Le Raspberry Pi 4 en détail :
On remarque au premier coup d’œil que le facteur de forme “carte de crédit” est conservé. On retrouve donc les dimensions habituelles de 85 mm de long sur 56 mm de large.
Cependant, l’agencement des ports a changé par rapport au 3B+. Il faudra donc changer de boitier, voire modifier un peu ceux que vous avez déjà. On retrouve par contre les mêmes interfaces GPIO, de caméra et d’affichage ce qui facilite le transfert de vieux projets d’un ancien Pi à celui-ci.
Le processeur
Le processeur est encapsulé dans un répartiteur de chaleur pour un meilleur contrôle thermique. Mais alors que le Raspberry Pi 3 était construit autour du processeur Broadcom BCM2837, (Cortex A53 quad-core @1,4 GHz), la nouvelle carte est construite autour du Broadcom BCM2711, (Cortex-A72 64 bits quad-core @1,5 GHz). Bien que la différence de fréquence puisse sembler insignifiante, il existe de grandes différences entre les architectures de base de ces deux processeurs.
Le Cortex A53 a été conçu comme un processeur de milieu de gamme, alors que le A72 est un noyau hautes performances. Ainsi, la différence de performances brutes entre les cœurs s’annonce vraiment significative. Mais nous verrons ça plus loin dans notre test.
La mémoire
La grosse puce située juste à droite du processeur principal est la SDRAM LPDDR4. Il s’agit d’un module Micron FBGA.
Contrairement à toutes les cartes précédentes, le nouveau Raspberry Pi 4 est disponible en trois modèles, chacun offrant des capacités de mémoire différentes (1 Go, 2 Go ou 4 Go de RAM). Notre exemplaire pour ce test est la version 4Go.
USB et Ethernet
On trouve aussi une autre différence par rapport aux modèles précédents avec l’absence du Microchip LAN7515 , qui faisait office de concentrateur USB et de contrôleur Ethernet pour le Pi. À sa place, nous avons le VLI VL805 qui fournit un concentrateur USB 3.0 via un bus PCI Express.
L’utilisation du bus PCI Express fourni par le nouveau processeur BCM2711 signifie non seulement que nous avons maintenant des ports USB 3.0, mais aussi que le réseau Ethernet Gigabit est plus perfectionné que celui fourni auparavant.
Cela signifie que le nouveau Raspberry Pi 4, n’est plus limité à 300 Mbit/s, mais dispose d’un «véritable» Gigabit Ethernet. On trouve donc deux ports USB2, deux ports USB3 et un véritable Ethernet Gigabit.
Support sans fil
La prise en charge sans fil est assurée dans un module blindé contre les radiofréquences par la même puce Cypress CYW43455 que celle sur le Raspberry Pi 3, modèle B +. Elle permet une mise en réseau sans fil bibande 2,4 GHz et 5GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac, ainsi que le Bluetooth 5.0 et Bluetooth LE.
Les plus observateurs retrouveront également l’antenne en forme de triangle qui était déjà présente sur le 3B+.
Alimentation
Un autre changement propre à cette nouvelle version réside dans la prise d’alimentation. La prise micro USB des modèles précédents a été remplacée par une prise USB-C. C’est un changement compréhensible. Les tolérances sur l’alimentation du Raspberry Pi 3, modèle B + , étaient déjà assez “limitées”, et la nouvelle carte peut nécessiter jusqu’à 3 ampères, ce que la précédente alimentation micro USB ne pouvait pas fournir.
Cependant, le blogueur technologique Tyler Ward a expliqué récemment que les ingénieurs de Raspberry Pi ne suivent pas la norme USB Type-C dans la mise en œuvre du port. Ce problème rend l’utilisation de certains chargeurs impossible avec certains câbles USB Type-C.
Le problème réside dans le fait que le port USB Type-C du Raspberry Pi 4 n’est pas équipé de deux résistances pour les deux broches “CC” du connecteur. Les ingénieurs de Raspberry Pi ont développé leur propre conception de circuit en utilisant une seule résistance pour les deux broches CC.
Le cofondateur de la Fondation Raspberry Pi, Eben Upton, a reconnu, après la découverte de ce problème, que la mise en œuvre était incorrecte et qu’il était surpris que l’erreur n’ait pas été découverte pendant la phase de test approfondie du développement. Il mentionne également qu’un audit qui corrige l’erreur est déjà en cours.
Le nano-ordinateur peut également être alimenté en 5V DC via les ports GPIO, et comme le Raspberry Pi 3, modèle B +, le Raspberry Pi 4 peut également être alimenté par Power over Ethernet (PoE) en utilisant le module officiel PoE.
Un nouveau bloc d’alimentation officiel
Avec le passage du micro USB a l’USB-C, une nouvelle alimentation officielle est disponible. Alors que les chargeurs USB-C se vendent généralement entre 10 et 60 euros, la nouvelle offre officielle coûte seulement 8.50€. La fondation à clairement fait un effort pour proposer un produit abordable.
La nouvelle alimentation USB-C a été conçue pour être une alimentation, et pas un chargeur. En effet, comme la plupart des ordinateurs monocarte et des microcontrôleurs, le Raspberry Pi utilise une alimentation nominale de 5V. Cependant, en réalité, la tension va quelque peu rebondir à cause des demandes de la carte, et la plupart des alimentations USB se situent actuellement entre +5,1 et + 5,2V. Car une bonne alimentation essayera généralement de maintenir la tension fournie malgré les fluctuations rapides du courant.
On regrette seulement que le câble USB-C ne puisse pas se détacher pour faciliter un changement. Mais il semble que cette option ai été écartée par la fondation afin de réduire les coûts.
Vidéo
Les ports vidéo ont également été modifiés. Finie la grosse prise HDMI. On trouve maintenant deux ports micro-HDMI. Ce qui signifie que le nouveau Raspberry Pi 4 prend en charge deux moniteurs: un écran 4K à 60 images par seconde ou deux écrans 4K à 30 images par seconde.
On trouve aussi une sortie stéréo à 4 pôles et une prise vidéo composite. La carte prend en charge les graphiques OpenGL ES 1.1, 2.0 et 3.0 et prend en charge les décodages H.265 (4kp60), H.264 (1080p60) et H.264 (1080p30). De plus, et pour la première fois, les pilotes GPU livrés avec la carte sont open source.
Autres ports
À côté des grands changements, certaines choses n’ont pas changé. Le stockage est toujours assuré par une carte micro SD. On retrouve aussi un connecteur de port d’affichage MIPI DSI et un connecteur de caméra MIPI CSI, ainsi que l’en-tête GPIO à 40 broches désormais standard.
Cependant, quelques modifications ont été apportées à l’en-tête à 40 broches, bien qu’il reste compatible avec les versions antérieures, mais le bloc d’en-tête du nouveau Raspberry Pi prend en charge 4 connecteurs UART, 4 × SPI et 4 × I2C supplémentaires. Voici le brochage GPIO par défaut de Raspberry Pi 4 pour l’en-tête J8 à 40 broches. Voici la configuration des broches telle que vous la recevrez au premier démarrage de Raspbian ou de NOOBS avec Raspbian.
Il existe des fonctions alternatives pour presque toutes les broches. Voici un tableau qui aide à montrer quelles sont les fonctions alternatives des broches. En gras et en surbrillance, vous trouverez les valeurs par défaut de ces broches:
Pour ceux qui chercheraient davantage d’informations à ce sujet. Il existe des bibliothèques et des sites Web utiles, tels que The GPIO Utility ou encore pinout.xyz.
Le système d’exploitation
Il existe une multitude de distributions plus ou moins compatibles. La distribution Raspbian de la Fondation est basée sur Debian. Le Raspberry Pi 4 est livré avec Raspbian Buster. Ainsi, bien que Raspbian fonctionne toujours, des changements importants ont été apportés. Il y a encore quelques petits soucis de jeunesse, mais les mises à jour régulières vont rapidement corriger tout ça.
