树莓派3B+评测——不被辜负的等待?

不负众望,树莓派的升级版本树莓派3B+终于还是如约而至,虽然没有以树莓派4命名,没有想象中质变的升级,没有集成AI的元素,但仍不失为一个值得深入了解一番的DIY平台。作为全球最火的开源硬件/单板计算机平台,时隔两年之久,树莓派3B+带来了哪些升级,就随笔者这篇文章一一了解。


笔者手上的是e络盟版的树莓派3B+,包装风格与大小和树莓派3B相比差别不大,以至于笔者一开始拿到的还以为就是树莓派3B其它地区发行的版本。现在并不清楚还有没有其它版本的树莓派3B+,按照以往的经验,RS应该也会推出。




值得一说的是包装盒背面重点突出了树莓派3B+两个重要的升级特性:更强的CPU性能以及更强的无线(WiFi/BT,支持5G频段的WiF以及支持BT 4.2&BLE)连接功能,不过,难道只有这两项升级?继续往下看。



内部的配件一如既往的简单,这次不知道什么原因,连个静电袋都没有。



树莓派3B+的庐山真面目,和以往的树莓派相比总算能一眼看出区别了,不像树莓派3B和树莓派2B那样,不熟悉的情况下正面看几乎是傻傻分不清。



看下树莓派3B+整体的硬件情况:




  • 博通BCM2837B0 SoC,集成四核ARM Cortex-A53(ARMv8)64位@ 1.4GHz CPU,集成博通 Videocore-IV GPU

  • 内存:1GB LPDDR2 SDRAM

  • 有线网络:千兆以太网(通过USB2.0通道,最大吞吐量 300Mbps)

  • 无线网络:2.4GHz和5GHz 双频Wi-Fi,支持802.11b/g/n/ac

  • 蓝牙:蓝牙4.2&低功耗蓝牙(BLE)

  • 存储:Micro-SD

  • 其他接口:HDMI,3.5mm模拟音频视频插孔,4x USB 2.0,以太网,摄像机串行接口(CSI),显示器串行接口(DSI),MicroSD卡座,40pin扩展双排插针

  • 尺寸:82mmx 56mmx 19.5mm,50克


核心SoC升级


从外型来说,树莓派3B+基本与前代保持不变,兼容树莓派3B的外设扩展模块在树莓派3B+上都可以使用,这也是树莓派生态圈越来越广的一个重要原因,任它怎么升级,与前几代保持兼容的接口是必须要做到的。从细节来说,树莓派3B的改变还是挺多的。首先当然是板载的核心单元博通BCM2837B0 SoC。



一眼就能看到得是封装的改变,采用了类似Intel处理器上常用的金属外壳的封装,可以有效改善散热情况。从这个特点来看,不难推测博通这颗SoC的CPU性能肯定又有所提升,事实也是如此,从原先树莓派3B上的1.2GHz主频提升到1.4GHz主频。当然,集成的依旧是Cortex-A53,如果改成Cortex-A72或者Cortex-A73相信会更受欢迎。


无线网络升级


无线网络的升级可以说既在情理之中,又有点出乎意料,在笔者看来,这个升级的意义远大于博通SoC的提升。



树莓派3B+将无线网络升级为支持2.4GHz和5GHz的双频Wi-Fi,支持802.11b/g/n/ac。要知道,目前很多物联网的产品,尤其智能家居类,因方案的性价比等原因都只采用2.4GHz 频段的WiFi方案,但是现在支持5G频段的路由器已经普及,而且普通用户都习惯连接5GHz的WiFi,这样下来很多智能产品的配置还需要切换到2.4GHz的频段下,非常麻烦。像国外的智能家居类产品Amazon echo、Google Home 、Apple HomePod等产品都支持5GHz的WiFi频段,所以笔者认为树莓派3B+支持5GHz频段的WiFi还是非常棒的做法,至少是国际性的产品,需要有这种追求极致的做法。


另外,树莓派3B+也将蓝牙支持到蓝牙4.2,虽然不像苹果这种变态直接跨到支持蓝牙5.0,但从国内的众多蓝牙方案产品来说,蓝牙4.2才是目前综合性价比的主流方案。


如果细心的同学一定能发现树莓派3B+上无线网络的天线的变化,之前在树莓派3B上屡受用户吐槽天线性能弱的陶瓷天线消失了,取而代之的是树莓派Zero W一样的天线方案。



可以看到,在树莓派3B+的天线位置处的铜箔中都做了镂空处理,整成有一个梯形的“孔状”,看起来有点像吹风机的吸嘴形状。而那个成形的部分,被通孔(Vias)和几颗微小的电容器包围,构成了2.4GHz的谐振腔,通过电容器驱动,整个设计就组成了现在树莓派3B+的天线,最重要的是,在之前爱板网关于树莓派W Zero的评测中也证实了这种天线的性能确实优于原先树莓派3B上的陶瓷天线,这也算是一个大惊喜。


以太网升级


说以太网升级有点笼统,其实包含两部分的升级,第一个是板子上的USB以太网控制器升级,以前的是通过USB扩展100M的以太网,如今树莓派3B+是通过LAN7515扩展了千兆的以太网,速率大大提升理论最大吞吐量为300Mb/s。



另一部分则是以太网支持PoE(以太网供电)接口(下图),可以为树莓派3B+直接供电。当然,这需要这需要以太网Hat扩展模块支持,在e络盟上已经可以购买。



电源管理升级


众所周知,先前可能因为节省成本等一些因素,树莓派的电管原理部分都是通过分立器件来实现的,尤其在树莓派1代上还因为设计问题,出现USB接口倒灌电流这种情况,而在树莓派3B+上,采用了MaxLinear公司的型号为MxL7704的电源管理IC,可以提供5路的输出,分别提供了3.3V、1.8V、1.2V、VDD_CORE等电压,不仅提高了电路的可靠性,也简化了电路的设计。



至于树莓派3B+其它接口部分,基本与前代树莓派3保持一致,就没什么好多说的,看看图就好。


MciroUSB供电接口/HDMI接口/CSI接口/ A/V接口


以太网接口/USB2.0 接口


40pin扩展双排插针


上电测试


除了功能之外,相信大伙对树莓派3B+最关心的就属性能到底提升有多大,本篇就先测试下树莓派3B+的在sysbench下基准性能的测试情况,对比前代的树莓派3B到底有多大的提升。


关于如何烧录Raspbian系统等步骤不再本文一一阐述了,官方和爱板网都有详细的教程指导。



烧录完官方提供的Raspbian系统后,可以看到树莓派3B+最高主频确实支持到了1.4GHz。



通过sysbench分别测试了树莓派单核和4核的性能情况。


单核测试结果:



4核测试结果:



相比树莓派3B的测试对比表格如下:(时间越少,性能越强)



不过需要注意的是,两者采用的系统都是官方提供的Raspbian系统,这个系统有个缺点是目前还是32位的,无法发挥出Cortex-A53全部的性能,不过作为对比,在相同的条件下,结果还是值得参考的。


小结


本篇只是作为树莓派3B+的简单体验,之后笔者还会根据树莓派3B+增加的功能点做一一测试,甚至说还会结合英特尔Movidius神经计算棒看看使用情况。本文写到最后,还是得感叹一下,虽然树莓派的升级版本最终如期而至,但未免有些辜负时隔两年的期待,留有的遗憾还是较多,比如仍保持ARM Cortex-A53的处理器,内存依旧只有1GB,没能支持USB3.0,没有集成目前火热的AI元素,现在真有这种感觉,树莓派学苹果了,凡是带“+”的升级都属于“锦上添花”,如果已经有树莓派3B的伙伴,或许我们可以再等等,可能只有数字代号的升级才是质变,果真还是要期待树莓派4!



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