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Frambuesa Pi

Raspberry Pi ( / p / ) es una serie de pequeñas computadoras de placa única (SBC) desarrolladas en el Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi en asociación con Broadcom . El proyecto Raspberry Pi originalmente se inclinó hacia la promoción de la enseñanza de la informática básica en las escuelas. [3] [4] [5] El modelo original se hizo más popular de lo previsto, [6] vendiéndose fuera de su mercado objetivo para diversos usos como la robótica , la automatización del hogar , la automatización industrial y por aficionados a la informática y la electrónica, debido a su bajo costo, modularidad, diseño abierto y su adopción de los estándares HDMI y USB .

La Raspberry Pi se convirtió en la computadora británica más vendida en 2015, cuando superó al ZX Spectrum en ventas unitarias. [7]

Orígenes e historia de la empresa

La Fundación Raspberry Pi fue registrada en 2009 como una organización benéfica [8] y una empresa privada limitada por garantía [ 9] por personas del Laboratorio de Computación de la Universidad de Cambridge que habían notado una disminución en el número y las habilidades de los jóvenes que solicitaban cursos de informática . [10]

En 2012, después del lanzamiento del segundo tipo de placa, la Fundación Raspberry Pi creó una nueva entidad responsable del desarrollo de sus computadoras, llamada Raspberry Pi (Trading) Ltd, [11] e instaló a Eben Upton (uno del grupo de 2008) como CEO . [12] La Fundación se rededicó como una organización benéfica educativa para promover la enseñanza de la informática básica en las escuelas y los países en desarrollo. [13]

En 2021, Raspberry Pi (Trading) Ltd cambió su nombre a Raspberry Pi Ltd. [11] [14] Su empresa matriz recién formada, Raspberry Pi Holdings Ltd, se convirtió en una empresa pública en junio de 2024 y se lanzó en la Bolsa de Valores de Londres , donde cotiza con el símbolo bursátil RPI. [15] [16] [17] [18]

La mayoría de las Raspberry Pis se fabrican en una fábrica de Sony en Pencoed , Gales, [19] mientras que otras se fabrican en China y Japón. [20] [21]

Series y generaciones

Existen tres series de Raspberry Pi y se han lanzado varias generaciones de cada una. Las SBC de Raspberry Pi cuentan con un sistema en chip (SoC) Broadcom con una unidad central de procesamiento (CPU) compatible con ARM integrada y una unidad de procesamiento gráfico (GPU) en chip , mientras que Raspberry Pi Pico tiene un sistema en chip RP2040 con una unidad central de procesamiento (CPU) compatible con ARM integrada .

Frambuesa Pi

Frambuesa Pi Zero

Raspberry Pi Pico

Comparación de modelos

  1. ^ abcdef 85,6 mm × 56,5 mm (3,37 pulgadas × 2,22 pulgadas)
  2. ^ desde 65 mm × 56,5 mm (2,56 pulgadas × 2,22 pulgadas)
  3. ^ 65 mm × 30 mm (2,6 pulgadas × 1,2 pulgadas)
  4. ^ Raspberry Pi SiP RP3A0 personalizado
  5. ^ abc Doble banda
  6. ^ Gigabit Ethernet ; rendimiento limitado a aproximadamente 300 Mbit/s por la conexión USB 2.0 interna
  7. ^ de Gigabit Ethernet
  8. ^ 21 mm × 51 mm (0,83 pulgadas × 2,01 pulgadas)
  9. ^ Banda de 2,4 GHz

Hardware

El hardware de Raspberry Pi ha evolucionado a través de varias versiones que presentan variaciones en el tipo de unidad central de procesamiento, cantidad de capacidad de memoria , soporte de redes y soporte de dispositivos periféricos.

Diagrama de bloques que describe los modelos B, B+, A y A+

Este diagrama de bloques describe los modelos B, B+, A y A+. Los modelos Pi Zero son similares, pero carecen de los componentes Ethernet y concentrador USB . El adaptador Ethernet está conectado internamente a un puerto USB adicional. En los modelos A, A+ y Pi Zero, el puerto USB está conectado directamente al sistema en un chip (SoC). En el Pi 1 Model B+ y modelos posteriores, el chip USB/Ethernet contiene un concentrador USB de cinco puertos, de los cuales cuatro puertos están disponibles, mientras que el Pi 1 Model B solo proporciona dos. En Pi Zero, el puerto USB también está conectado directamente al SoC, pero utiliza un puerto micro USB (OTG). A diferencia de todos los demás modelos Pi, el conector GPIO de 40 pines se omite en Pi Zero, con orificios pasantes soldables solo en las ubicaciones de los pines. El Pi Zero WH soluciona esto.

La velocidad del procesador varía de 700 MHz a 2,4 GHz para el Pi 5; la memoria integrada varía de 256 MB a 8 GB de memoria de acceso aleatorio (RAM), y solo la Raspberry Pi 4 y la Raspberry Pi 5 tienen más de 1 GB. Las tarjetas Secure Digital (SD) en formato MicroSDHC (SDHC en los primeros modelos) se utilizan para almacenar el sistema operativo y la memoria del programa, sin embargo, algunos modelos también vienen con almacenamiento eMMC integrado [56] y la Raspberry Pi 4 también puede hacer uso de almacenamiento SSD conectado a USB para su sistema operativo. [57] Las placas tienen de uno a cinco puertos USB . Para la salida de vídeo, se admiten HDMI y vídeo compuesto , con un conector estándar de 3,5 mm con punta-anillo-manga que transporta audio mono junto con vídeo compuesto. La salida de nivel inferior la proporcionan varios pines GPIO , que admiten protocolos comunes como I²C . Los modelos B tienen un puerto Ethernet 8P8C y los Pi 3, Pi 4 y Pi Zero W tienen Wi-Fi 802.11n y Bluetooth integrados . [58]

Procesador

La Raspberry Pi 2B utiliza un procesador ARM Cortex-A7 de cuatro núcleos de 900 MHz y 32 bits .

El SoC Broadcom BCM2835 utilizado en la primera generación de Raspberry Pi [59] incluye un procesador ARM11 76JZF-S de 32 bits y 700 MHz basado en RISC , una unidad de procesamiento gráfico (GPU) VideoCore IV [60] y RAM. Tiene una caché de nivel 1 (L1) de 16 KB y una caché de nivel 2 (L2) de 128 KB. La caché de nivel 2 la utiliza principalmente la GPU. El SoC está apilado debajo del chip RAM, por lo que solo se ve su borde. El ARM1176JZ(F)-S es la misma CPU utilizada en el iPhone original [61] , aunque a una velocidad de reloj más alta y acoplada a una GPU mucho más rápida.

El modelo anterior V1.1 de Raspberry Pi 2 usaba un SoC Broadcom BCM2836 con un procesador ARM Cortex-A7 de cuatro núcleos y 32 bits a 900 MHz, con 256 KB de caché L2 compartida. [62] La Raspberry Pi 2 V1.2 se actualizó a un SoC Broadcom BCM2837 con un procesador ARM Cortex-A53 de cuatro núcleos y 64 bits a 1,2 GHz , [22] el mismo que se usa en Raspberry Pi 3, pero con una velocidad de reloj de CPU de 900 MHz reducida (por defecto) que la V1.1. El SoC BCM2836 ya no está en producción a fines de 2016.

El Raspberry Pi 3 Model B utiliza un SoC Broadcom BCM2837 con un procesador ARM Cortex-A53 de cuatro núcleos y 64 bits a 1,2 GHz, con 512 KB de caché L2 compartida. Los modelos A+ y B+ son de 1,4 GHz [63] [64] [65]

La Raspberry Pi 4 utiliza un SoC Broadcom BCM2711 con un procesador ARM Cortex-A72 de cuatro núcleos y 64 bits a 1,5 GHz (modelos posteriores: 1,8 GHz) , con 1 MB de caché L2 compartida. [66] [67] A diferencia de los modelos anteriores, que utilizaban un controlador de interrupciones personalizado poco adecuado para la virtualización, el controlador de interrupciones de este SoC es compatible con la arquitectura ARM Generic Interrupt Controller (GIC) 2.0, lo que proporciona soporte de hardware para la distribución de interrupciones cuando se utilizan las capacidades de virtualización de ARM. [68] [69] El VideoCore IV de los modelos anteriores también ha sido reemplazado por un VideoCore VI que funciona a 500 MHz.

Raspberry Pi Zero y Zero W utilizan el mismo SoC Broadcom BCM2835 que la primera generación de Raspberry Pi, aunque ahora funciona a una velocidad de reloj de CPU de 1 GHz. [70]

La Raspberry Pi Zero 2 W utiliza el RP3A0-AU, que es un diseño de sistema en paquete (SiP) . El paquete contiene un procesador Broadcom BCM2710A1, que es un ARM Cortex-A53 de cuatro núcleos y 64 bits con una frecuencia de reloj de 1 GHz, junto con 512 MB de SDRAM LPDDR2 en capas superiores. [71] [72] La Raspberry Pi 3 también utiliza el BCM2710A1 en su SoC Broadcom BCM2837, pero con una frecuencia de reloj superior de 1,2 GHz.

La Raspberry Pi Pico utiliza el RP2040 , [73] un microcontrolador que contiene dos núcleos ARM Cortex-M0+ que funcionan a 133 MHz, 6 bancos de SRAM con un total de 264 KB y E/S programable para periféricos. [74]

La Raspberry Pi 5 utiliza un procesador ARM Cortex-A76 de cuatro núcleos a 2,4 GHz y 64 bits .

La Raspberry Pi 5 utiliza el SoC Broadcom BCM2712, que es un chip diseñado en colaboración con Raspberry Pi. El SoC cuenta con un procesador ARM Cortex-A76 de cuatro núcleos con una velocidad de reloj de 2,4 GHz, junto con una GPU VideoCore VII con una velocidad de reloj de 800 MHz. El SoC BCM2712 también cuenta con soporte para extensiones criptográficas por primera vez en un modelo Raspberry Pi. Junto con el nuevo procesador y la unidad gráfica, el diseño monolítico del anterior BCM2711 ha sido reemplazado por una arquitectura de CPU y chipset (puente sur) , ya que la funcionalidad de E/S se ha trasladado al chip RP1 personalizado de la Raspberry Pi 5. [75]

Actuación

Mientras operaba a 700 MHz por defecto, la primera generación de Raspberry Pi ofrecía un rendimiento en el mundo real aproximadamente equivalente a 0,041 GFLOPS . [76] [77] A nivel de CPU el rendimiento es similar a un Pentium II de 300 MHz de 1997-99. La GPU proporciona 1 Gpixel /s o 1,5 Gtexel /s de procesamiento gráfico o 24 GFLOPS de rendimiento informático de propósito general. Las capacidades gráficas de Raspberry Pi son aproximadamente equivalentes al rendimiento de la Xbox de 2001.

La Raspberry Pi 2 V1.1 incluía una CPU Cortex-A7 de cuatro núcleos que funcionaba a 900 MHz y 1 GB de RAM. Se la describía como entre 4 y 6 veces más potente que su predecesora. La GPU era idéntica a la original. [62] En pruebas comparativas en paralelo, la Raspberry Pi 2 V1.1 podía ser hasta 14 veces más rápida que una Raspberry Pi 1 Model B+. [78]

Se dice que la Raspberry Pi 3, con un procesador Cortex-A53 de cuatro núcleos , tiene un rendimiento diez veces superior al de una Raspberry Pi 1. [79] Los puntos de referencia mostraron que la Raspberry Pi 3 es aproximadamente un 80 % más rápida que la Raspberry Pi 2 en tareas paralelizadas . [80]

Se describe que la Raspberry Pi 4, con un procesador Cortex-A72 de cuatro núcleos , tiene tres veces el rendimiento de una Raspberry Pi 3. [26]

Overclocking

La mayoría de los sistemas en chip Raspberry Pi pueden overclockearse en diversos grados utilizando el archivo config.txt integrado en el sector de arranque del sistema operativo Raspberry Pi. El overclocking es generalmente seguro y no anula automáticamente la garantía del Raspberry Pi; sin embargo, configurar la opción "force_turbo" en 1 evita los límites de voltaje y temperatura y anula la garantía del usuario. [81] En el sistema operativo Raspberry Pi, las opciones de overclocking en el arranque también se pueden realizar mediante un comando de software que ejecute "sudo raspi-config" en Raspberry Pi 1, 2 y 3B original sin anular la garantía. [82] En esos casos, el Pi apaga automáticamente el overclocking si la temperatura del chip alcanza los 85 °C (185 °F); se necesita un disipador de calor de tamaño adecuado para proteger el chip del estrangulamiento térmico .

Las versiones más nuevas del firmware contienen la opción de elegir entre cinco ajustes preestablecidos de overclock ("turbo") que, cuando se utilizan, intentan maximizar el rendimiento del SoC sin perjudicar la vida útil de la placa. Esto se hace monitoreando la temperatura central del chip y la carga de la CPU , y ajustando dinámicamente las velocidades de reloj y el voltaje del núcleo . Cuando la demanda es baja en la CPU o está funcionando demasiado caliente, el rendimiento se limita , pero si la CPU tiene mucho que hacer y la temperatura del chip es aceptable, el rendimiento aumenta temporalmente con velocidades de reloj de la CPU de hasta 1,1 GHz, dependiendo de la versión de la placa y de cuál de los ajustes de turbo se use.

Los modos de overclocking son:

En el modo más alto ( turbo ), la velocidad de reloj de la SDRAM era originalmente de 500 MHz, pero luego se cambió a 600 MHz debido a la corrupción ocasional de la tarjeta SD. Al mismo tiempo, en el modo alto , la velocidad de reloj del núcleo se redujo de 450 a 250 MHz, y en el modo medio , de 333 a 250 MHz.

La CPU de la placa Raspberry Pi de primera y segunda generación no requirió refrigeración con un disipador de calor o ventilador , incluso cuando estaba overclockeada, pero la Raspberry Pi 3 puede generar más calor cuando está overclockeada. [84]

RAM

Los primeros diseños de las placas Raspberry Pi Modelo A y B incluían solo 256 MB de memoria de acceso aleatorio (RAM). De esta cantidad, las primeras placas beta Modelo B asignaban 128 MB a la GPU de forma predeterminada, dejando solo 128 MB para la CPU. [85] En las primeras versiones de 256 MB de los modelos A y B, eran posibles tres divisiones diferentes. La división predeterminada era de 192 MB para la CPU, que debería ser suficiente para la decodificación de video independiente de 1080p o para el procesamiento 3D simple. 224 MB eran solo para procesamiento Linux, con solo un búfer de cuadros de 1080p , y era probable que fallara para cualquier video o 3D. 128 MB eran para procesamiento 3D pesado, posiblemente también con decodificación de video. [86] En comparación, el Nokia 701 usa 128 MB para el Broadcom VideoCore IV. [87]

El último modelo B con 512 MB de RAM se lanzó el 15 de octubre de 2012 y se lanzó inicialmente con nuevos archivos de división de memoria estándar (arm256_start.elf, arm384_start.elf, arm496_start.elf) con 256 MB, 384 MB y 496 MB de RAM de CPU, y con 256 MB, 128 MB y 16 MB de RAM de video, respectivamente. Pero aproximadamente una semana después, la fundación lanzó una nueva versión de start.elf que podía leer una nueva entrada en config.txt (gpu_mem= xx ) y podía asignar dinámicamente una cantidad de RAM (de 16 a 256 MB en pasos de 8 MB) a la GPU, dejando obsoleto el antiguo método de división de memoria, y un solo start.elf funcionó de la misma manera para Raspberry Pis de 256 MB y 512 MB. [88]

La Raspberry Pi 2 tiene 1 GB de RAM.

La Raspberry Pi 3 tiene 1 GB de RAM en los modelos B y B+, y 512 MB de RAM en el modelo A+. [89] [90] [91] La Raspberry Pi Zero y Zero W tienen 512 MB de RAM.

La Raspberry Pi 4 está disponible con 1, 2, 4 u 8 GB de RAM. [92] Un modelo de 1 GB estuvo disponible originalmente en el lanzamiento en junio de 2019, pero se suspendió en marzo de 2020, [53] y el modelo de 8 GB se presentó en mayo de 2020. [93] El modelo de 1 GB regresó en octubre de 2021. [54]

La Raspberry Pi 5 está disponible con 2, 4 u 8 GB de RAM. [94]

Redes

Los modelos A, A+ y Pi Zero no tienen circuitos Ethernet y normalmente se conectan a una red mediante un adaptador Ethernet USB o Wi-Fi externo suministrado por el usuario. En los modelos B y B+, el puerto Ethernet lo proporciona un adaptador Ethernet USB integrado que utiliza el chip SMSC LAN9514. [95] La Raspberry Pi 3 y la Pi Zero W (inalámbrica) están equipadas con WiFi 802.11n de 2,4 GHz (150 Mbit/s) y Bluetooth 4.1 (24 Mbit/s) basados ​​en el chip Broadcom BCM43438 FullMAC sin soporte oficial para el modo monitor (aunque se implementó a través de un parche de firmware no oficial [96] ) y la Pi 3 también tiene un puerto Ethernet de 10/100 Mbit/s. La Raspberry Pi 3B+ cuenta con WiFi IEEE 802.11b/g/n/ac de banda dual , Bluetooth 4.2 y Gigabit Ethernet (limitado a aproximadamente 300 Mbit/s por el bus USB 2.0 entre esta y el SoC). La Raspberry Pi 4 tiene Gigabit Ethernet completo (el rendimiento no está limitado ya que no se canaliza a través del chip USB).

Funciones especiales

El RPi Zero, RPi1A, RPi3A+ [97] y RPi4 se pueden utilizar como un dispositivo USB o "dispositivo USB", conectado a otra computadora a través de un puerto USB en otra máquina. Se puede configurar de múltiples maneras, como para funcionar como un dispositivo serial o Ethernet. [98] Aunque originalmente requería parches de software, esto se agregó a la distribución principal de Raspbian en mayo de 2016. [98]

Los modelos Raspberry Pi con un chipset más nuevo pueden arrancar desde un dispositivo de almacenamiento masivo USB, como una unidad flash. El arranque desde un dispositivo de almacenamiento masivo USB no está disponible en los modelos Raspberry Pi originales, Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Pico, Raspberry Pi 2 A y Raspberry Pi 2 B con versiones anteriores a la 1.2. [99]

Periféricos

Las placas Modelo 2B incorporan cuatro puertos USB Tipo-A para conectar periféricos.

Aunque a menudo está preconfigurado para funcionar como una computadora sin cabeza , la Raspberry Pi también puede funcionar opcionalmente con cualquier teclado y mouse de computadora USB genéricos . [100] También se puede usar con almacenamiento USB, convertidores USB a MIDI y prácticamente cualquier otro dispositivo/componente con capacidades USB, dependiendo de los controladores de dispositivo instalados en el sistema operativo subyacente (muchos de los cuales se incluyen de manera predeterminada).

Se pueden conectar otros periféricos a través de los distintos pines y conectores de la superficie de la Raspberry Pi. [101]

Video

Un modelo A de Raspberry Pi 1 temprano, con un puerto HDMI y un puerto de video compuesto RCA estándar para pantallas más antiguas

El controlador de video puede generar resoluciones de TV modernas estándar, como HD y Full HD , y resoluciones de monitor más altas o más bajas, así como resoluciones de TV CRT estándar NTSC o PAL más antiguas . Tal como se envía (es decir, sin overclocking personalizado) puede admitir las siguientes resoluciones: 640 × 350 EGA ; 640 × 480 VGA ; 800 × 600 SVGA ; 1024 × 768 XGA ; 1280 × 720 720p HDTV ; 1280 × 768 variante WXGA ; 1280 × 800 variante WXGA; 1280 × 1024 SXGA ; 1366 × 768 variante WXGA ; 1400 × 1050 SXGA+ ; 1600 × 1200 UXGA ; 1680 × 1050 WXGA+ ; 1920 × 1080 1080p HDTV ; 1920 × 1200 WUXGA . [102]

Resoluciones más altas, hasta 2048×1152, pueden funcionar [103] [104] o incluso 3840×2160 a 15 Hz (una velocidad de cuadros demasiado baja para un video convincente). [105] Permitir las resoluciones más altas no implica que la GPU pueda decodificar formatos de video a estas resoluciones; de hecho, se sabe que las Raspberry Pis no funcionan de manera confiable para H.265 (a esas altas resoluciones), [106] comúnmente utilizado para resoluciones muy altas (sin embargo, los formatos más comunes hasta Full HD funcionan).

Aunque la Raspberry Pi 3 no tiene hardware de decodificación H.265, la CPU es más potente que sus predecesoras, potencialmente lo suficientemente rápida como para permitir la decodificación de videos codificados en H.265 en software. [107] La ​​GPU en la Raspberry Pi 3 funciona a frecuencias de reloj más altas de 300 MHz o 400 MHz, en comparación con las versiones anteriores que funcionaban a 250 MHz. [108]

Las Raspberry Pis también pueden generar señales de vídeo compuesto de 576i y 480i , como las que se utilizan en las pantallas de televisión de estilo antiguo (CRT) y en los monitores menos costosos, a través de conectores estándar (RCA o conector fonográfico de 3,5 mm, según el modelo). Los estándares de señal de televisión admitidos son PAL-B/G/H/I/D , PAL-M , PAL-N , NTSC y NTSC-J . [109]

Reloj en tiempo real

Al arrancar, la hora se configura de forma predeterminada a través de la red mediante el Protocolo de tiempo de red (NTP). La fuente de información de la hora puede ser otra computadora en la red local que tenga un reloj de tiempo real, o un servidor NTP en Internet. Si no hay una conexión de red disponible, la hora se puede configurar manualmente o para asumir que no pasó ninguna hora durante el apagado. En el último caso, la hora es monótona (los archivos guardados más tarde en el tiempo siempre tienen marcas de tiempo posteriores) pero puede ser considerablemente anterior a la hora real. Para los sistemas que requieren un reloj de tiempo real incorporado, hay disponibles varias placas complementarias pequeñas y de bajo costo con relojes de tiempo real. [110] [111] La Raspberry Pi 5 es la primera en incluir un reloj de tiempo real. [112] Si no se conecta una batería externa, la Raspberry Pi 5 utilizará el Protocolo de tiempo de red o deberá configurarse manualmente, como era el caso en los modelos anteriores.

El microcontrolador RP2040 tiene un reloj en tiempo real incorporado , pero no se puede configurar sin algún tipo de entrada de usuario o se agrega una función de red.

Conectores

Encabezado J8 y entrada-salida de propósito general (GPIO)

Los modelos A+ y B+ de Raspberry Pi 1, el modelo B de Pi 2, los modelos A+, B y B+ de Pi 3, Pi 4 y Pi Zero, Zero W, Zero WH y Zero W 2 tienen la misma distribución de 40 pines ( designada J8 en todos los modelos). [113] Los modelos A y B de Raspberry Pi 1 tienen solo los primeros 26 pines. [114] [115] [116] El encabezado J8 se conoce comúnmente como el conector GPIO en su conjunto, aunque solo un subconjunto de los pines son pines GPIO. En Pi Zero y Zero W, los 40 pines GPIO no están ocupados, y en su lugar se exponen los orificios pasantes para soldar. El Zero WH (Wireless + Header) tiene los pines del encabezado preinstalados.

El modelo B rev. 2 también tiene un pad (llamado P5 en la placa y P6 en los esquemas) de 8 pines que ofrece acceso a 4 conexiones GPIO adicionales. [117] Estos pines GPIO se liberaron cuando se eliminaron los cuatro enlaces de identificación de versión de placa presentes en la revisión 1.0. [118]

Los modelos A y B proporcionan acceso GPIO al LED de estado ACT mediante GPIO 16. Los modelos A+ y B+ proporcionan acceso GPIO al LED de estado ACT mediante GPIO 47 y al LED de estado de energía mediante GPIO 35.

Presupuesto

  1. ^ abcdefghijkl Interfaz SO-DIMM DDR2 de 200 pines hasta CM3+,
  2. ^ ab BCM2837: parte 3D de la GPU a 300 MHz, parte de vídeo de la GPU a 400 MHz, [161] [177] OpenGL ES 2.0 (BCM2835, BCM2836: 24 GFLOPS / BCM2837: 28,8 GFLOPS). MPEG-2 y VC-1 (con licencia), [178] Decodificador y codificador de alto perfil 1080p 30 H.264/MPEG-4 AVC [59] (BCM2837: 1080p60)
  3. ^ abcdefghijk Compartido con GPU
  4. ^ abcde Directamente desde el chip BCM2835
  5. ^ ab Directamente del chip BCM2837B0
  6. ^ a través de un concentrador USB de 3 puertos integrado; un puerto USB conectado internamente al puerto Ethernet.
  7. ^ a través de un concentrador USB de 5 puertos integrado; un puerto USB conectado internamente al puerto Ethernet.
  8. ^ para paneles LCD sin procesar
  9. ^ ab Excluyendo conectores salientes
  10. ^ Igual que el tablero HAT.

Registro de cambios simplificado del modelo B

Software

Sistemas operativos

Se pueden instalar varios sistemas operativos para Raspberry Pi en una tarjeta MicroSD o SD, dependiendo de la placa y los adaptadores disponibles; aquí se ve la ranura MicroSD ubicada en la parte inferior de una placa Raspberry Pi 2.

Raspberry Pi ofrece Raspberry Pi OS (anteriormente llamado Raspbian), una distribución de Linux basada en Debian para descargar, así como Ubuntu de terceros , Windows 10 IoT Core , RISC OS , LibreELEC (distribución especializada para centros multimedia) y distribuciones especializadas para el centro multimedia Kodi y la gestión de aulas. [179] Promueve Python y Scratch como los principales lenguajes de programación, con soporte para muchos otros lenguajes. [180] El firmware predeterminado es de código cerrado , mientras que hay disponible firmware de código abierto no oficial. [181] [182] [183] ​​Muchos otros sistemas operativos también pueden ejecutarse en Raspberry Pi. También se admite el microkernel seL4 verificado formalmente . [184] Hay varias formas de instalar varios sistemas operativos en una tarjeta mSD. [185]

Otros sistemas operativos (no basados ​​en Linux ni BSD)
Otros sistemas operativos (basados ​​en Linux)
Otros sistemas operativos (basados ​​en BSD)

API de controladores

Esquema de las API implementadas : OpenMAX IL , OpenGL ES y OpenVG

Raspberry Pi puede usar una GPU VideoCore IV a través de un blob binario , que se carga en la GPU en el momento del arranque desde la tarjeta SD , y software adicional, que inicialmente era de código cerrado . [218] Esta parte del código del controlador se publicó más tarde. [219] Sin embargo, gran parte del trabajo real del controlador se realiza utilizando el código de GPU de código cerrado. El software de aplicación realiza llamadas a bibliotecas de tiempo de ejecución de código cerrado ( OpenMAX IL , OpenGL ES u OpenVG ), que a su vez llaman a un controlador de código abierto dentro del kernel de Linux, que luego llama al código del controlador de GPU VideoCore IV de código cerrado. La API del controlador del kernel es específica para estas bibliotecas cerradas. Las aplicaciones de video usan OpenMAX IL , las aplicaciones 3D usan OpenGL ES y las aplicaciones 2D usan OpenVG , que a su vez usan EGL . OpenMAX IL y EGL usan el controlador del kernel de código abierto a su vez. [220]

Controlador Vulkan

Raspberry Pi anunció por primera vez que estaba trabajando en un controlador Vulkan en febrero de 2020. [221] Un ingeniero gráfico que había estado trabajando en él como proyecto de hobby reveló el 20 de junio un controlador Vulkan funcional que ejecuta Quake 3 a 100 cuadros por segundo en un 3B+. [222] El 24 de noviembre de 2020, Raspberry Pi anunció que su controlador para Raspberry Pi 4 es compatible con Vulkan 1.0. [223] Raspberry Pi Trading anunció una mayor conformidad del controlador para Vulkan 1.1 y 1.2 el 26 de octubre de 2021 [224] y el 1 de agosto de 2022. [225]

Firmware

El firmware oficial es un binario blob libremente redistribuible [226] , es decir, software propietario . [187] También está disponible un firmware de código abierto de prueba de concepto mínimo, destinado principalmente a inicializar e iniciar los núcleos ARM, así como a realizar el inicio mínimo que se requiere en el lado ARM. También es capaz de arrancar un kernel Linux muy mínimo , con parches para eliminar la dependencia de que la interfaz del buzón responda. Se sabe que funciona en Raspberry Pi 1, 2 y 3, así como en algunas variantes de Raspberry Pi Zero. [227]

Software de aplicación de terceros

Herramientas de desarrollo de software

Accesorios

Raspberry Pi 4 Modelo B con una tarjeta "TV Hat" (para recepción de televisión DVB-T /T2) conectada

Vulnerabilidad a los destellos de luz

En febrero de 2015, se descubrió que un chip de fuente de alimentación de modo conmutado , designado U16, de la Raspberry Pi 2 Modelo B versión 1.1 (la versión lanzada inicialmente) era vulnerable a los destellos de luz, [258] particularmente la luz de los flashes de las cámaras de xenón y los punteros láser verde [259] y rojo . El chip U16 tiene un encapsulado WL-CSP , que expone la matriz de silicio desnuda. El blog de la Raspberry Pi Foundation recomendó cubrir el U16 con material opaco (como Sugru o Blu-Tak ) o colocar la Raspberry Pi 2 en una carcasa. [260] [259] Este problema no se descubrió antes del lanzamiento de la Raspberry Pi 2 porque no es una práctica estándar o común probar la susceptibilidad a la interferencia óptica, [258] mientras que los dispositivos electrónicos comerciales se someten rutinariamente a pruebas de susceptibilidad a la interferencia de radio.

Recepción y uso

El rover de código abierto de la NASA funciona con una Raspberry Pi 3

El escritor de tecnología Glyn Moody describió el proyecto en mayo de 2011 como un "potencial BBC Micro 2.0 ", no reemplazando a las máquinas compatibles con PC sino complementándolas. [261] En marzo de 2012, Stephen Pritchard se hizo eco del sentimiento de sucesor de BBC Micro en ITPRO . [262] Alex Hope, coautor del informe Next Gen, tiene la esperanza de que la computadora atraiga a los niños con la emoción de la programación. [263] El coautor Ian Livingstone sugirió que la BBC podría participar en la creación de soporte para el dispositivo, posiblemente marcándolo como BBC Nano. [264] El Centro para la Historia de la Computación apoya firmemente el proyecto Raspberry Pi, sintiendo que podría "marcar el comienzo de una nueva era". [265] Antes del lanzamiento, la placa fue exhibida por el CEO de ARM, Warren East, en un evento en Cambridge describiendo las ideas de Google para mejorar la educación científica y tecnológica del Reino Unido. [266]

Sin embargo, Harry Fairhead sugiere que se debería poner más énfasis en mejorar el software educativo disponible en el hardware existente, utilizando herramientas como Google App Inventor para devolver la programación a las escuelas, en lugar de agregar nuevas opciones de hardware. [267] Simon Rockman, escribiendo en un blog de ZDNet , opinaba que los adolescentes tendrán "mejores cosas que hacer", a pesar de lo que sucedió en la década de 1980. [268]

En octubre de 2012, la Raspberry Pi ganó el premio a la Innovación del Año de T3, [269] y el futurista Mark Pesce citó una Raspberry Pi (prestada) como inspiración para su proyecto de dispositivo ambiental MooresCloud. [270] En octubre de 2012, la British Computer Society respondió al anuncio de especificaciones mejoradas afirmando que "definitivamente es algo en lo que querremos hincarle el diente". [271]

En junio de 2017, Raspberry Pi ganó el premio MacRobert de la Real Academia de Ingeniería . [272] La cita del premio a Raspberry Pi decía que era "por sus microcomputadoras económicas del tamaño de una tarjeta de crédito, que están redefiniendo la forma en que las personas se relacionan con la informática, inspirando a los estudiantes a aprender codificación y ciencias de la computación y brindando soluciones de control innovadoras para la industria". [273]

Se han utilizado grupos de cientos de Raspberry Pis para probar programas destinados a supercomputadoras. [274]

Comunidad

La comunidad Raspberry Pi fue descrita por Jamie Ayre de la compañía de software FOSS AdaCore como una de las partes más emocionantes del proyecto. [275] El bloguero de la comunidad Russell Davis dijo que la fortaleza de la comunidad permite a la Fundación concentrarse en la documentación y la enseñanza. [275] La comunidad desarrolló un fanzine en torno a la plataforma llamado The MagPi [276] que en 2015, fue entregado a Raspberry Pi (Trading) Ltd por sus voluntarios para que continuara internamente. [277] Se han celebrado una serie de eventos comunitarios Raspberry Jam en todo el Reino Unido y en todo el mundo. [278]

Educación

En enero de 2012 , se recibieron consultas sobre la posibilidad de instalar un tablero en el Reino Unido de escuelas tanto del sector público como del privado , y el interés de estos últimos fue aproximadamente cinco veces mayor. Se espera que las empresas patrocinen compras para las escuelas menos favorecidas. [279] El director ejecutivo de Premier Farnell dijo que el gobierno de un país de Oriente Medio había expresado su interés en proporcionar un tablero a cada colegiala, para mejorar sus perspectivas de empleo. [280] [281]

En 2014, la Fundación Raspberry Pi contrató a varios miembros de su comunidad, incluidos ex profesores y desarrolladores de software, para lanzar un conjunto de recursos de aprendizaje gratuitos para su sitio web. [282] La Fundación también inició un curso de capacitación para profesores llamado Picademy con el objetivo de ayudarlos a prepararse para enseñar el nuevo plan de estudios de informática utilizando Raspberry Pi en el aula. [283]

En 2018, la NASA lanzó el Proyecto Rover de código abierto JPL , que es una versión reducida del rover Curiosity y utiliza una Raspberry Pi como módulo de control, para alentar a los estudiantes y aficionados a involucrarse en la ingeniería mecánica, de software, electrónica y robótica. [284]

Automatización del hogar

Hay una serie de desarrolladores y aplicaciones que utilizan Raspberry Pi para la automatización del hogar . Estos programadores están haciendo un esfuerzo para modificar Raspberry Pi y convertirla en una solución económica para el control de la energía y el consumo de energía. Debido al costo relativamente bajo de Raspberry Pi, se ha convertido en una alternativa popular y económica a las soluciones comerciales más caras. [ cita requerida ]

Automatización industrial

Módulo de cálculo 1
Módulo de cálculo 3+

En junio de 2014, el fabricante polaco de automatización industrial TECHBASE lanzó ModBerry, un ordenador industrial basado en el módulo de cómputo Raspberry Pi. El dispositivo tiene varias interfaces, en particular puertos seriales RS-485/232, entradas/salidas digitales y analógicas, CAN y buses económicos 1-Wire, todos ellos ampliamente utilizados en la industria de la automatización. El diseño permite el uso del módulo de cómputo en entornos industriales hostiles, lo que lleva a la conclusión de que Raspberry Pi ya no se limita a proyectos domésticos y científicos, sino que puede usarse ampliamente como una solución de IoT industrial y alcanzar los objetivos de la Industria 4.0 . [285]

En marzo de 2018, SUSE anunció soporte comercial para SUSE Linux Enterprise en Raspberry Pi 3 Modelo B para apoyar a un número de clientes no revelados que implementan monitoreo industrial con Raspberry Pi. [286]

En enero de 2021, TECHBASE anunció un clúster Raspberry Pi Compute Module 4 para uso como acelerador de IA , enrutamiento y servidor de archivos . El dispositivo contiene uno o más módulos de cómputo Raspberry Pi 4 estándar en una carcasa de riel DIN industrial , y algunas versiones contienen una o más unidades de procesamiento tensor Coral Edge . [287]

Productos comerciales

Organelle es un sintetizador portátil, sampler, secuenciador y procesador de efectos diseñado y ensamblado por Critter & Guitari. Incorpora un módulo informático Raspberry Pi que ejecuta Linux. [288]

OTTO es una cámara digital creada por Next Thing Co. Incorpora un módulo de cómputo Raspberry Pi. Fue financiada colectivamente con éxito en una campaña de Kickstarter en mayo de 2014. [289]

Slice es un reproductor multimedia digital que también utiliza un módulo de cómputo como núcleo. Fue financiado colectivamente en una campaña de Kickstarter en agosto de 2014. El software que se ejecuta en Slice se basa en Kodi . [290]

Numerosos terminales informáticos de cliente ligero comerciales utilizan la Raspberry Pi. [291]

El dispositivo AutoPi TMU es una unidad telemática construida sobre un módulo computacional Raspberry Pi 4 e incorpora la filosofía sobre la que se construyó Raspberry Pi. [292]

Pandemia de COVID-19

Durante la pandemia de COVID-19 , la demanda aumentó principalmente debido al aumento del trabajo remoto , pero también por el uso de muchas Raspberry Pi Zeros en ventiladores para pacientes de COVID-19 en países como Colombia , [293] que se utilizaron para combatir la tensión en el sistema de salud. En marzo de 2020, las ventas de Raspberry Pi alcanzaron las 640.000 unidades, el segundo mes de ventas más grande en la historia de la compañía. [294]

Astro Pi y Proxima

En diciembre de 2014 se lanzó un proyecto en un evento organizado por la Agencia Espacial del Reino Unido. El Astro Pi era una Raspberry Pi aumentada que incluía un sombrero sensor con una cámara de luz visible o infrarroja. La competencia Astro Pi, llamada Principia, se inauguró oficialmente en enero y estuvo abierta a todos los niños en edad escolar primaria y secundaria que fueran residentes del Reino Unido. Durante su misión, el astronauta británico de la ESA Tim Peake desplegó las computadoras a bordo de la Estación Espacial Internacional . [295] Cargó el código ganador mientras estaba en órbita, recopiló los datos generados y luego los envió a la Tierra, donde se distribuyeron a los equipos ganadores. Los temas cubiertos durante la competencia incluyeron sensores de naves espaciales, imágenes satelitales, mediciones espaciales, fusión de datos y radiación espacial.

Las organizaciones involucradas en la competición Astro Pi incluyen la Agencia Espacial del Reino Unido , UKspace, Raspberry Pi, ESERO-UK y ESA .

En 2017, la Agencia Espacial Europea organizó otro concurso abierto a todos los estudiantes de la Unión Europea llamado Proxima. Los programas ganadores fueron ejecutados en la ISS por Thomas Pesquet, un astronauta francés. [296] En diciembre de 2021, la nave espacial Dragon 2 lanzada por la NASA tenía un par de Astro Pi en su interior. [297]

Historia

Una placa de prueba alfa temprana en funcionamiento con un diseño diferente al de las placas beta y de producción posteriores

El ordenador está inspirado en el BBC Micro de Acorn de 1981. [298] [299] Los nombres Modelo A, Modelo B y Modelo B+ son referencias a los modelos originales del ordenador educativo británico BBC Micro , desarrollado por Acorn Computers . [300]

Según Upton, el nombre "Raspberry Pi" fue elegido con "Raspberry" como una oda a la tradición de nombrar a las primeras empresas de computadoras en honor a frutas, y "Pi" como una referencia al lenguaje de programación Python. [301]

En 2006, los primeros conceptos de la Raspberry Pi se basaron en el microcontrolador Atmel ATmega 644. Sus esquemas y el diseño de la placa de circuito impreso están disponibles públicamente. [302] El fideicomisario de la Fundación Eben Upton reunió a un grupo de profesores, académicos y entusiastas de la informática para diseñar una computadora que sirviera de inspiración a los niños. [279]

La primera versión prototipo ARM del ordenador estaba montada en un paquete del mismo tamaño que una memoria USB . [303] Tenía un puerto USB en un extremo y un puerto HDMI en el otro.

El objetivo de la Fundación era ofrecer dos versiones, con precios de 25 y 35 dólares estadounidenses. Comenzaron a aceptar pedidos para el Modelo B, de mayor precio, el 29 de febrero de 2012 [304] , el Modelo A, de menor costo, el 4 de febrero de 2013 [305] y el A+, de costo aún menor (20 dólares estadounidenses), el 10 de noviembre de 2014 [120]. El 26 de noviembre de 2015, se lanzó la Raspberry Pi más barata hasta el momento, la Raspberry Pi Zero, a 5 dólares estadounidenses o 4 libras esterlinas [306] .

Prelanzamiento

Lanzamiento

Post lanzamiento

Módulo de cómputo Raspberry Pi
Raspberry Pi Modelo B
Módulo de cálculo 4
Unidades de envío acumuladas de Raspberry Pi (millones)
Unidades de envío acumuladas de Raspberry Pi (millones)

Ventas

Según Raspberry Pi, en febrero de 2015 se habían vendido más de 5 millones de Raspberry Pis, lo que la convirtió en la computadora británica más vendida . [7] En noviembre de 2016 habían vendido 11 millones de unidades, [379] [396] y 12,5 millones en marzo de 2017, lo que la convirtió en la tercera "computadora de propósito general" más vendida. [397] En julio de 2017, las ventas alcanzaron casi los 15 millones, [398] subiendo a 19 millones en marzo de 2018. [24] En diciembre de 2019, se habían vendido un total de 30 millones de dispositivos. [399] [400]

Dificultades de oferta y demanda

La escasez mundial de chips que comenzó en 2020 , así como un aumento de la demanda a partir de principios de 2021, afectaron notablemente a Raspberry Pi, causando importantes problemas de disponibilidad a partir de ese momento. [401] La empresa explicó su enfoque ante la escasez en 2021, [54] y abril de 2022, [402] explicando que estaba priorizando a los clientes comerciales e industriales.

La situación es lo suficientemente a largo plazo como para que exista al menos un verificador automático de acciones en línea. [403]

Véase también

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Lectura adicional

Enlaces externos