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2021-11-9 14:25:35 [显示全部楼层]
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[资讯] 老外树莓派Zero 2 W测评——亲身体验史上最快的Zero

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本帖最后由 RRoy 于 2021-11-9 14:25 编辑

新的Raspberry Pi Zero 2 W采用了与Raspberry Pi 3 A+/B+类似的CPU,主频降至1GHz,不过仍然采用与Zero相同的小尺寸。

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虽然花了一些时间,但树莓派的工程师们终于对小巧的Zero外形表示出了喜爱。Raspberry Pi Zero 2 W,采用了Raspberry Pi 3的核心,并将它塞进了一块具有巨大潜力的小板子里头。

这款新的四核单板计算机官方售价只要15美元,是前辈Zero的替代品。

不过,和5美元的Raspberry Pi Zero和10美元的Raspberry Pi Zero W相比,它是否物有所值?

让我们通过详细的测试来了解一下。
硬件参数
  • 价格:15美元
  • CPU:博通BCM2710A1(BCM2837)(4×1GHz Cortex-A53)。
  • GPU:博通VideoCore IV
  • 内存:512MB LPDDR2
  • 存储:MicroSD(裸机不送)。
  • 网络:2.4GHz 802.11b/g/n Wi-Fi,蓝牙4.2
  • 接口:Mini-HDMI,Micro-USB 2.0 OTG,相机串行接口(CSI),40针GPIO接头
  • 尺寸:65×30毫米(约2.56×1.18英寸)

Raspberry Pi Zero 2 W带来了一个惊喜。这是继今年早些时候推出RP2040微控制器之后,树莓派内部特定应用集成电路(ASIC)团队推出的第二款产品。

这一次,他们将两个第三方芯片--BCM2710A1芯片(最初在为Raspberry Pi 3 Model A和B提供动力的博通BCM2837A1系统芯片内出现)和一个512MB LPDDR2芯片--集成到一个封装中,解决了先前因为板子尺寸,RAM没有足够的额外空间问题。

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树莓派 Zero 2 W 是对Zero的一个重大升级
它呼应了早期Raspberry Pi模型(包括Raspberry Pi Zero系列)的包对包设计,即内存芯片实际上连接在SoC的顶部--但这次所有东西都集成在一个包中。

除了新颖的设计外,BCM2710A1在功能上与Raspberry Pi 3 Model A+和B+上的芯片相当——不过性能有所下降,频率降到1GHz。

原因是:发热量。

由于要吸收热量的PCB减少了,Zero在高频率下很难保持冷却——当然,如果你外加一个散热器或风扇,也可以把芯片超频到Raspberry Pi 3甚至更高的水平。

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新板失去了RUN和TV头,将它们移到了PCB后面的焊盘上。
一个非常令人失望的地方是无线电模块。

虽然很高兴看到一个全封闭的模块取代了原来Zero的裸露的硅芯片,不过用的Synaptics BCM43436/8仅限于2.4GHz网络和蓝牙4.2——毕竟一分价钱一分货,为了能卖到15美元的价格,不得不在一些地方进行削减。

其他方面,与原来的Zero相同。仍然有一个紧凑的相机串行接口(CSI),另一个是microSD,用于电源和USB 2.0 On-The-Go(OTG)的micro-USB端口,以及用于视频和音频的mini-HDMI。40针通用输入/输出(GPIO)针座也有,不过较小的RUN和TV针座已被移除,移到了PCB后面的焊盘上。
电源和温度
由一个过时的单核芯片转到更强大的四核芯片,势必会对Raspberry Pi Zero 2 W的耗电量有更高的要求,不过,令人高兴的是,功率的飙升远没有你担心的那么严重。

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(单位瓦特)越低越好
在Raspberry Pi OS桌面上,通过连接HDMI、USB无线键盘和鼠标接收器以及Wi-Fi来模拟常见的设置,测得的空闲功耗几乎与Raspberry Pi Zero差不多。

当把板子加上负载测试,Raspberry Pi Zero 2 W在测试工作负荷下达到了近3W的峰值,Zero是1.7W。

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高负载下,非常需要一个散热器
把Raspberry Pi Zero 2 W放在热像仪下,经过热辐射处理后,可以清楚地看到功率的去向——有趣的是,在那个新的双片式封装中,你能看到四个CPU核心。

在热应力测试中,满频测试10分钟后板子最热的地方达到了72℃(约162℉)。

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发热情况
这是在裸板的情况下测试的。

如果你想给Zero 2 W套个壳,还想运行很多应用并让板子保持高性能的话,你必须得加一些额外的散热装置。
性能表现
当然并不是所有的额外功率都以发热的形式来浪费掉的。有一大部分用来提高了性能,根据你的实际工作需要,你可以通过升级到Raspberry Pi Zero 2 W来获得巨大的性能提升。

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(单位秒)越低越好
一个文件压缩基准测试提供了一个快速查看原始CPU性能的机会。

Zero 2 W完成测试的时间不到前辈Zero的一半,而切换到多线程压缩充分利用这四个CPU核心,差距被进一步拉大。

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(每秒帧数)越高越好
对于使用网络摄像头或其他视频片段的人来说,还有一些好消息。

视频转码现在成为了可能,至少如果你肯将分辨率或帧率降低一些的话。

Zero 2 W在对1080p视频进行编码时,使用硬件H.264编码器通过v4l2达到了平均每秒19帧——而原来Zero的帧率只有1.2。

不过,想要在这个分辨率下获得超过30 FPS的速度,仍然需要Raspberry Pi 4。

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(秒数)越低越好
另一个实际场景的测试,Tesseract基准测试在一系列杂志的扫描上进行光学字符识别。

处理10个高分辨率的页面,之前Zero需要40多分钟;Zero 2 W只用了5分钟就完成了。

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(秒数)越低越好
并不是所有的工作负载都能与512MB的内存很好地配合。

图像编辑测试通过GIMP运行一个高分辨率文件,虽然Zero 2 W的时间为233秒,比Zero的396秒有所提高,但两者都被Raspberry Pi 3 Model B+以78秒轻松击败——几乎完全得益于3 Model B+有着更大的1GB内存。

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(每秒帧数)越高越好
在一个关键领域,Raspberry Pi Zero 2真正超越了它的前辈Zero——机器学习,特别是计算机视觉任务。

虽然最初的Zero对小型网络来说也足够强大,但它缺乏在视频上执行物体检测和分割任务的能力——这一点在Zero 2并不存在。

尽管来自SSDLite-MobileNet-v2网络的每秒1.71帧的帧数很低,但对于一系列场景来说已经足够好了——而且耗电量非常低。

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每分钟运行次数
Zero 2 W也出人意料地可以作为一个通用的台式机使用--至少是差不多。

在Chromium中进行的Speedometer 2.0浏览器基准测试中,它的性能比原来的Zero高六倍(尽管几乎只有Raspberry Pi 4的三分之一)。然而,最好不要打开太多的网页标签,512MB的内存,你懂的。

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(每秒帧数)越高越好
在游戏和仿真方面,Zero 2 W因低成本和低功率而大放异彩。

在720p的OpenArena计时测试中,原版Zero未能达到可以四舍五入为整数的帧率,但Zero 2 W平均每秒28帧,这个数字还可以通过降低分辨率或改变细节设置提升到30帧以上。

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(兆比特每秒)越高越好
遗憾的是,Wi-Fi功能让人失望。

缺乏对5GHz网络的支持限制了板子的最大的吞吐量,甚至它2.4GHz性能也无法与Raspberry Pi 3或4相提并论——尽管它轻松地击败了Zero,达到43.5Mbps,Zero是24.4Mbps。
结论
Zero 2 W仅比Raspberry Pi Zero W多出5美元,但性能与它的单核前辈Zero相差甚远,并且开辟了全新的工作负载,比如视频转码和设备上的计算机视觉,同时空闲时的两者的耗电量大致相同,是一个非常有性价比的板子。

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新的板子与原来的板子尺寸一样,重了10%
不过,Zero 2 W也不一定会成为每个项目的直接替代品。

负载功率较高,多余的发热量可能会给没有太多通风设备的狭小机箱带来问题。

同样令人遗憾的是,它没有使用与Raspberry Pi 4相同的无线电,吞吐量还是略显不足。

同样512MB的内存也是有局限性的,一年左右的时间里,如果中期更新把内存提高到更合理的1GB也不会令人震惊(译者注,考虑到工艺问题,Eben Upton在博客中明确表示不会做1GB SDRAM的Zero 2 W)。这也是建议不要在板上运行64位操作系统的直接原因。虽然CPU的能力很强,但更高的内存要求会让你更快地遇到内存不足的情况。

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之前Zero的配件都可以使用,唯一需要注意的是新板失去了RUN和TV头,将它们移到了PCB后面的焊盘上。
最后,其实这些都是小问题。前提是你能买到一个新的Raspberry Pi Zero 2 W。

原文链接:https://www.hackster.io/news/ras ... o-ever-b85b155905a5

项目作者: Gareth HalfacreeFollow

译文首发于DF创客社区
转载请务必注明项目出处与原作者信息

a9nC20cG  学徒

发表于 2021-11-9 16:21:15

感觉树莓派那一代都差点意思
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dbc0301  中级技匠

发表于 2021-11-10 22:42:05

a9nC20cG 发表于 2021-11-9 16:21
感觉树莓派那一代都差点意思

是的,但树莓派强在完善的生态和庞大的用户体系,遇到的困难很多都可以找到解决方法,入门起来更容易。我用荔枝派的时候资料就没有这么齐全,在折腾了几天后就扔一边了。
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