبری پای 6 مدل+B

این مدل از رسپبری پای نسخه تجدید نظر شده B  می باشد. دارای پردازنده BCM2835 ساخت شرکت

 Broadcom با سرعت ۰۷۷ مگاهرتز است که در حالت توربو تا ۱ گیگاهرتز نیز قابل افزایش است. حافظه موقت این مینی کامپیوتر 512 مگابایت و از نوع SDRAM است. تعداد پایه های GPIO نسب به مدل B از 22 پایه به 41 پایه افزایش پیدا کرده است و تعداد پورت های USB از 2 پورت در مدل B به 4 پورت در مدل +B افزایش یافته است. همچنین خروجی صدا در این مدل از طریق مداری برای گرفتن نویز نسبت به مدل قبلی بهبود یافته است. این مدل از رسپبری پای از نظر گرافیکی و از نظر پردازشی شبیه به کامپیوترهای پنتیوم 2 می باشد. برد رزبری پای 3 از کاملترین بردهای این خانواده محسوب میشود که مدل B+ تکامل یافته ی این مدل میباشد. و بیشتر مناسب ساخت ربات های هوشمند ساده میباشد

رسپبری پای 6 مدل+A

این مدل ، نسخه کم هزینه تر نسبت به مدل +B می باشد و  جایگزین نسخه A شده است. دارای پردازنده مشابه با مدل +B می باشد اما از نظر پورت های USB و Ethernet با آن تفاوت دارد به طوری که دارای یک پورت USB می باشد و درگاه اترنت ندارد. همچنین ابعاد این بورد کوچک تر از مدل +B آن می باشد. این تغییرات باعث کاهش هزینه ساخت آن شده است. بقیه اتصالات آن کاملا مشابه مدل +B بوده و میتوان آن را جایگزین یکدیگر دانست. این بورد مناسب پروژه های هوشمند رباتیک میان رده و غیر نظامی میباشد .

رسپبری پایZero

رسپبری پای زیرو کوچک ترین و باریک ترین برد رسپبری پای است و ابعاد کوچک آن بزرگترین مزیت آن محسوب می شود. این برد تنها 25 میلیمتر طول، 31 میلیمتر عرض و 5 میلیمتر ضخامت دارد. این برد برای صرفه جویی در فضا از کانکتورهای مینی پشتیبانی می کند و با استفاده از 41 پین GPIO که روی آن قرار دارد میتوانید اتصالات مورد نیاز خود را برقرار کنید. پین های GPIO روی این برد مانند پین های موجود در مدل های قبل است ، اما از آن جایی که که در فضای کوچک تری قرار گرفته اند، باید اتصالات مورد نیاز خود را به آن لحیم کنید. اگر مایل به استفاده از پورت HDMI مینی با یک کابل استاندارد HDMI هستید به یک آداپتور نیاز داشته خواهید داشت. این مدل همانند مدل A +فاقد پورت اترنت است که باعث می شود برای پروژه هایی که نیاز به اتصال به اینترنت را دارند مناسب نباشد. البته شما می توانید با استفاده از پورت USB و دانگل وای فای این مشکل را حل کنید اما فراموش نکنید که به یک آداپتور/کابل میکرو USB به USB نیاز خواهید داشت.مناسب پروژه های رباتیک روبه پیشرفته و نظامی میباشد.

نکته : قابلیت لود شدن سنسور های گرمایاب و شناسایی بدن انسان این بورد مناسب پروژه های چند منظوره میباشد.

رسپبری پای 2 مدلB

رسپبری پای ۲ از نظر ظاهری، ابعاد و قیمت تشابهات زیادی با مدل B +نسل اول دارد با این تفاوت که این مدل ۴ پورت USB را به همراه پین های GPIO بیشتر در اختیار کاربر قرار میدهد و درگاه کارت حافظه میکرو SD را هم جایگزین درگاه حافظه SD کرده است. پردازنده نیز در این نمونه ی جدید ارتقا یافته و جایگاه CPU تک هسته ای و ۰۷۷ مگاهرتزی ارائه شده در اولین مدل رسپبری پای، به یک پردازشگر چهار هسته ای ۰۷۷ مگاهرتزی واگذار گشته که از معماری ARMv7 بهره مند است. سیستم عامل رسپبیان که نسخه ای از دبیان است و برای اولین نسل از کامپیوترهای مینیاتوری رسپبری توسعه داده شده بود برای نسل جدید این محصول نیز قابل استفاده خواهد بود ولی با توجه به بهره مندی رسپبری پای ۲ از پردازنده ای مبتنی بر معماری ARMV7 کاربران قادر خواهند بود توزیع های دیگری از لینوکس همانند اوبونتو و نیز توزیع های ویندوز نظیر ویندوز 10 را هم بر روی آن اجرا نمایند. پای جدید دو برابر نسخه ی پیشین خود یعنی ۱ گیگابایت حافظه ی رم دارد و البته ناگفته نماند که برای نسل دوم هنوز مدلی تحت عنوان A معرفی نشده و کاربران کماکان قادر خواهند بود مدل A نسل اول را خریداری نمایند. با ظهور رسپبری پای 3 که از پردازنده چهار هسته ای 2.1 گیگاهرتزی BCM2837 بهره می برد ، نسخه جدیدی از رسپبری پای 2 به همراه این پردازنده جدید ارائه شد که این نسخه با سیستم عامل رسپبیان نسخه های قدیمی تر کار نمی کند.

رسپبری پای 3 مدلB

رسپری پای 3 همه ویژگی های رسپبری پای 2 را دارد، علاوه بر اینکه سرعت پردازنده آن به 2.1 GHz ارتقا یافته و بلوتوث و وایفای یکپارچه هم به آن اضافه شده است. پردازنده BCM2837 Broadcom که به طور اختصاصی برای رسپبری پای 3 طراحی شده است، از چهار هسته پردازشی A53-Cortex ARM با فرکانس 2.1 GHz بهره می برد. همچنین این پردازنده دارای 32 کیلوبایت کش سطح 1 و 512 کیلوبایت کش سطح 2 و پردازنده گرافیکی IV VideoCore می باشد.قطعه رادیویی رسپبری پای به یک آنتن تراشه ای که روی برد لحیم شده متصل شده است. بدین ترتیب سایز رسپبری پای به حداقل ممکن رسیده است. بر خلاف ظاهر و اندازه این آنتن، شما می توانید در حد بسیار مناسبی سیگنال ها را دریافت کنید؛ حتی از پشت دیوار. همانند رسپبری پای 2 ، رسپبری پای 3 نیز از GPIO چهل پین استاندارد بهره می برد. در نتیجه همه سخت افزارهایی که قبلا از طریق GPIO متصل می شدند، اکنون نیز بدون هیچ تغییری قابل استفاده هستند. رسپبری پای 3 همانند نسخه های قدیمی تر آن تراشه LAN9514 SMSC استفاده می کند.

نویسنده: افشین رشید