Les Raspberry Pi – Qu’est-ce donc?

Les Raspberry Pi – Qu’est-ce donc?

Le Raspberry Pi est un nano-ordinateur monocarte à processeur ARM conçu par des professeurs du département informatique de l’université de Cambridge dans le cadre de la fondation Raspberry Pi.

La Fondation Raspberry Pi, équivalent d’une association loi de 1901 en France, explique la genèse du projet Raspberry Pi sur son site web (www.raspberrypi.org/about).

« Vers 1990, les étudiants britanniques en « niveau A » (niveau proche du baccalauréat en France) étaient pour la plupart des passionnés d’informatique. Nombre d’entre eux passaient des heures à programmer leur Amiga, BBC Micro, ZX Spectrum ou Commodore 64. Ils arrivaient avec un bagage de programmeur amateur et passaient les tests avec facilité.

Les étudiants des années 2000 n’ont plus du tout le même profil. Tout au plus certains d’entre eux ont-ils réalisé quelques sites web.

Les causes de cette évolution ont été identifiées : les cours d’informatique ont dérivé vers de la formation sur des applications bureautiques et vers la création de pages web. À la maison, les PC ont remplacé les anciens micro-ordinateurs que toute une génération avait utilisés pour se former à la programmation. Ces PC, beaucoup plus coûteux et plus mystérieux que la génération précédente de « petits ordinateurs », ont amené les parents à interdire aux programmeurs débutants …

Cet ordinateur, de la taille d’une carte de crédit, est destiné à encourager l’apprentissage de la programmation informatique ; il permet l’exécution de plusieurs variantes du système d’exploitation libre GNU/Linux, notamment Debian, et des logiciels compatibles. Mais il fonctionne également avec le système d’exploitation Microsoft Windows : Windows 10 IoT Core et celui de Google, Android Pi.

Il est fourni nu, c’est-à-dire la carte mère seule, sans boîtier, alimentation, clavier, souris ni écran, dans l’objectif de diminuer les coûts et de permettre l’utilisation de matériel de récupération. Néanmoins des « kits » regroupant le « tout en un » sont disponibles sur le web à partir de quelques dizaines d’euros seulement.

Son prix de vente était estimé à 25 $ américains, soit 19,09 €, début mai 2011. Les premiers exemplaires ont été mis en vente le 29 février 2012 pour environ 25€. En septembre 2016, plus de dix millions de Raspberry Pi ont été vendus. De multiples versions ont été développées, les dernières sont vendues un peu plus de 25 € pour le B+, à un peu plus de 30 € pour le Pi 2 (2015), un peu plus de 35 € pour le Pi 3 (2016), 5 € pour le Raspberry Pi Zero (2016), 10 € pour le Raspberry Pi Zero W (2017) et 15 € pour le Raspberry Pi Zero WH (2018).

Le Raspberry Pi est utilisé par des « makers » du monde entier car son prix le rend très attirant. Le Raspberry Pi est bien un nano-ordinateur et non une carte électronique comme le propose Arduino.

Le Raspberry Pi a des pins GPIO qui permettent la connexion de cartes d’extension HAT* ou d’autres composants électroniques pour réaliser des montages. (HAT équivaut au shield d’Arduino).

Voici une liste, avec les caractéristiques de chaque modèles existants à ce jour.

Raspberry Pi modèle A

Modèle A

Processeur : ARM1176JZF-S (ARMv6) 700 MHz Broadcom 2835 (dispose d’un décodeur Broadcom VideoCore IV, permettant le décodage H.264 FullHD 1080P et d’un VFPv2 pour le calcul des opérations à virgule) ;
RAM : 256 Mo ;
2 Sorties vidéo : Composite et HDMI ;
1 Sortie audio stéréo Jack 3,5 mm (sortie son 5.1 sur la prise HDMI) ;
Unité de lecture-écriture de carte mémoire : SDHC / MMC / SDIO ;
1 Port USB 2.0 ;
Prise pour alimentation Micro-USB (consommation : 400 mA + périphériques) ;
Des entrées / sorties supplémentaires sont accessibles directement sur la carte mère via des pins 3v360 : GPIO, S2C, I2C, SPI ;
API logicielle vidéo : OpenGL : version embarquée OpenGL ES 2.0 ;
Décodage vidéo : 1080p30 H.264 high-profile.

Raspberry Pi modèle A+

Différences avec le modèle A61 :

Plus petit : 65 mm de long (contre 86 mm)
Lecteur de carte microSD en lieu et place du lecteur SD
GPIO 40 broches
Nouveau chipset audio
Consommation électrique moindre
Prix réduit à 20 $

Il existe plusieurs révisions du modèle B

Spécificités du modèle B rev1 :

2 ports USB 2.0 au lieu de l’unique port du modèle A, mais sur un seul bus, via le composant SMSC LAN9512 ;
1 port réseau Fast Ethernet (10/100 Mbit/s) via le même composant SMSC.
Le circuit LAN9512 qui gère les deux ports USB2 et le port réseau, est connecté au CPU via un unique port USB2 ; la bande passante est donc partagée entre ces trois ports.

Spécificités du modèle Rev1 + ECN0003 :

Suppression des fusibles protégeant les sorties USB
Suppression de la diode D14, qui pouvait provoquer des interférences avec des périphériques possédant une broche CEC, lorsque le Raspberry restait connecté sans être alimenté.

Raspberry Pi modèle B Rev. 2

Spécificités du Raspberry Pi B Rev2 :

Implantation du reset (en reliant les broches 1 et 2 de P6)
Support JTAG (deux broches GPIO interchangées)
Support I2C (canaux primaire et secondaire inversés)
Suppression de quatre signaux GPIO utilisés pour l’identification de version, et réaffectation à d’autres rôles
SMSC +1V8
Deux trous de fixation
Correction du marquage des LED sur la platine
Spécificités du Raspberry Pi B 512 Mo :

Prise pour alimentation micro-USB (consommation : 700 mA) ;
La RAM passe à 512 Mo (au lieu de 256 Mo sur les modèles précédents) ;
Le modèle est estampillé avec la référence 4G en lieu et place de l’ancienne référence 2G.
Pour utiliser les 512 Mo de RAM, le firmware de la carte mère doit être mis à jour.

Modèle B+

Ce modèle est annoncé en juillet 2014.

Différences par rapport au modèle initial :

GPIO 40 broches
4 ports USB 2.0 et meilleur comportement en cas de surcharge
micro SD
réduction de consommation de 3,5 W à 3 W
meilleur circuit audio
suppression de la prise RCA au profit d’une prise mini-jack 4 points, comprenant une sortie sonore et vidéo

Modèle 2B (Raspberry Pi 2)

Le 2 février 2015, la fondation Raspberry Pi annonce la sortie du Raspberry Pi 2, plus puissant, il est équipé d’un processeur Broadcom BCM2836, quatre cœurs ARMv7 à 900 MHz, overclockable à 1Ghz, accompagné de 1 Go de RAM.

Il possède les mêmes dimensions et la même connectique que le modèle B+, qui lui est overclockable jusqu’à 1,2Ghz.

 

Modèle 3B (Raspberry Pi 3)

Le 29 février 2016, pour le quatrième anniversaire de la commercialisation du premier modèle, la fondation Raspberry Pi annonce la sortie du Raspberry Pi 3. Comparé au Pi 2, il dispose d’un processeur Broadcom BCM2837 64 bit à quatre cœurs ARM Cortex-A53 à 1,2 GHz, d’une puce Wifi 802.11n et Bluetooth 4.1 intégrée. Il possède les mêmes dimensions et connectiques que les modèles 2 et B+67. La vitesse d’horloge est 33 % plus rapide que le Pi 2, ce qui permet d’avoir un gain d’environ 50-60 % de performance en mode 32 bits. Il est recommandé d’utiliser un adaptateur de 2,5 A. Tous les travaux et tutoriels du Pi 2 sont parfaitement compatibles avec le Pi 3.

Modèle Zero

Le 26 novembre 2015, la fondation Raspberry Pi annonce la sortie du Raspberry Pi Zero. Il reprend les spécifications du modèle A/B avec un processeur cadencé à 1 GHz au lieu de 700 MHz, il est par contre plus petit, disposant d’une connectique minimale. Son prix de 5 $ US est largement revu à la baisse par rapport aux autres Raspberry Pi.

Modèle Zero W (Raspberry Pi Zero W)

Le 28 février 2017, pour le cinquième anniversaire du Raspberry Pi, le Raspberry Pi Zero est maintenant doté de Wi-Fi et de Bluetooth. Ces nouveautés lui permettent de se connecter à Internet et à d’autres appareils et donc d’en multiplier les usages. Le Raspberry Pi Zero, lui, n’avait pas de connexion Internet et cela pouvait poser problème pour certains projets.

Ce nouveau modèle est commercialisé 10$ à sa sortie soit deux fois plus cher que le modèle précédent.
Et sans oublier bien sur, que depuis peu (Janvier 2018), la Pi Zero W(H) est sorti, avec le GPIO pré-soudé!!

Raspberry PI 3 A+

Le Raspberry Pi 3 A+ intègre le même SoC Broadcom BCM2837B0 que le Pi 3 B+, à quatre cœurs cadencés à 1.4 Ghz (Cortex-A53 64 bit @ 1,4 GHz). La puissance est donc bien là. Mais le A+ ne dispose toutefois que de 512 Mo de RAM et non de 1 Go comme le B+.

Allégement du prix et du volume obligent, il ne dispose plus que d’un seul port USB et ne comporte plus de port Ethernet. Le système d’élimination de la chaleur a encore été optimisé, tout comme le boot USB.

A part cela, il n’y a que peu de différences notables avec la version B+, l’ensemble restant quand même moins cher à l’achat.

Au final, ses caractéristiques principales sont les suivantes:

• 1.4GHz 64-bit quad-core ARM Cortex-A53;
• 512MB LPDDR2 SDRAM;
• WiFi 802.11 b/g/n/ac et Bluetooth 4.2 Low Energy;
• Boot USB renforcé;
• Gestion de la chaleur améliorée.

Ce modèle répond aux attentes des utilisateurs qui espéraient voir arriver un jour une version A+ qui manquait encore dans la gamme des modèles Pi 2 ou Pi 3. Les voilà désormais comblés.

Raspberry Pi 4 ModèleB

Cette nouvelle mouture sortie en Juin 2019, dispose pas moins de 3 types de « configuration » : 1GB / 2GB / 4GB.
Oui, la version la plus performante dispose bien maintenant de 4GB de RAM!

Avec ses 4GB de mémoire, ce Raspberry PI4 4GB est le plus puissant des PI4,  mais conserve des capacités exceptionnels par rapport aux Pi3 et Pi3 modele B+.

Il offre une augmentation sans précédent de la vitesse du processeur, des performances multimédia, de la mémoire et de la connectivité par rapport à la génération précédente du Raspberry Pi 3 Modèle B +, tout en maintenant la compatibilité avec les versions antérieures et une consommation électrique similaire. Pour l’utilisateur final, le Raspberry Pi 4 modèle B offre des performances de bureau comparables à celles des systèmes PC d’entrée de gamme x86.
Config :

Processeur	Broadcom BCM2711, ARM v8, Quad-core Cortex-A72 64bit SoC@ 1,5GHz
Mémoire	4GB
Connectique	1 x MIPI DPI, 1 x GPIO, 2 x micro HDMI, 1 x MIPI CSI, 2 x USB 2.0, 1 x micro SD, 2 x USB 3.0
Communication	Bluetooth 5.0, BLE, WIFI 802.11b / g / n / ac de 2,4 GHz et 5,0 GHz, Gigabit Ethernet
Alimentation	5V DC via GPIO, 5V DC via USB-C, Compatible PoE

**Raspberry Pi Zero W & Raspberry Pi 3 B**

**Type de kit que l’on peut trouver sur le net pour avoir la base : Raspberry Pi Zero W + Case + Micro SD**

Raspberry Pi : Modèle 3A+

Raspberry Pi 4B – 4GB