Raspberry Pi 5レビュー：シングルボードコンピュータの大幅なアップグレード

Raspberry Piは10年間、メーカーシーンを席巻していました。しかし、サプライチェーンの問題により、その輝かしい時代は終わりを迎えました。Raspberry Pi 5の登場により、Raspberry Pi財団は新たな境地を切り開こうとしています。

新しいRaspberry Pi 5モデルは、前モデルと比べて2～3倍高速です。この記事では、このミニコンピューターが最初の2ヶ月でどのようにその実力を発揮したか、そしてその欠点についてまとめます。

以前のRaspberry Piモデルの論理に基づき、この記事では「5B」モデルを扱います。現在、Pi 5には他のモデルが存在しないため、以下ではこのモデル名を厳密に使用しません。

新着情報？

Raspberry Pi 5の外観は、前モデルとほぼ同じです。ボードサイズは変更されておらず、40ピンGPIOストリップもそのままです。USBポートとネットワークソケットはモデル4Bと入れ替わっています。しかし、見た目の第一印象は誤解を招くかもしれません。実際には、根本的な革新がいくつか存在します。

最も重要なのは、新しいBCM 2712 SoC（System-on-a-Chip）です。4つのCortex-A76コアは2.4GHzで動作します。アプリケーションによっては、Broadcomのチップは従来品の2～3倍の速度を実現します。これはパフォーマンスの大幅な向上ですが、消費電力の増加と発熱の問題という代償も伴います。

以前のモデルとは異なり、オーディオケーブル用の3.5mmソケットが廃止されました。これは現在、ほとんどのスマートフォンに標準装備されています。Raspberry Piをオーディオプレーヤーやインターネットラジオとして使用する場合、特に残念です。

この用途のために、新しいPCIeコネクタが搭載されています。ただし、そこにSSDをそのまま接続することはできません。近い将来、Raspberry PiにPCIe SSDを接続できるプラグインボード（HAT、上部に取り付けるハードウェア）が登場する予定です。PineberryとPimoroniといったメーカーはすでにこのようなHATを発表しており、2024年初頭から提供開始される予定です。

さらに読む: Raspberry Piのパワーを劇的に拡張する8つのアタッチメント

IDG

カメラとミニディスプレイの接続が変更されました。以前のモデルでは、リボンケーブル用のCSI（カメラシリアルインターフェース）コネクタが2つあり、1つはカメラ用、もう1つは外部ディスプレイ用でした。一方、Raspberry Pi 5には、汎用性の高い小型のFPC（フレキシブルプリント回路）コネクタが2つ搭載されています。そのため、2台のカメラまたは2台のディスプレイを接続することも可能になります。

ただし、既にカメラモジュールをお持ちの場合は、新しい接続ケーブル（約2ドル）が必要になります。Raspberry Pi 5と一緒にご注文ください。

新機能として、リアルタイムクロック（RTC）が搭載されました。これは、小さなコネクタを介して外部バッテリーから電力を供給できます。Raspberry Piがインターネットに接続されていないプロジェクトで作業している場合、RTCは特に重要です。この場合、RTCとバッテリーにより、再起動や停電が発生しても設定された時刻が失われることはありません。

最も目立たない新機能の一つは、デバイスの電源のオン/オフを切り替えるための小さなオン/オフボタンです。誤操作を防ぐため、電源を切るにはボタンを数秒間押し続ける必要があります。

このボタンは、日々の仕事で非常に便利であることが証明されています。以前は、シャットダウン後にボードを再起動するには、USB-Cケーブルを抜き差しする必要がありました。今ではボタンを軽く押すだけで済みます。これは便利になっただけでなく、USB-Cソケットの寿命も延ばします。

Raspberry Pi 5は現在、4GBまたは8GBのRAMで提供されています。基板上の刻印から、1GBと2GBの廉価版も計画されていることがわかります。

新しいI/OコントローラRP1

SoC に加えて、Raspberry Pi 5 ボードには 2 番目のチップがあります。Raspberry Pi Foundation によって開発された新しい RP1 I/O コントローラーは、SD カード スロット、USB インターフェイス、外部 MIPI カメラとディスプレイ、ギガビット イーサネット接続、および GPIO (6× UART、7× I2C、3× I2S、2× PWM を含む) を制御します。

ユーザーの観点から見ると、RP1チップのメリットは、主にI/O速度の向上によって実感できます。例えば、複数のUSBデバイスを並列で使用する場合などです。最新のSDカード（SDR104規格）の転送速度は2倍に向上しています。

しかし、RP1チップには欠点もあります。GPIOの低レベル制御用の古いライブラリが動作しなくなりました。これは、Pythonプログラミング用のRPi.GPIOモジュールなどにも影響を及ぼします。長年にわたり様々な代替モジュール（gpiozero、lgpio、gpiod、rpi.lgpio）が利用可能でしたが、RPi.GPIOモジュールは多くのPythonスクリプトで使用されていました。これらのスクリプトは、RP1チップと互換性のある新しいモジュールに適合させる必要があります。

電源

IDG

電源供給に関しては、良いニュースと悪いニュースがあります。Raspberry Pi 5はUSB経由で外部デバイスに比較的大きな電力を供給できるという点は良い点です。しかし一方で、この機能と大幅に高速化されたSoCは、旧モデルよりもはるかに多くの電力を必要とします。

Raspberry Pi Foundationは、公式の27ワット電源ユニットの使用を推奨しています。USBデバイスが接続されていない限り、より低出力の電源ユニットでも十分です。下限は15ワットです。実際、Raspberry Piはほとんどの場合、はるかに少ない電力しか必要としません。

• アイドル時約2～3W
• フル負荷時約7W

これらの数値は外部ハードウェアなし（ただしWLAN有効）の状態で、前モデルのPi 4と比べてわずかに高いだけです。しかし、Model 5は連続動作時に元の電源ユニットでのみ十分な電力を供給できます。私のプールにある他の電源ユニット（12ワットの携帯電話用電源ユニット、外部モニター用の20ワット電源ユニット）では、外部（USB）デバイスに十分な電力を供給できないという警告がデスクトップに表示されました。12ワット電源ユニット使用時にもクラッシュが発生しました。

しかし、それだけではありません。強力なUSB-C電源ユニットでも問題が発生する可能性があります。USB規格では、電源に複数の電圧が許容されています。低電力の場合、5ボルトが一般的です（5V × 3Aで15ワットの電力が得られます）。しかし、多くの電源ユニットは9ボルト、12ボルト、15ボルト、20ボルトなどの他の電圧もサポートしています（例えば、12V × 3Aで36ワットの電力が得られます）。

USB規格では、電源とデバイス間の電圧の一致方法が規定されています。しかし、Raspberry Pi 5は5Vの電圧しか受け付けないという問題があります。このミニコンピューターに25ワットの電力を供給するには、電源ユニットは5V、5Aを供給する必要があります。多くの電源ユニットはこのような高電流を避け、より高い電圧と組み合わせることでより多くの電力を供給します。その結果、30ワットの電源ユニットを使用しているにもかかわらず、電源ユニットの電圧が低すぎるという警告が表示されることがあります。

ご覧の通り、 Raspberry Pi 5は電源供給に関して非常に敏感です。購入する際は、必ず純正の電源アダプターを注文するのが最も安全です。

ベンチマーク、冷却、オーバークロック

Raspberry Pi 5を起動してからデスクトップのセットアップが完了するまで、わずか約20秒しかかかりません。比較すると、以前のモデルでは約37秒かかりました。

このミニコンピューターは、インタラクティブな操作においても、はるかに高速に感じられます。確かなデータを好む方もいらっしゃるでしょう。そこで、Pi 5とその前身であるPi 400でGeekbenchベンチマークを実行しました。結果は「Geekbenchベンチマーク」のミニテーブルに掲載されており、主観的な印象を裏付けています。

冷却装置がない場合、Raspberry Pi 5は負荷がかかると85度まで発熱し、クロック周波数が1.5GHzまで低下します。そのため、ヒートシンクとファンがセットで提供されることが多いため、そちらの使用をお勧めします。Raspberry Pi OSには動的なファン制御機能があり、通常はファンは静音状態を保ちます（アップデート中も含む）。CPUに長時間高負荷がかかった場合のみ、ファンが徐々に回転し始めます。

ただし、このファン制御はまだすべてのディストリビューションで機能するわけではありません。Ubuntu 23.10 では、ファンが最大速度で継続的に動作し、かなりうるさいノイズが発生します。

クーラーは絶対に必要ですか？ Raspberry Piをケースに入れて使うなら、もちろんです！ケースなしでもRaspberry Piはかなり熱くなりますが、危険な温度になる前に自動的に速度が下がります。

Pi 5の驚異的なパフォーマンスを最大限に引き出したい場合は、オーバークロックを試してみるのも良いでしょう。「/boot/config.txt」ファイルの数行を変更し、デバイスを再起動してください。

# Spannung erhöhen / Standard=0) over_voltage_delta=50000# CPU-Frequenz / Standard=2400) arm_freq=2800# GPU-Frequenz / Standard=800) gpu_freq=900

すべてが安定して動作するようであれば、次の段階に進むことができます。当然のことながら、オーバークロックはファンと併用することで初めて意味を持ちます。ブログ記事によると、CPUクロック周波数は最大3.1GHzまで向上できるとのことですが、消費電力と放熱性も増加し、システムの寿命も短くなります。インターネット上には、ベンチマークやオーバークロックについて幅広く解説しているサイトが数多くあります。

• フォロニクス
• GithubでのSBCレビュー
• ジェフ・ギアリングのブログ

一部のサーバーアプリケーションでは、I/O速度がCPU性能よりも重要になる場合があります。Githubのベンチマークスクリプトは、Raspberry Pi 5がこの分野でも前モデルよりも優れていることを示していますが、その差は劇的ではありません。より高いI/O性能が必要な場合は、USB経由、または近い将来にはPCIe HAT経由でSSDを接続する必要があります。

新しいラズベリーパイOS

IDG

Raspberry Pi Foundationは、Model 5でRaspberry Pi OSディストリビューションのアップデート版も導入しました。デスクトップの見た目や操作性は変更されていないように見えますが、裏では大きな変更が加えられています。Raspberry Pi OSは、Debian 12「Bookworm」をベースとしています。

64ビット版が初めて公式に推奨されました。カーネルもバージョン6.1と最新の状態です。標準グラフィックシステムにはWaylandが採用されています。Pixelデスクトップは依然としてLXDEコンポーネントをベースにしていますが、Wayland互換の新しいWayfireコンポジターを使用しています。

オーディオシステムはPipewireを使用し、ネットワーク設定はNetwork Managerによって処理されます。つまり、ソフトウェアコンポーネントはUbuntuやFedoraとほぼ同等の最新版です。

Raspberry Piをリモートメンテナンスで操作する場合、Waylandは不利です。以前人気があったReal VNCツールは、まだWaylandに対応していません。

解決策は2つあります。「Raspberry Pi設定」プログラムの「インターフェース」ダイアログで「VNC」オプションを設定することです。これにより、Wayland互換の新しいVNCサーバーであるwayvncが起動します。Linux、Windows、またはMac OSでは、無料のTiger VNCをクライアントとして使用するのが最適です。あるいは、raspiconfigの「詳細オプション」で従来のX11を再度有効にすることもできます。これでReal VNCが再び動作するようになります。

Raspberry Pi OSのインストール方法は変更ありません。www.raspberrypi.com/software/ からRaspberry Pi Imagerを起動し、必要なオペレーティングシステムとSDカードを選択します。2つ目のステップでは、予備設定を行うことができます。Raspberry Pi OSを初めて起動した後、「Raspberry Pi Configuration」プログラムでさらに設定を行い、初期アップデートを実行できます。つまり、Raspberry Piのセットアップは実に簡単です。

Raspberry Pi 5は、自作NASデータサーバーに最適な環境を提供します。しかし、2023年末時点でもソフトウェアの問題が依然として存在していました。人気のオープンソースNASプログラムであるOpen Media Vault（OMV）の最新バージョン6は、Raspberry Pi OS Bookwormと互換性がありません。

現在ベータテスト中の新しいバージョン7のみが、この問題を解決します。ただし、OMV 7がいつリリースされるかは不明です。残念ながら、その間はRaspberry Pi OS Bullseyeと組み合わせてOMV 6に切り替えることはできません。このPi OSは、Raspberry Pi 5のハードウェアと互換性がありません。

Libre Elec搭載メディアセンター： BCM 2712システムチップには、4K60に対応したHEVCデコーダーが搭載されています。他のコーデックを使用した動画は、ソフトウェアでデコードする必要があります。Raspberry Pi 5の演算能力は、H264、VC1、VP9形式の1080p動画をスムーズに表示するのに十分です。Libre Elecの開発者によると、一部の動画は4K解像度でも再生可能とのことです（例えば、4K30のVP9ファイル）。

総じて、Model 5はメディアセンターとしての使用に最適です。この用途で最も人気のあるディストリビューションはLibre Elec（Kodi搭載）でしょう。ただし、状況はOMVと同様です。現在のバージョン11はPi-5と互換性がなく、新しいバージョン12はまだ準備できていません。私はナイトリービルドでテストを行いましたが、すでにかなり安定していることが証明されています。

幸いなことに、この初期バージョンには既に動的なファン制御が実装されており、テスト中もファンは静音でした。Libre Elecのインターフェースは期待通り非常にスムーズに動作しました。ローカルソース（SDカード、SSD、NASデバイス）からの映画の再生も、初期設定が完了すれば問題なく動作します。

YouTubeなどのオンラインサービスやArte+7などのメディアライブラリのアドオンは、ほとんどの場合、Raspberry Piに（非常に）低い解像度で動画をストリーミングするため、あまり快適には使えません。最速のCPUでさえ、これに対しては無力です。

価格と在庫状況

技術仕様の進化に伴い、価格も上昇しています。現在の4GB RAM搭載の基本モデルはAmazonで約75ドル、8GBバージョンは約115ドルです。この追加価格は、例えばボードをデスクトップパソコンとして頻繁に使用するなど、例外的な場合にのみ価値があります。ボード本体価格には、以下の費用が加算されます。

• 公式27ワット電源ユニット、約15ドル
• Raspberry Pi RTCモジュール、約8ドル
• カメラ用CSI-FPCケーブル、約2ドル
• 公式ファン＋ヒートシンク、約6ドル
• ファンとヒートシンク付きのハウジング、約10ドル

しかし、Raspberry Pi 5は一体どこで買えるのでしょうか？2023年10月の発売以来、入手状況は大きく変動しています。最初の出荷分は多くの小売店ですぐに売り切れてしまいました。

https://rpilocator.com というウェブサイトは、Raspberry Piを探すのに役立ちます。主要なRaspberry Pi販売店の価格と在庫状況が掲載されています。また、表示される検索結果以外にも検索が可能です。

結論

Model 5と新しいRaspberry Pi OSにより、Raspberry Pi Foundationはほぼすべての点で成功を収めました。Firefox、Chromium、VS Codeといった負荷の高いプログラムでさえ、デスクトップ上で極めてスムーズに動作します。作業は実に楽しいものになります。通常使用では、このミニコンピューターは静音設計です。ファンを搭載している場合は、CPU負荷の高い長時間作業時のみ作動します。Pi 5は、サーバー（NAS）、メディアセンター、ホームオートメーション、デスクトップなど、あらゆる用途に最適です。

最大の欠点は価格です。以前のモデルでも実験目的で衝動買いすることは考えられましたが、今では価格に見合う明確な目的が求められます。前モデルは、趣味人やメーカーに適しています。十分な速度があり、電源供給にそれほど気を配る必要がなく、発熱も少なく、価格も安く、入手しやすいのが現状です。

Raspberry Pi 5の接続

IDG

• 電源用のUSB-Cソケット
• 2×マイクロHDMI出力（最大4k@60Hz）
• 底面にマイクロSDカードスロット
• PCI ディスク/デバイスを接続するための PCIe ストリップ
• 外部デバイス用 USB-A ソケット×2 (USB 3)
• 2×USB-Aソケット（USB 2）
• RJ45ギガビットイーサネットポート
• 40ピンGPIOストリップ、以前のモデルとピン互換
• ファン接続用コネクタ
• 外部ディスプレイまたはカメラ用の 2× FPC 接続
• SD カード スロットの上にある小さなオン/オフ ボタン

この記事はドイツ語から英語に翻訳され、元々はpcwelt.deに掲載されていました。