树莓派4已经算是一款强大的单板计算机了，树莓派5声称其处理能力是树莓派4的两到三倍。树莓派5首发有4GB和8GB RAM版本（之后还会推出1GB和2GB的型号），外形尺寸与4B 的基本相同，不过增加了一些长期以来备受期待的功能，例如内置实时时钟、PCIe 2.0和电源按钮等等。
更重要的是，Pi 5采用了新的四核2.4 GHz Cortex-A76 Arm CPU（旧型号最初是Cortex-A72，主频为1.5 GHz，但固件更新将其提升到1.8 GHz），新的南桥承载板承诺提高USB 3的吞吐量，并搭载了新的VideoCore VII GPU（树莓派4上的VideoCore VI主频为500 MHz，而VideoCore VII主频为800 MHz）。整个板子上还有许多小的改进，包括带有安装孔的内置风扇连接器、双摄像头连接器，以及与更高速卡兼容的MicroSD卡读卡器。
4GB和8GB型号的零售价分别为60美元和90美元，仅比树莓派4相同内存容量的型号多5美元，性价比看来非常高。
树莓派5在外观上与树莓派4和3B+非常相似。乍一看，这是又一款经典的树莓派板设计，回想起了2014年的B+改进设计，但仔细看！“极为先进”的3.5毫米的音视频插孔已经消失了，所以本代树莓派没有模拟视频/音频接口。话虽如此，自树莓派 3以来我们就没有使用过那个插孔了
树莓派5相机和显示器接口更小，采用了Raspberry Pi Zero的15针接线器，而不是原先的22针接线器。还要注意的是，现在有两个相邻的接头，我们现在可以连接两个摄像头、两个DSI显示器或者混合连接。
树莓派5保留了树莓派4所引入的双 micro HDMI接口。每个接口都能支持4K 60Hz输出，但说实话，我们从来没有使用过带有双显示器的树莓派。在两个micro HDMI接口之间有一个单个的UART（通用异步收发器）连接器，可用于之前发布的Raspberry Pi Pico Debug kit调试，或用于与其他微控制器建立UART连接。
眼尖的同学会注意到 Pi 5 的USB和以太网接口位置发生了交换。树莓派5似乎借鉴了早期的板子。这意味着树莓派5 需要一个新的外壳。除了接口的变化之外，还有一些细微的差别，使为旧版树莓派 B 型设计的外壳不再兼容。
有意思的是，树莓派5产品简介指出“如果你使用外壳，不要把外壳完全盖住”。稍后我们将在评测中讨论其中的原因。
首先，我们有了实时时钟的电池备份。树莓派5现在可以在没有NTP服务器或者不占用GPIO空间的扩展板的情况下保持准确的时间。
另一个新功能是一个电源按钮！有些人可能对这个功能不屑一顾，但这是一个经常被要求的功能，有些创客们甚至发明了自己的产品或者购买了第三方产品。在树莓派开机时，按下按钮会打开关机/注销菜单。再按一下会触发安全关机。这种关机更像是待机模式，树莓派的功耗为1.4瓦。按下电源按钮将启动树莓派5。你还可以编程操作系统，将按钮设置为执行其他功能，因为它是一个瞬时按钮，而不是一个切断电源的硬开关。
唯一没有变的是40针GPIO接口。在2014年首次引入的树莓派 B+上，40针GPIO同时引入了HAT（Hardware Attached on Top）标准。HAT是类似于Arduino的Shields的标准，为不断增长的附件选择提供了标准设计模板和电子标准化。树莓派5的GPIO与之前的模型基本相同，但在途中进行了一些更改，稍后详述。
在空闲时，没有任何附加散热装置的情况下，它的温度保持在大约50.5摄氏度左右，功耗约为2.7瓦。
在进行压力测试时，树莓派5很快就会出现热量限制（82°C时触发），降低CPU速度以降低CPU的发热。在压力测试中，我们的温度达到86.7°C（7瓦）并且CPU从2.4 GHz降至1.5 GHz。有意思的是，我们看到CPU的速度几次变化（2311 MHz、2256 MHz、2201 MHz和2146 MHz），可能是为了在速度和温度之间取得平衡。
现在你可能想问：“树莓派4的表现怎么样？”
经过测试，在空闲时，树莓派4的运行温度是45.7°C，功耗为1.02瓦。在压力测试中，温度升高到79.8°C，而树莓派4的功耗达到6.2瓦。
这意味着树莓派5相对于树莓派4来说，多了大约1瓦的功耗，但获得了更强大的计算能力。在没有散热系统的情况下，树莓派4的压力测试温度更低一些，而在加装了散热器之后，树莓派5的温度可以降低到59.3°C，而且保持很好的处理性能。
树莓派5也是为“发烧而生”，这意味着我们为了获得最佳性能，需要进行对它加装散热片。我们测试了官方的树莓派主动散热器，效果不错。这款散热器由铝散热片（带有漂亮的阳极氧化树莓派徽标）和鼓风机组成。
它可以对基于Arm的SoC、RAM和新的RP1芯片进行冷却（稍后我们将进一步讨论这个芯片）散热器与螺纹孔口的连接方式不同，它有自己的安装孔。一个位于USB C端口旁边，另一个位于GPIO和USB端口之间。散热器使用推入式塑料/尼龙插销固定散热器。可以小心地使用钳子或使用塑料笔管来挤压和推动塑料插销来拆卸散热器。
这款官方散热器连接到位于USB口旁边的新风扇连接器，这是一个比以前的树莓派机型更好的改进，以往如果要安装风扇，必须占用GPIO引脚，有时会阻碍HAT的使用。当CPU温度达到50°C时，风扇会开始工作。在空闲时，散热器将使树莓派5 的温度保持在39.5°C，功耗为2.6瓦。进行压力测试时，温度上升至59.3°C（功耗为6.8瓦），远低于热量限制的点。树莓派5在使用散热系统时的功耗比不使用散热系统时少了一点。
树莓派5引入了一个新功能，即电源按钮（power button）。我知道对很多人来说，这并不是一个很大的消息。70年代的家用计算机上我们就有了电源按钮，但树莓派过去从未有过这个功能，直到现在。
这个按钮是一个“软”电源按钮，通过调用一个脚本来选择注销/关机/重新启动，再按一下就会软关机，将树莓派进入待机模式。待机状态下，树莓派5的功耗为1.3瓦，约为闲时树莓派功耗的一半。让我们可以更省电。但我们还可以做得更低。树莓派工程团队给了如何降低待机功耗的指示，我们看到了令人惊叹的结果！
现在我们的待机功耗可以降低到0.05瓦，比以前低得多。在待机状态下，树莓派的5V(GPIO)引脚留在高电平状态，但是3.3V的引脚在低电平状态。这可能会对你喜欢的HAT造成问题，因为它可能不会随着树莓派一起关机。HAT规范的修订版HAT+将解决这个问题，Raspberry Pi会提供相关说明。
我们能使用现有的散热片和风扇对树莓派5 进行散热吗？答案是肯定的，但由于板子布局的变化，并不是每个散热器都适合。比如Akasa Gem Pro和52Pi的Ice Tower散热器，都无法直接使用。
对于主动散热，我们尝试了Pimoroni的Fan Shim。这是一块滑动到GPIO上的主板，仍然提供接口，不会妨碍其他操作。在空闲时，树莓派5 的温度保持在29.6°C左右，非常安静，虽然不如新的主动散热器安静，但几乎听不到声音。Fan Shim提供了一个令人印象深刻的60.4°C的散热性能（相比树莓派官方的主动制冷器的59.3°C），如果你已经有一个Fan Shim，那么它是官方主动散热器的一个可行替代品。如果没有，可以考虑购买官方的主动散热器，但我们还不知道它的价格是多少。
对于被动散热，我们从亚马逊购买了一套普通的自粘式散热片。我们粘在SoC、PMIC和Wi-Fi芯片上。树莓派5 的空闲温度是41.1°C，而未装的时候温度为50.5°C。
我们使用散热片进行压力测试时，温度升至85.6°C，仅比没有散热的测试低1.2°C。所以，买便宜的散热片就是浪费钱。我们建议要么买主动散热，要么等待市场上有适用的定制被动散热的解决方案。
可以。但它可以达到多快取决于你的运气（英文叫Silicon lottery）。
超频并不难，只需要对配置文件进行一些调整。在我们的测试中，我们成功将CPU超频到3 GHz，我们确实也成功将频率提高到3.2 GHz，但系统报告的速度在neofetch和vcgencmd中不同。Neofetch报告的是3.2 GHz，而vcgencmd报告的是3 GHz。在与树莓派工程团队进行交流后，我们相信3.2 GHz的速度是错误的，因此在评测中我们省略了这个数据。
无论超频多少，你都需要良好的散热。通过小散热片进行被动散热是远远不够的，因为你需要透过主动散热将温度降至低于80°C的热量限制点。以3 GHz的频率运行时，树莓派5 的空闲温度为46.6°C，功耗为3瓦。在压力测试下，树莓派5 的温度达到69.2°C，功耗为10瓦。
我们的评测样机配备了一张运行最新树莓派操作系统的microSD卡，但这次是一张运行64位操作系统的卡，内核版本为6.1.0。64位的树莓派操作系统发布版本长期以来一直处于备受欢迎的32位版本之后。这主要是因为许多旧版树莓派板只支持32位操作系统。但自树莓派 3以来，就已经开始支持64位操作系统了。
新的操作系统基于2023年7月发布的Debian 12代码名“Bookworm”。Bookworm带来了许多变化，其中最大的变化之一是Python的新版本。在以前的版本中，我们看到的是默认安装Python 3.9，但在Bookworm中，我们看到了Python 3.11的升级，这也在如何安装Python模块方面发生了变化。
在过去，我们通常会在系统范围或者对于单个用户来安装Python模块。虽然这种方式对许多用户来说非常方便，但这也带来了一个风险：可能会损坏或产生冲突你的基础操作系统中的Python安装。这主要是因为，Python的包管理器与通过pip安装的Python模块同时存在，可能会产生冲突。
为了解决或至少减轻这种冲突和影响，Python在3.11版本中引入了PEP 668。PEP(Python Enhancement Proposal)是Python的改进提案，用于改进Python语言和环境。PEP 668旨在帮助管理和解决这个问题。
PEP 668的目的是让我们在安装Python的扩展包时，不会影响到操作系统原有的Python环境。因此，PEP 668建议我们在安装Python包时，不要直接在操作系统中安装，而应该创建一个像“小岛”一样的地方（虚拟环境venv），在这个“小岛”上安装和使用Python包。这样做的好处是这个“小岛”和操作系统是隔离的，所以不会导致任何问题。这可能让新手觉得安装Python包变得有点复杂，但对于那些提供第三方插件和硬件扩展板的公司来说，这个改变影响更大。
以更快的启动时间、更快的微型SD卡性能和64位操作系统，我们获得了一个更注重速度的系统。树莓派称树莓派5的性能比树莓派4快2到3倍，总体上感觉确实如此。
应用程序的启动速度快了很多。在提供的微型SD卡上，树莓派5打开Gimp花费了5.5秒，而树莓派4花费了10.8秒。树莓派5打开Firefox花费了5.1秒，而树莓派4花费了8.6秒。引导时间约为18秒，而树莓派4为38秒（使用相同的微型SD卡和操作系统映像）。
在合成基准测试中，不同代的差异一目了然。在Sysbench的单线程CPU测试中，树莓派5在每秒事件数方面表现为2,729，树莓派4表现为1,766（事件数越大越好）。当我们增加到四个线程时，树莓派5再次获胜，事件数为10,912，树莓派4为7,068，提高了54%。
当我们运行7-Zip压缩基准测试时，树莓派5在压缩方面的MIPS可达9,543，而老款树莓派的MIPS仅为4,287，提高了122%。在解压缩方面树莓派5达到了13,231 MIPS，而树莓派4的MIPS为7,568。
我们还没有进行完整的AI测试套件，但我们成功运行了Phoronix Benchmark Suite的TensorFlow Lite基准测试，使用了SqueezeNet神经网络。在这个测试中，完成任务所需的微秒数越少越好。树莓派5只需25,276微秒，而树莓派4需要80,327微秒，差别达到68%。
凭借更快的启动时间、更高效的micro SD性能和64位操作系统，树莓派5速度更快了。根据树莓派官方的说法，树莓派5的性能通常是树莓派4的2到3倍，我们在实际体验中发现确实很快。
首先是打开应用程序明显更快了。在同样的micro SD卡上，树莓派5启动Gimp只需要5.5秒，而在树莓派4上则需要10.8秒。启动Firefox，树莓派5仅需5.1秒，而树莓派4则需要8.6秒。启动时间大约为18秒，相较于在树莓派4同样的操作系统镜像和SD卡下的38秒有着很大的提升。
在合成基准测试（即模拟测试）中，不同代之间的区别非常明显。在Sysbench的CPU测试中（单线程模式下），树莓派5每秒能生成2,729个事件，而树莓派4只能生成1,766个（更多的事件意味着更好的性能）。当我们把测试提升到四个线程时，树莓派5再次以10,912对7,068赢了，提升了54%。
当我们运行7-Zip压缩基准测试时，树莓派5提供的压缩速度为9,543 MIPS，而老款的压缩速度为4287 MIPS，性能提升了122%。树莓派5的解压速度为13,231 MIPs，而树莓派4的为7,568 MIPs。
虽然我们还没有进行全套的人工智能测试，但我们使用SqueezeNet神经网络进行了Phoronix Benchmark Suite的TensorFlow Lite基准测试。在这个测试中，得分越低（即计算机完成任务所花费的微秒数）越好。树莓派5只需25,276微秒，而树莓派4需要80,327微秒，差距为68%。
像树莓派4一样，树莓派5也能通过其双micro HDMI，输出到两个最高为4K分辨率的显示器上。对于树莓派5，其增强的GPU可以在每个屏幕上都提供60Hz的刷新率，并且如果显示器支持，甚至能使用HDR。
我们还没有能力让它运行HDR，或者验证它是否真的能提供60Hz的刷新率，但从它能轻松地输出到一个4K显示器，我们有充分的理由相信它也能驱动第二个显示器（就像之前的机型一样）。更大的问题是，这块板子如何处理例如从YouTube流媒体播放高分辨率视频这样的挑战。
流媒体视频长期以来一直是树莓派的"软肋"，而更快的GPU和CPU有望改善这种情况。然而，在我们的测试中，YouTube的性能仍有改善的空间。我们以1080p分辨率播放了YouTube上的《Tears of Steel》（实际上像素只有大约24fps），整体效果非常流畅，掉帧非常少。当我们切换到1080p，60fps的自然视频时，图片仍然非常流畅，尽管YouTube的“Nerds统计”显示掉了一些帧。
当我们将屏幕输出保持在4K，但播放的YouTube视频分辨率仍为1080p时，两个视频都非常卡顿且运行非常慢。"Nerds统计"报告称，他们两个视频的帧率都掉了约三分之二。无论视频是否在全屏播放，甚至只是在浏览器窗口的一部分播放，都有这个问题。甚至在调整视频播放器的大小时都会觉得非常慢。
也许未来的软件更新或者配置调整将能改善YouTube的流媒体播放。但是，当屏幕分辨率在1080p时，视频在1080p的播放也相当流畅，这和之前的树莓派版本相比还是提升很多。
USB和MicroSD卡性能、RP1芯片
树莓派5使用了新的“Pi Silicon”芯片，即RP1。它看起来很像RP2040，这是树莓派公司首次进军定制芯片领域。RP1主要负责树莓派5的大部分I/O处理。
根据我们收到的产品简介，RP1提供的USB带宽是之前型号的两倍以上，因此使用UAS（USB Attached SCSI）的USB驱动器的传输速度更快。RP1还提供了一个专用的四通道1.5 Gbps MIPI相机和显示器接口，这样可以让相机和显示器的总带宽增加三倍。但是，要注意的是，USB 3.0端口的理论上限仍然和树莓派4一样，为5 Gbps，因此我们期待有更高的处理能力来驱动更高的吞吐量。
为了弄清楚树莓派5的USB 3.0连接的速度有多快，我们在内置的MicroSD卡读卡器和通过USB连接的PCIe 3.0固态硬盘上进行了存储性能测试。使用Sysbench的文件IO测试，树莓派5从一个Kingston Canvas Go Plus MicroSD卡读取速度为12.75MB/s，写入速度为8.5MB/s。同时，固态硬盘的读取速度为31.33MB/s，写入速度为20.89MB/s。
那么这与树莓派4相比如何？Kingston Canvas Go Plus读取速度为8.78 MB/s，写入速度为5.85 MB/s。固态硬盘读取速度为12.96 MB/s，写入速度为8.64 MB/s。所以，USB 3.0和MicroSD读卡器接口的速度都增加了一倍以上。
顺便提一嘴，树莓派5的MicroSD卡读卡器现在支持使用SDR104标准的速度更快的MicroSD卡。SDR104是流行的UHS-I卡标准的一个子集，理论上可以传输速度高达104 MB/s。虽然很少有卡标明支持SDR104，但你可以找到声称传输速度超过100 MB/s的UHS-I卡。树莓派4的读卡器的理论最大速度约为50 MB/s，但在实际操作中，我们从未看到过超过40 MB/s的卡。
我们尝试了几张不同的MicroSD卡，用于树莓派5和树莓派4。使用存储性能基准测试工具IOZone，我们发现Kingston Canvas Go Plus可以达到顺序读取和写入速度的86到55 MB/s。同一张卡在树莓派4上的顺序写入速度为37到41 MB/s。
树莓派4上也有一个M.2连接器，可以直接连接SSDs。这是一个很大的改进，我们想测试一下使用所需的M.2 HAT连接的NVMe固态硬盘。它应该比这些已经很高的数字更快一些。
树莓派5的GPIO是树莓派的最大亮点。这40个GPIO针脚为我们喜爱的编程语言提供了无限的电子项目可能性。树莓派与Python有着很深的联系，Python也是许多项目的首选编程语言，但我们也可以使用Lua、Go、C、JavaScript、BASIC或其他语言编写GPIO代码。
我们通常使用Python模块RPi.GPIO和GPIO Zero来与GPIO交互进行测试。我们执行了GPIO Zero测试，没有遇到任何问题，这对希望通过电子和树莓派入门的新手来说是个好消息。尽管GPIO Zero运行良好，但RPi.GPIO却有一些问题，这是由于一些背后的配置问题。
RPi.GPIO模块是由Ben Croston在树莓派早期创立的，很快成为许多树莓派项目和硬件的标准。RPi.GPIO很可能是你最喜欢树莓派HAT软件模块的幕后工具，在树莓派5上，你可能会遇到一些问题。实际上，我们无法正确测试我们通常使用的任何第三方HAT。树莓派官方Sense HAT测试成功了，可能是因为它使用了libgpiod而不是RPi.GPIO。
树莓派首席技术官Gordon Hollingworth对PEP 668和树莓派5 HAT的兼容性发表了一份声明。
树莓派操作系统将遵循Debian、Ubuntu等系统的做法，采用PEP 668，鼓励用户了解安装、更新和删除包时可能遇到的问题。我们将提供更多的文档来帮助用户理解这种变化，我们将指导用户使用一些工具，如virtualenvwrapper，以使这个过程更加简单。
任何使用标准Linux接口进行通信的HAT都可以在不更改软件的情况下使用。然而，有很多HAT的软件依赖于非便携式接口，比如RPi.GPIO，每次我们发布新的硬件设备时，这些软件都会出现故障。在树莓派5发布之前的这段时间，我们将与制造商紧密合作，及时更新他们的软件以适应树莓派5，这是我们将我们产品的发布和上市分开的明显优势！
正如Hollingworth所说，此次发布和树莓派5的零售发布之间的几周时间将给制造商足够的时间来准备许多最优秀的树莓派 HAT和附件，以适应树莓派5。一旦正式发布，我们也将重新测试一些HAT。
此外，当主动散热器安装好后，接线中读取GPIO引脚可能有点困难，但并不是不可能。只需确保将导线远离旋转的风扇即可。如果你计划使用带有GPIO的HAT或其他附件，建议购买一对2x20的公母头延长器。这样你的插头会在散热器上方，保持通风畅通。M2.5支撑柱和螺丝可以用来帮助稳定板子。
树莓派5引入了对多摄像头的支持，这在主流树莓派板上是一个新功能。如果你使用过计算模块（Compute Module），你可能已经习惯了多摄像头的支持，因为自从第一天起，它就已经集成在Compute Module IO板上，但大多数树莓派粉丝可能没有拥有Compute Module。
在编码方面，libcamera和Picamera2 Python模块都支持多摄像头，我们通过向libcamera传递摄像头参数（0或1），以及通过使用正确的摄像头构造函数（同样是0或1）在Picamera中成功进行了测试。
摄像头/显示器使用了以前用于Raspberry Pi Zero系列板的15针连接器，最近一是在Raspberry Pi Zero 2 W上使用。摄像头模块和旧的树莓派使用一个22针连接器，这需要更换电缆或适配器。我们在树莓派5上进行了两种测试，都进行得很顺利。
树莓派5支持通过以太网供电（PoE），但需要购买新的PoE HAT才能使用它。树莓派 3B+ 和 树莓派4最初将PoE插头放在了GPIO和以太网端口之间，这个位置在树莓派5中被用来连接风扇，但现在PoE插头已经移至了相机/显示器和以太网口之间的位置。因此，我们不能仅仅通过一些跳线来完成连接。预计不久的将来会推出一款替代的PoE HAT。
在写这篇内容的同时，树莓派5对模拟器的支持还处于追赶阶段。无疑，RetroPie，Lakka，Recalbox等都会针对他们各自的产品进行更新。一旦有兼容的镜像，我们将进行测试。
我们希望树莓派5能在PS2时代以后的模拟仿真方面有所改善。如Khadas的VIM4和Edge 2 Pro等板卡对PS2和PSP时代的游戏有出色的仿真性能。Gamecube / WiiU的模拟会是一个很好的选择，可能会使Raspberry Pi 5成为复古游戏模拟的低成本选择。
如果你的口味更偏好早些时候的游戏，那么我们有100%的信心，Raspberry Pi 5对于8位，16位甚至许多32位的游戏机有足够的处理能力。它甚至可能提高一些后期街机（1990年代末以后）的性能，这些街机有必须被模拟的定制芯片。
相比树莓派4，树莓派5价格上涨了5美元，是否物有所值？从计算能力来说，是的。虽然无法达到Khadas VIM4、Edge2 Pro或LattePanda Sigma的高度，但我们也没有花那么多钱。
树莓派5朝着低成本、低功耗的Linux桌面电脑转变，同时具备GPIO功能。过去，树莓派经常被视作带Linux的GPIO。但现在，将树莓派OS与Debian和Ubuntu标准对齐，现在更像一台Linux电脑了。PEP688及其对HAT的影响就是这种变化的一个例子。在短期内，树莓派附件制造商将会在调整产品上遇到困难，但这种调整终将发生。有可能一些旧的附件不会得到更新，在这种情况下，退路就是用树莓派4或更早的型号了。
在许多方面，Raspberry Pi 5都是一个无可挑剔的产品。如果你是Pi粉，那么你肯定迫不及待一有货就要买下它，并且，考虑到60美元或80美元的价位，你应该可以负担得起（只需预算多几美元用于冷却）。
树莓派5有很多值得喜欢的地方：整体性能更强，视频播放更流畅，存储带宽更大，这是选择树莓派5而不是4的最佳理由之一。很多人会发现RTC（实时时钟）或电源按钮也会非常有用。
如果你不需要这种性能，那么树莓派4仍然是一个可靠的选择；这款老型号可以在没有主动散热系统的情况下完成更多任务，并且在市场上已经四年了仍有坚实的支持。如果你不需要Linux，只需要GPIO功能，那么价格8美元的树莓派Pico W也是一个非常好的选择。然而，如果你想要目前树莓派里最好的单板电脑，那么树莓派5将是你的首选。
文章来源：https://www.tomshardware.com/reviews/raspberry-pi-5
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