Loading... # 树莓派 Pi 1 至 Pi 5 性能对比评测 # 一、新闻概述 ## 1. 标题 树莓派 13 年进化史：从 Pi 1 到 Pi 5 的全面性能对比 ## 2. 发布时间 2025 年 1 月 22 日 ## 3. 来源 The DIY Life # 二、核心内容 ## 1. 事件摘要 ### A. 主要内容 Michael Klements 对树莓派全系列（Pi 1 至 Pi 5）进行了详尽的性能对比测试，涵盖 CPU、GPU、存储、网络和功耗等多个维度。 ### B. 核心亮点 - Pi 5 多核性能相比 Pi 1 提升约 600 倍 - Pi 5 每瓦性能相比 Pi 1 提升近 200 倍 - GPU 性能在 Pi 4 和 Pi 5 上实现质的飞跃 - PCIe 端口首次亮相于 Pi 5 ## 2. 关键信息 ### A. 涉及产品 Raspberry Pi 1、Pi 2、Pi 3、Pi 4、Pi 5 ### B. 测试项目 - 1080P 视频播放测试 - Sysbench CPU 基准测试 - GLmark2 GPU 基准测试 - 存储速度测试 - iPerf3 网络速度测试 - 功耗测试 - 性能功耗比分析 ### C. 重要数据 - Pi 1 单核得分：68 - Pi 5 多核得分：Pi 1 的 600 倍 - Pi 5 功耗：空载 4.6W，满载 11.6W - Pi 5 售价：50 美元起（2GB 版本） ## 3. 背景介绍 ### A. 产品历史 - Pi 1：2012 年 2 月发布 - Pi 2：2015 年 2 月发布 - Pi 3：2016 年 2 月发布 - Pi 4：2019 年 6 月发布 - Pi 5：2023 年 10 月发布 ### B. 相关上下文 树莓派作为单板计算机的标杆产品，历经 13 年发展，从最初的 700MHz 单核处理器进化到如今的 2.4GHz 四核处理器，性能提升令人惊叹。 # 三、详细报道 ## 1. 硬件规格演进 ### A. Raspberry Pi 1（2012 年 2 月） 处理器：Broadcom BCM2835 - CPU：单核 ARM1176JZF-S @ 700MHz - GPU：VideoCore IV - 内存：512MB DDR RAM 接口与连接： - 网络：100Mbps 以太网 - USB：2 个 USB 2.0 端口 - 视频：全尺寸 HDMI（1080P）、复合视频输出 - 音频：3.5mm 音频接口 - 扩展：26 个 GPIO 引脚、DSI/CSI 端口 - 存储：全尺寸 SD 卡槽 - 无线：无 WiFi、无蓝牙 - 电源：5V/700mA micro USB - 价格：35 美元 ### B. Raspberry Pi 2（2015 年 2 月） 处理器：Broadcom BCM2836 - CPU：4 核 Cortex-A7 @ 900MHz - GPU：VideoCore IV（保持不变） - 内存：1GB（相比 Pi 1 翻倍） 接口与连接： - 网络：100Mbps 以太网 - USB：4 个 USB 2.0 端口（增加 2 个） - 视频：全尺寸 HDMI、音频/视频复合到 3.5mm 接口 - 扩展：40 个 GPIO 引脚（沿用至今） - 存储：microSD 卡槽 - 电源：5V/800mA（提升 100mA） - 价格：35 美元 ### C. Raspberry Pi 3（2016 年 2 月） 处理器：Broadcom BCM2837 - CPU：4 核 64 位 Cortex-A53 @ 1.2GHz - GPU：VideoCore IV（保持不变） - 内存：1GB DDR2 接口与连接： - 网络：100Mbps 以太网（原版）、千兆以太网（3B+ 版） - USB：4 个 USB 2.0 端口 - 无线：WiFi 2.4GHz、蓝牙 4.1（首次加入） - 3B+ 版升级为双频 WiFi、蓝牙 4.2 - 电源：5V/1.34A（3B+ 版） - 价格：35 美元 ### D. Raspberry Pi 4（2019 年 6 月） 处理器：Broadcom BCM2711 - CPU：4 核 Cortex-A72 @ 1.5GHz - GPU：VideoCore VI（升级） - 内存：1GB、2GB、4GB LPDDR4（2020 年 3 月增加 8GB 版本） 接口与连接： - 网络：千兆以太网 - USB：2 个 USB 3.0 + 2 个 USB 2.0 - 视频：2 个 micro HDMI 端口 - 无线：双频 WiFi、蓝牙 5.0 - 电源：5V/1.25A USB-C（电流反而降低） - 价格：35 美元起（1GB 版本维持原价） ### E. Raspberry Pi 5（2023 年 10 月） 处理器：Broadcom BCM2712 - CPU：4 核 Cortex-A76 @ 2.4GHz（显著提升） - GPU：VideoCore VII @ 800MHz - 内存：2GB、4GB、8GB（取消 1GB 版本） 接口与连接： - 网络：千兆以太网 - USB：2 个 USB 3.0 + 2 个 USB 2.0 - 视频：2 个 micro HDMI 端口 - 扩展：PCIe 端口（首次加入，支持 NVMe SSD） - 其他：首次加入电源按钮、专用风扇接口 - 电源：5V/5A（大幅提升） - 价格：50 美元起（2GB 版本，上涨 15 美元） ## 2. 性能测试结果 ### A. 1080P YouTube 视频播放测试 测试方法：在浏览器中播放 1080P YouTube 视频 结果对比： | 型号 | 播放效果 | 备注 | |------|---------|------| | Pi 1 | 无法打开浏览器 | CPU 性能不足 | | Pi 2 | 严重掉帧 | 窗口和全屏均不可用 | | Pi 3 | 明显改善但仍掉帧 | 不可用 | | Pi 4 | 基本流畅 | 全屏略有卡顿但可用 | | Pi 5 | 流畅播放 | 窗口和全屏均无问题 | ### B. Sysbench CPU 基准测试 测试方法：运行 Sysbench CPU 基准测试，分别测试单核和多核性能 单核测试结果： | 型号 | 单核得分 | 相对 Pi 1 提升倍数 | |------|---------|------------------| | Pi 1 | 68 | 1x | | Pi 2 | 约 140 | 2.1x | | Pi 3 | 约 2520 | 37x | | Pi 4 | 约 3560 | 52x | | Pi 5 | 约 4380 | 64x | 多核测试结果： | 型号 | 多核得分 | 相对 Pi 1 提升倍数 | |------|---------|------------------| | Pi 1 | 68 | 1x | | Pi 2 | 约 480 | 7x | | Pi 3 | 约 8760 | 129x | | Pi 4 | 约 12320 | 181x | | Pi 5 | 约 40880 | 601x | 关键发现： - Pi 3 相比 Pi 2 实现了 18 倍性能飞跃 - Pi 5 多核性能达到 Pi 1 的 600 倍 ### C. GLmark2 GPU 基准测试 测试方法：运行 GLmark2-es2-wayland 基准测试 测试结果： | 型号 | GLmark2 得分 | 相对 Pi 1 提升倍数 | |------|-------------|------------------| | Pi 1 | 45 | 1x | | Pi 2 | 62 | 1.4x | | Pi 3 | 72 | 1.6x | | Pi 4 | 192 | 4.3x | | Pi 5 | 512 | 11.4x | 关键发现： - Pi 1、Pi 2、Pi 3 得分均低于 100 - Pi 4 和 Pi 5 实现质的飞跃 - Pi 5 得分是 Pi 4 的 2.5 倍以上 ### D. 存储速度测试 测试方法：使用 James Chambers Pi Benchmarks 脚本 技术背景：存储总线频率从 Pi 1 的 25MHz 提升到 Pi 5 的 100MHz 测试结果：各代产品呈现稳定改进趋势，Pi 3 测试结果略低于 Pi 2（测试误差范围） ### E. iPerf3 网络速度测试 测试方法：运行 iPerf3 网络性能测试 测试结果： | 型号 | 实测速度 | 理论速度 | 达成率 | |------|---------|---------|--------| | Pi 1 | 未达到 100Mbps | 100Mbps | < 100% | | Pi 2 | 达到 100Mbps | 100Mbps | 100% | | Pi 3 B+ | 接近 300Mbps | 千兆（USB 2.0 限制） | 约 30% | | Pi 4 | 接近千兆 | 千兆 | 接近 100% | | Pi 5 | 接近千兆 | 千兆 | 接近 100% | 技术说明：Pi 3 B+ 虽支持千兆以太网，但受限于 USB 2.0 总线（理论最大 300Mbps） ### F. 功耗测试 测试方法：使用电力监测仪测量空载和满载功耗 测试结果： | 型号 | 空载功耗 | 满载功耗 | |------|---------|---------| | Pi 1 | 1.5W | 2.2W | | Pi 2 | 1.2W | 2.3W | | Pi 3 | 1.9W | 3.8W | | Pi 4 | 2.7W | 6.5W | | Pi 5 | 4.6W | 11.6W | 关键发现： - 空载功耗差异较小（1.2W 至 4.6W） - 满载功耗差异显著（Pi 5 是 Pi 1 的 5 倍以上） ### G. 性能功耗比分析 基于 Sysbench 得分和功耗数据计算每瓦性能 测试结果： | 型号 | 性能/瓦特 | 相对 Pi 1 提升倍数 | |------|----------|------------------| | Pi 1 | 基准值 | 1x | | Pi 2 | 约 3x | 3x | | Pi 3 | 约 45x | 45x | | Pi 4 | 约 90x | 90x | | Pi 5 | 约 199x | 199x | 关键发现：Pi 5 每瓦性能是 Pi 1 的近 200 倍，能效提升显著 ## 3. 技术细节分析 ### A. CPU 架构演进 ```mermaid graph LR A[Pi 1<br/>ARM1176<br/>700MHz<br/>单核] --> B[Pi 2<br/>Cortex-A7<br/>900MHz<br/>4核] B --> C[Pi 3<br/>Cortex-A53<br/>1.2GHz<br/>4核] C --> D[Pi 4<br/>Cortex-A72<br/>1.5GHz<br/>4核] D --> E[Pi 5<br/>Cortex-A76<br/>2.4GHz<br/>4核] ```  ### B. GPU 性能演进 ```mermaid graph LR A[Pi 1-3<br/>VideoCore IV] --> B[Pi 4<br/>VideoCore VI] B --> C[Pi 5<br/>VideoCore VII<br/>800MHz] ```  ### C. 价格演进 ```mermaid graph LR A[Pi 1<br/>$35] --> B[Pi 2<br/>$35] B --> C[Pi 3<br/>$35] C --> D[Pi 4<br/>$35起] D --> E[Pi 5<br/>$50起] ```  ## 4. 数据与事实 ### A. 性能提升汇总 | 指标 | Pi 1 → Pi 5 提升倍数 | |------|---------------------| | 单核性能 | 64 倍 | | 多核性能 | 600 倍 | | GPU 性能 | 11.4 倍 | | 性能/瓦特 | 199 倍 | ### B. 功耗对比 | 型号 | 空载 | 满载 | 功耗比 | |------|------|------|--------| | Pi 1 | 1.5W | 2.2W | 1.47x | | Pi 5 | 4.6W | 11.6W | 2.52x | ### C. 关键时间节点 - 2012 年 2 月：Pi 1 发布 - 2015 年 2 月：Pi 2 发布（3 年后） - 2016 年 2 月：Pi 3 发布（1 年后） - 2019 年 6 月：Pi 4 发布（3 年后） - 2023 年 10 月：Pi 5 发布（4 年后） # 四、影响分析 ## 1. 行业影响 ### A. 技术趋势 - 单板计算机性能逼近入门级 x86 平台 - ARM 架构能效优势明显 - PCIe 扩展性为单板计算机打开新应用场景 ### B. 应用场景拓展 - Pi 1-2：基础学习、简单物联网项目 - Pi 3-4：媒体中心、家庭服务器、轻量级桌面 - Pi 5：小型服务器、NAS、虚拟化、AI 推理 ## 2. 用户影响 ### A. 现有用户 - Pi 1-2 仍可用于基础项目（CPU 密集型任务除外） - Pi 3-4 仍是性价比之选 - Pi 5 面向高性能需求用户 ### B. 新手选择 - 预算敏感：Pi 4（仍保持 35 美元价格点） - 性能导向：Pi 5（50 美元起） - 学习用途：Pi 3 或 Pi 4 足够 ### C. 迁移成本 - 硬件兼容性：40 针 GPIO 引脚布局保持一致 - 软件兼容性：Pi OS 全系列支持 - 电源适配器：Pi 5 需专用 5V/5A 电源 ## 3. 技术趋势 ### A. 技术方向 - PCIe 扩展将成为标配 - 性能持续提升但功耗同步增长 - 价格天花板逐步上移 ### B. 未来展望 - 2.5Gb 网络接口 - DisplayPort 或 USB-C with DisplayPort - 更高能效的处理器架构 # 五、各方反应 ## 1. 用户反馈 ### A. 正面评价 - PCIe 端口受到高度评价，可连接 NVMe SSD - 性能提升显著，Pi 5 可胜任更多任务 - 全系列仍获官方支持，延长产品生命周期 ### B. 关注点 - Pi 5 电源要求提高（5V/5A），通用性降低 - micro HDMI 端口易损坏，用户偏好全尺寸 HDMI - 35 美元价格点在 Pi 5 上终结 - Pi Zero 系列未纳入测试对比 ## 2. 技术社区观点 ### A. 专家观点 - Pi 3 到 Pi 4 的性能提升最为显著 - Pi 5 的 PCIe 接口是革命性改进 - 性能/瓦特提升比绝对性能提升更有意义 ### B. 实际应用建议 - 浏览器播放视频性能受限，建议使用 VLC 等专用播放器 - Pi 1-2 需要耐心，适合简单项目 - Pi 3+ 可用于日常桌面和媒体中心 # 六、总结 树莓派历经 13 年发展，从 Pi 1 到 Pi 5 实现了令人惊叹的性能飞跃。Pi 5 的多核性能达到 Pi 1 的 600 倍，每瓦性能提升近 200 倍，这充分体现了半导体技术和 ARM 架构的持续进步。 虽然性能大幅提升，但功耗也同步增长，Pi 5 满载功耗达到 11.6W，是 Pi 1 的 5 倍以上。价格方面，Pi 5 起售价涨至 50 美元，标志着 35 美元时代终结。 对于用户而言，选择合适的树莓派型号需要根据实际需求权衡。Pi 4 仍是性价比之选，Pi 5 则面向对性能有更高要求的场景。 *** ## 参考资料 1. [Raspberry Pi Drag Race: Pi 1 to Pi 5 – Performance Comparison](https://the-diy-life.com/raspberry-pi-drag-race-pi-1-to-pi-5-performance-comparison/) 最后修改：2026 年 01 月 26 日 © 允许规范转载 赞 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏