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 52. 关键信息A. 涉及产品Raspberry Pi 1、Pi 2、Pi 3、Pi 4、Pi 5B. 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：68Pi 5 多核得分：Pi 1 的 600 倍Pi 5 功耗：空载 4.6W，满载 11.6WPi 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 BCM2835CPU：单核 ARM1176JZF-S @ 700MHzGPU：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 BCM2836CPU：4 核 Cortex-A7 @ 900MHzGPU：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 BCM2837CPU：4 核 64 位 Cortex-A53 @ 1.2GHzGPU：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 BCM2711CPU：4 核 Cortex-A72 @ 1.5GHzGPU：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 BCM2712CPU：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 1681xPi 2约 1402.1xPi 3约 252037xPi 4约 356052xPi 5约 438064x多核测试结果：型号多核得分相对 Pi 1 提升倍数Pi 1681xPi 2约 4807xPi 3约 8760129xPi 4约 12320181xPi 5约 40880601x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 1451xPi 2621.4xPi 3721.6xPi 41924.3xPi 551211.4x关键发现：Pi 1、Pi 2、Pi 3 得分均低于 100Pi 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 100Mbps100Mbps< 100%Pi 2达到 100Mbps100Mbps100%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 11.5W2.2WPi 21.2W2.3WPi 31.9W3.8WPi 42.7W6.5WPi 54.6W11.6W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1xPi 2约 3x3xPi 3约 45x45xPi 4约 90x90xPi 5约 199x199x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graph LR A[Pi 1 ARM1176 700MHz 单核] --> B[Pi 2 Cortex-A7 900MHz 4核] B --> C[Pi 3 Cortex-A53 1.2GHz 4核] C --> D[Pi 4 Cortex-A72 1.5GHz 4核] D --> E[Pi 5 Cortex-A76 2.4GHz 4核]B. GPU 性能演进graph LR A[Pi 1-3 VideoCore IV] --> B[Pi 4 VideoCore VI] B --> C[Pi 5 VideoCore VII 800MHz]C. 价格演进graph LR A[Pi 1 $35] --> B[Pi 2 $35] B --> C[Pi 3 $35] C --> D[Pi 4 $35起] D --> E[Pi 5 $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 11.5W2.2W1.47xPi 54.6W11.6W2.52xC. 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 HDMI35 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Raspberry Pi Drag Race: Pi 1 to Pi 5 – Performance Comparison