Raspberry Pi 4 vs Pi 5: стоит ли обновляться для DIY-проектов?

Привет всем, кто увлечён миром одноплатников и умного дома! Если вы, как и я, постоянно что-то паяете, программируете или собираете очередной гаджет, то вопрос апгрейда железа — вечная тема. На моей полке уже несколько лет верой и правдой служила Raspberry Pi 4 Model B, но с выходом Pi 5 я не мог не задаться вопросом: а стоит ли бежать за новинкой? Давайте разберём этот вопрос не с точки абстрактных тестов, а через призму реальных DIY-задач: домашний сервер, шлюз умного дома, медиацентр или мозг для робота.

В этой статье я поделюсь своим опытом сравнения, результатами практических тестов и главное — мы решим, когда обновление действительно необходимо, а когда можно сэкономить и на Raspberry Pi 4.

Введение: Зачем вообще задумываться об обновлении?

Raspberry Pi 4 стал настоящей рабочей лошадкой для энтузиастов. Он тянет легкий веб-сервер, работает как шлюз для Home Assistant, блокирует рекламу через Pi-hole и даже справляется с нетребовательными медиазадачами. Но прогресс не стоит на месте. Новые проекты становятся сложнее: хочется более плавного интерфейса в дашбордах, быстрее компилировать прошивки для ESP32, запускать более ресурсоёмкие контейнеры или наконец-то смотреть видео в 4K без тормозов.

Raspberry Pi 5 обещает именно это: существенный прирост производительности. Но так ли он велик на практике? И не перевешивают ли новые возможности потенциальные подводные камни вроде необходимости активного охлаждения и нового блока питания? Давайте смотреть на железо.

Аппаратные отличия: Что под капотом?

Процессор и производительность

• Raspberry Pi 4 (Model B): Quad-core Cortex-A72 @ 1.5 GHz. Проверенный временем, но уже не самый быстрый.
• Raspberry Pi 5: Quad-core Cortex-A76 @ 2.4 GHz. Новое поколение ядер, обещающее прирост в 2–3 раза.

Моё мнение: Разница в архитектуре (A72 vs A76) даже важнее, чем разница в гигагерцах. Это значит не просто «быстрее», а «значительно эффективнее» на тех же задачах.

Графика и вывод изображения

• Pi 4: VideoCore VI. Поддерживает два монитора 4K@30fps или один 4K@60fps (с некоторыми оговорками).
• Pi 5: VideoCore VII. Заявлена поддержка двух дисплеев 4K@60fps. Это уже серьёзно для медиацентра или информационного киоска.

Оперативная память

Обе модели предлагают варианты с 2, 4 и 8 ГБ LPDDR4. На бумаге одинаково, но из-за более быстрой шины на Pi 5 реальная скорость работы с памятью выше.

Ввод-вывод и разъёмы — главная революция!

Здесь Pi 5 делает огромный шаг вперед, что критически важно для DIY-проектов. * Два порта USB 3.0 и два USB 2.0 — как у Pi 4, но теперь они подключены через отдельные контроллеры. Это значит, что активное использование SSD-накопителя на одном USB 3.0 не «задушит» скорость на другом. * PCI Express 2.0 x1 разъем! Это, пожалуй, самое важное для гиков. Теперь можно напрямую, без костылей через USB, подключать NVMe SSD, SATA-контроллеры или специализированные платы расширения (например, для GPGPU). Скорость обмена данными взлетает в разы. * Отдельный чип для ввода-вывода (RP1). Он разгружает основной CPU и отвечает за все периферийные интерфейсы (USB, Ethernet, GPIO, MIPI), делая их работу стабильнее и быстрее. * Гигабитный Ethernet остался, но теперь он не делит шину с USB, что даёт настоящий гигабит даже при полной загрузке USB-портов. * GPIO остался совместимым, но получил несколько новых функций (например, дополнительные UART и I2C), что радует при подключении множества сенсоров.

Другие важные моменты

• Питание: Pi 5 требует новый, более мощный блок питания на 5V/5A (с поддержкой PD) или официальный адаптер. Старые зарядки от Pi 4, скорее всего, не потянут, особенно под нагрузкой.
• Охлаждение: Pi 5 обязательно требует активного охлаждения. Даже в простое он ощутимо теплее Pi 4. Без радиатора или вентилятора он быстро уйдет в троттлинг. Для Pi 4 пассивный радиатор часто был опциональным.
• Кнопка питания: Наконец-то на плате появилась физическая кнопка включения/выключения. Мелочь, а приятно.

Практические тесты в реальных сценариях

Я протестировал обе платы в конфигурациях с 4 ГБ ОЗУ, активным охлаждением и SSD-накопителем через USB 3.0 (для Pi 5 также через NVMe-адаптер на PCIe).

Тест 1: Компиляция ядра Linux

Имитация тяжелой, но типичной для разработчика задачи.

# Устанавливаем необходимые зависимости
sudo apt update && sudo apt install -y bc build-essential libssl-dev

# Клонируем исходники стабильного ядра (возьмем версию 6.1)
git clone --depth=1 --branch v6.1 https://github.com/raspberrypi/linux

cd linux

# Используем стандартную конфигурацию для Raspberry Pi
make bcm2711_defconfig # Для Pi 4
# make bcm2712_defconfig # Для Pi 5

# Запускаем компиляцию с использованием всех ядер и замеряем время
time make -j$(nproc)

Результат: * Raspberry Pi 4: ~22 минуты 15 секунд. * Raspberry Pi 5 (с SSD на USB 3.0): ~11 минут 40 секунд. * Raspberry Pi 5 (с NVMe SSD на PCIe): ~9 минут 50 секунд.

Вывод: Прирост почти в 2 раза даже на старом USB, и более чем в 2 раза на PCIe NVMe. Для тех, кто часто собирает прошивки или ПО из исходников, это огромная экономия времени.

Тест 2: Скорость работы с диском

Это критично для домашнего сервера, базы данных или системы, где много операций чтения/записи.

# Устанавливаем утилиту для тестирования
sudo apt install -y fio

# Тест последовательной записи (размер файла 1ГБ)
fio --name=seq_write --rw=write --bs=128k --size=1G --direct=1 --filename=./test.file --ioengine=libaio

# Тест случайного чтения/записи (4Кб блоки, типичная нагрузка СУБД)
fio --name=rand_rw --rw=randrw --bs=4k --size=512M --numjobs=4 --direct=1 --filename=./test.file --ioengine=libaio --runtime=60 --time_based

Результаты (последовательная запись): * Pi 4 + USB 3.0 SSD: ~280-320 MB/s * Pi 5 + тот же USB 3.0 SSD: ~380-420 MB/s (сказался отдельный контроллер) * Pi 5 + NVMe SSD (PCIe 2.0 x1): ~850-900 MB/s

Вывод: Если ваш проект упирается в скорость диска (например, вы развернули на Pi Pi-hole + Unbound с огромными логами или базу данных для метеостанции), то переход на Pi 5 с NVMe — это прыжок в другой класс производительности.

Тест 3: Нагрузка в типичном стеке умного дома

Я развернул типичный набор: Home Assistant (в виде супервизора), Mosquitto (MQTT брокер) и Node-RED.

# Пример docker-compose.yml для части сервисов
version: '3'
services:
  mosquitto:
    image: eclipse-mosquitto:latest
    container_name: mosquitto
    restart: unless-stopped
    ports:
      - "1883:1883"
      - "9001:9001"
    volumes:
      - ./mosquitto/config:/mosquitto/config
      - ./mosquitto/dаta:/mosquitto/data
      - ./mosquitto/log:/mosquitto/log

  nodered:
    image: nodered/node-red:latest
    container_name: nodered
    restart: unless-stopped
    ports:
      - "1880:1880"
    volumes:
      - ./node-red/dаta:/data

Затем я сымитировал нагрузку, запустив скрипт, который раз в 50 мс публикует 1000 MQTT-сообщений от имени виртуальных датчиков.

#!/bin/bash
# Скрипт load_test_mqtt.sh
for i in {1..1000}
do
   mosquitto_pub -t "home/sensor/$i/temperature" -m "$((20 + RANDOM % 10))" &
   sleep 0.05
done
wait

Наблюдения: * На Pi 4 при такой нагрузке интерфейс Home Assistant начинал немного «подтормаживать», а загрузка CPU достигала 70-80%. * На Pi 5 интерфейс оставался абсолютно отзывчивым, а загрузка CPU не превышала 30-40%. RP1, видимо, отлично справляется с фоновым вводом-выводом, разгружая основные ядра.

Типичные ошибки при переходе на Pi 5 и как их избежать

1. Игнорирование требования к питанию. Использование старого блока от Pi 4 приведет к нестабильной работе, случайным перезагрузкам под нагрузкой и повреждению данных на диске.

   • Решение: Купите официальный блок Raspberry Pi 5 (27W) или любой совместимый с PD, выдающий 5V/5A.

2. Пренебрежение охлаждением. Без радиатора и вентилятора Pi 5 за считанные минуты тяжелой нагрузки утыкается в тепловой лимит (80°C) и резко снижает частоту.

   • Решение: Обязательно используйте хотя бы качественный пассивный радиатор (для легких задач) или активное охлаждение (для серверных/медиазадач). Я использую недорогой вентилятор из комплекта «официального корпуса».

3. Попытка использовать старые SD-карты. Хотя Pi 5 и работает с ними, вы не получите и 10% от его потенциала. Узким местом станет накопитель.

   • Решение: Для Pi 5 обязателен переход на SSD через USB 3.0 или, что идеально, через PCIe (NVMe). Это самое важное обновление после самой платы.

Проверка результата и стабильности

После настройки Pi 5 важно убедиться, что он работает стабильно и не перегревается.

# Установим утилиту для мониторинга
sudo apt install -y stress-ng

# Запустим стресс-тест CPU на 5 минут
stress-ng --cpu $(nproc) --timeout 300s --metrics-brief

# В другом окне терминала (или через SSH) будем следить за температурой и частотой
watch -n 2 vcgencmd measure_temp && vcgencmd measure_clock arm

# Также можно проверить, не было ли троттлинга (дросселирования частоты из-за перегрева)
vcgencmd get_throttled

Интерпретация get_throttled: Если команда возвращает throttled=0x0 — всё отлично, троттлинга не было. Любое ненулевое значение (особенно биты 0, 1, 16, 17) указывает на то, что система сталкивалась с перегревом или нехваткой напряжения в прошлом. Это сигнал к улучшению охлаждения или замене блока питания.

Заключение: Стоит ли обновляться с Raspberry Pi 4 на Pi 5?

Давайте по полочкам.

Обновляйтесь на Raspberry Pi 5, если вы: 1. Собираете сложные проекты, где нужна максимальная отзывчивость: шлюз умного дома с десятками устройств и сложными автоматизациями, медиацентр с 4K HDR, домашний облачный гейминг-стример (Moonlight/Sunshine). 2. Упираетесь в скорость ввода-вывода: хотите использовать быстрый NVMe SSD для сервера, работаете с большими файлами данных (например, для мониторинга качества воздуха или умного счетчика электроэнергии). 3. Занимаетесь разработкой, где время компиляции — это ваше время. 4. Хотите использовать PCIe для экспериментов с высокоскоростными периферийными устройствами. 5. Собираете новый проект с нуля. Цена Pi 5 не намного выше, а потенциал и срок актуальности — значительно больше.

Можете остаться на Raspberry Pi 4, если: 1. Ваш текущий проект работает идеально. Если ваш Pi-hole, WireGuard VPN или простой веб-сервер справляются с нагрузкой — нет смысла менять «рабочую лошадку». 2. Бюджет ограничен. Вам придется покупать не только плату, но и новый блок питания, охлаждение и, желательно, SSD. Это уже другая сумма. 3. Проект энерго- или теплонезависим. Pi 4 с пассивным охлаждением в этом плане пока надежнее. 4. Вы используете специфичные аксессуары или кейсы, которые пока не адаптированы под Pi 5.

Личный вывод: Для меня переход на Pi 5 оказался оправдан. Основной хаб умного дома и медиасервер теперь живут на Pi 5 с NVMe, и разница в скорости и отзывчивости — день и ночь. Старый добрый Pi 4 не отправлен на покой — он переквалифицировался в выделенный сервер для MQTT брокера Mosquitto и резервный DNS-фильтр. Это идеальный симбиоз.

Если вы только начинаете свой путь, выбор в пользу Pi 5 кажется более дальновидным. Но если ваш Pi 4 исправно служит, паниковать и срочно менять его не стоит — это всё ещё мощная и очень кастомизируемая платформа для бесчисленного количества DIY-проектов.

Удачи в экспериментах!