안녕하세요 메카솔루션입니다.
오늘은 얼마 전에 출시된 라즈베리파이4 B 보드에서 어떤 부분이 바뀌었는지 알아보고
다른 라즈베리파이와 성능이 얼마나 차이 나는지 벤치마크해보도록 하겠습니다.
이번에 출시된 라즈베리파이4 B는 기존의 라즈베리파이3 B, 라즈베리파이3 B+와 다르게 외부 장치를 연결하는 포트 외에 많은 부분이 변경되어 있습니다. 바뀐 부분에 대해서 하나하나 알아보고 기존에 라즈베리파이를 사용하던 사람들이 어떤 액세서리를 추가해야 하는지 알아보도록 하겠습니다.
라즈베리파이4 B 보드는 사진으로 보기에도 크게 바뀐 부분이 있습니다. 우선 전원 포트를 보면 기존에 사용하던 마이크로 USB 포트가 아니라 C 타입 USB 포트로 바뀐 것을 볼 수 있습니다. 스마트폰이나 노트북과 같은 장치들이 USB C 타입을 사용하게 되면서 범용적으로 사용할 수 있어 보입니다.
왼쪽 라즈베리파이4 B, 오른쪽 라즈베리파이3 B+
다음으로 라즈베리파이4 B 보드는 기존의 풀사이즈 HDMI 포트 한 개 대신 Micro-HDMI 포트 두 개를 사용할 수 있게 바뀌었습니다.
포트가 바뀌면서 UHD(4K, 3840×2160, 60fps)의 해상도로 모니터 출력이 가능하고, 포트가 두 개인 만큼 듀얼 모니터로도 활용이 가능합니다.
단 듀얼 모니터로 사용할 때에는 4K60fps였던 모니터 출력이 4K 30fps가 최대로 출력할 수 있게 낮춰지기 때문에 이 부분은 참고하세요
위에 두 가지 바뀐 점은 기존에 라즈베리파이가 사용하던 액세서리인 전원 어댑터와, HDMI 케이블의 커넥터 부분이 완전히 바뀌어버렸기 때문에
추가적인 액세서리가 필요합니다. 또한 라즈베리파이4 B는 전원단에 이슈가 있기 때문에 주변에서 테스트가 완료된 어댑터 및 케이블을 사용해주셔야 합니다.
현재 저희 쪽에서 사용하는 어댑터는 테스트하고 판매 중인 USB C-type의 5V 3A의 어댑터가 있습니다.
다른 어댑터로는 평소에 사용하고 있던 PD(USB-C)와 USB(USB-A)가 겸용으로 사용하는 어댑터가 있는데 이 어댑터에서는 C - C 케이블을 사용했을 때에는 전원이 들어오지 않고 A - C 케이블을 사용해서 연결했을 때에는 정상적으로 전원이 들어오는 것을 확인할 수 있었습니다.
라즈베리파이를 손상시키지 않고 제대로 전원 공급이 되는지는 검증해보고 사용해야 하시겠지만 몇몇 개의 제품을 테스트해보았을 때 5V 3A가 출력이 되고 PD 충전이 아닌 일반 충전기는 동작시킬 수 있는 것으로 확인했습니다.
또한 전류가 너무 낮은(1A~2A) 어댑터를 사용하면 전원이 아예 켜지지 않을 때도 있었습니다.
라즈베리파이를 사용하여 NAS를 만들어 보겠다고 하셨던 분이나, 파일을 옮기길 때 너무 오래 걸린다고 생각하는 사람들은 기대하던 USB3.0이 라즈베리파이4 B에 추가가 되었습니다. 기가비트 이더넷 도 함께 업데이트가 되었으니 더욱 잘 활용할 수 있을 거라고 생각됩니다.
USB3.0은 라즈베리파이에 있는 4개의 USB 포트 중 두 개의 USB 포트가 파란색으로 표시되면서 바뀌게 되었습니다.
또 눈치가 빠르신 분은 바로 보셨겠지만 라즈베리파이4 B는 3, 3B+와 다르게 USB와 이더넷의 배치가 반대로 바뀌어 있습니다.
그렇기 때문에 USB를 덮어 씌우는 3, 3B+케이스는 호환이 되지 않습니다.
그 이외에는 SoC가 변경되어 CPU가
브로드컴 BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 1.4GHz 쿼드코어 64-bit에서
브로드컴 BCM2711, Cortex-A72(ARM v8) 1.5GHz 쿼드코어 64-bit 로 클럭이 조금 상승하였고
LPDDR2였던 메모리가 LPDDR4로 업그레이드 되었으며 용량을 1GB, 2GB, 4GB로 선택할 수 있게 바뀌었습니다.
기가비트 이더넷, 블루투스 5.0, PoE와 같은 추가 기능 또한 조금 업그레이드되거나 유지되고 있습니다.
추가로 운영체제에 대해서 말하자면 라즈베리파이4 B는 현재 라즈베리파이 공식 홈페이지에서 받을 수 있는 Buster 버전의 라즈비안을 사용해야 합니다. 이전 버전의 Stretch, Jessie, Wheezy 버전의 OS는 사용하면 부팅이 되지 않습니다.
이제 라즈베리파이에서 Sysbench라는 프로그램을 사용해서 얼마나 성능이 상승했는지 알아보겠습니다. 최대한 비슷한 환경에서 라즈베리파이에 아무런 팬, 방열판을 장착하지 않은 상태에서 실행하였습니다.
Sysbench라는 프로그램은 리눅스에서 CPU, RAM, 디스크 IO와 같은 장치의 성능을 테스트할 수 있습니다.
CPU를 벤치마크할 때에는 지정한 연산처리 과정을 몇 초 안에 처리하는지에 따라 테스트하는 방법입니다.
라즈베리파이의 싱글코어 연산속도와, 멀티 코어 연산속도를 측정할 수 있는데 라즈베리파이4 B와, 3 B+는 각각 테스트를 하고
애초에 싱글코어밖에 없는 라즈베리파이 제로 W는 싱글코어 테스트만 진행하도록 하겠습니다.
테스트 결과는 주위 환경, 상태 등에 따라 다를 수 있습니다.
멀티 코어 테스트
왼쪽이 라즈베리파이4 B 보드에서 테스트한 결과이고 오른쪽이 라즈베리파이3 B+에서 테스트한 결과입니다.
라즈베리파이4 B보드는 23.24초의 종합 연산속도를 확인할 수 있고, 라즈베리파이3 B+는 35.78초로 확인해볼 수 있었습니다.
싱글코어 테스트
왼쪽 위부터 라즈베리파이4 B 보드에서 테스트한 결과이고 오른쪽 위가 라즈베리파이3 B+에서 테스트한 결과이고 아래에 있는 사진이 라즈베리파이 제로 W의 테스트 결과입니다. 라즈베리파이4 B보드는 92.66초의 종합 연산속도를 확인할 수 있고, 라즈베리파이3 B+는 123.04초, 라즈베리파이 제로 W는 228.158초로 결과를 확인할 수 있습니다.
이와 같이 라즈베리파이4 B가 다른 보드에 비해서 성능이 차이가 나게 좋은 것을 확인할 수 있습니다.
하지만 위의 테스트는 하나의 프로그램을 사용해서 확인해본 테스트기 때문에 여러 결과 중에 하나라고 생각해주시면 될 것 같습니다.
라즈베리파이 공식 매거진 커뮤니티에서 벤치마크한 결과도 있는데 참고해주시면 되겠습니다.
라즈베리파이4 B는 아래의 링크에서 찾아보실 수 있습니다.
앞으로도 라즈베리파이4 B나 다른 정보들에 대해서 추가적인 정보가 있다면 포스팅하겠습니다.
감사합니다!