過去5年間、 Raspberry Pi財団は、2012年のRaspberry Pi Model Bから今年のRaspberry Pi Zero Wまで、毎年新しいRaspberry Piモデルを導入してきました。新年を迎えるにあたり、私たちは財団が発表する新しいモデルを心待ちにし、次のDIYまたはIoTプロジェクトで使用したいと考えています。 市場には数多くのRaspberry Piモデルがありますが、ここでは最新の2つのRP、 Raspberry Pi 3 とRaspberry Pi Zero Wに注目し、その相違点と類似点を比較して、各SBCに必要な機能と要件を把握できるようにします。
Raspberry Pi 3 (RP3) は、2016年2月にリリースされ、Raspberry Piのメイン ラインの最新モデルです。Raspberry Pi Zero W (RPZW) は、オリジナルのRaspberry Pi Zero (RPZ) のアップグレード版として、またRaspberry Pi 3の「弟分」として今年発売されました。RPZとRPZWの仕様は非常に似ていますが、唯一の違いは、RPZWにはWi-Fiが内蔵されているのに対し、RPZにはドングルを追加しない限りWi-Fi接続がないことです。RP3とRPZWの主な領域を見てみましょう。
Raspberry Piのサイズ比較
図1: RP3とRPZWのサイズ比較。
すぐに確認できる最も簡単な詳細は、寸法です。RP3の高さは2.22インチ、幅は3.37インチですが、RPZWの高さは1.18インチ、幅は2.55インチです。これにより、RPZWはよりコンパクトになり、構築している小規模なプロジェクトに適合します (特に、RP3の重量45gと比較して9gであることを考慮すると)。また、作業スペースが広いプロジェクトにはRP3を残すことができます。価格に関して言えば、RPZWはわずか10ドル程度ですが、RP3は35ドル程度です。過剰な出費を避けるために、どのRPがプロジェクトに適しているかを確認するために、詳細な仕様を詳しく示します。
RP3とRaspberry Pi Zeroの接続
RP3には4つのUSB 2.0ポートがあり、複数の接続を簡単にして準備できますが、RPWZのUSBポートはMicro-USBが1つしかないため最小限です。つまり、複数のUSB 2.0ポートを備えるには、RPZWに標準のUSBハブを追加する必要がありますが、これにより、不必要にかさばってしまう可能性が高くなります。Zero4U USBハブ (https://www.arrow.com/en/products/3298/adafruit-industries) を追加するだけで、RPZWのコンパクトなサイズを維持しながら複数のUSBポートを使用でき、USB 2.0ポートが4つ追加され、コンパクトなサイズが維持されます (奥行きが増すだけです)。
図2: RPZWにZero4Uを追加します。（ソース： アダフルーツ）
イーサネット/Wi-Fi/Bluetooth
RP3とRPZWはどちらもWi-FiとBluetoothを搭載しており、ワイヤレス機能を備えています。各モデルには2.4GHz 802.11n無線LANとBluetooth Classic 4.1が搭載されており、オンライン接続や無線デバイスの接続に問題はありません。1つの違いは、RP3には10/100 Mbit/sイーサネット接続があるのに対し、RPZWにはイーサネットがまったくないことです。イーサネット接続により、インターネットへの接続をより安全にする必要がある場合に、RP3はワイヤレスではなく有線でインターネットに接続できます。
HDMI/アナログビデオ/LCD/カメラ
図3: カメラ モジュールV2 NoIR。
HDMIディスプレイはRP3とRPZWの両方で使用可能で、唯一の違いは接続です。RP3はHDMI rev 1.3を使用し、RPZWはmini-HDMIを使用するため、RPZWにはmini-HDMIアダプターが必要になります。どちらも1080p HDビデオとステレオ オーディオを表示できます。
アナログビデオ出力が必要な場合、どちらにも出力はありますが、アクセス方法は異なります。RP3はアナログ ビデオ出力をオーディオ ジャックと共有するだけで、RPZWのアナログ ビデオ出力はボード上の未実装ピンからアクセスされます。
LCDパネルはRP3ではサポートされていますが、RPZWではサポートされていません。つまり、RP3には専用の接続があるため、タッチスクリーンLCDを簡単に追加できますが、RPZWではそれができません。
両方のSBCにカメラ入力を追加できることも知っておくとよいでしょう。公式のRaspberry Piカメラ モジュールを使用している場合は、リボン カメラ ケーブルを交換するだけで使用できるように適応できます。カメラ モジュールに付属するオリジナル ケーブルはRP3では簡単に使用できますが、RPZWで使用するには、オリジナル ケーブルがRPZWには大きすぎるため、Raspberry Pi Zero v1.3カメラ ケーブルを入手する必要があります。
両方のPieで人気のある2つのカメラは、 Piカメラ モジュールV2 NoIR と Piカメラ モジュールV2 Daylightです。Piカメラ モジュールV2 NoIRのレンズには赤外線フィルターがないため、暗い場所で写真やビデオを撮影するのに最適です。Piカメラ モジュールV2 DaylightにはIRフィルターが搭載されており、日光の下での屋外カメラに最適です。
GPIOピン配置の比較
図4: RP3およびRPZWのGPIOピン配置。(出典: AB Electronics UK)
RP3とRPZWの両方で40個のGPIOピンが使用でき、ピン配置も同じです。+3.3V、+5V、グランド、I2C、SPIの使用が可能になります。ピン配置が一致するため、ほとんどのHATは両方のPieに使用できます。注目すべき点は、RP3にはすでにヘッダーが設定されていますが、RPWZにはヘッダーが設定されていないことです。好きなように配線をマッピングできるので良いことですが、RP3と同じヘッダーを使用したい場合は、ヘッダーを購入してはんだ付けする必要があります。
Raspberry Piのパフォーマンス比較: 処理能力
図5: Raspberry Pi 3のシステム オン チップ (SoC)。(出典: Raspberry Pi Org)
RP3は1.2 GHz 64ビットARM Cortex-A53コアを搭載したBroadcom BCM2837 SoCを使用し、RPZWは1 GHz 32ビットARM1176JZF-Sコアを搭載したBroadcom BCM2835 SoCを使用します。RP3の速度はRPZWよりも20% 高速ですが、RP3の処理能力をさらに高めているのはクアッド コアです。
RPZWにはコアが1つしかなく、さまざまな操作を処理するコアが1つだけ含まれていることを意味します。RP3のクアッドコアには、さまざまな操作を処理するための4つのコアがあり、マルチタスクが可能です。シングル コアでは、Webの閲覧、ビデオの視聴、電子メールのチェックなどのより簡単なアプリケーションを処理できます。クアッドコアは、ビデオ編集、GPSシステム、オーディオ/ビデオ チャットなどの処理負荷をより適切に処理できます。
どちらのPieもBroadcom VideoCore IVを使用しているため、同様のGPUを備えています。メモリ (SDRAM) は異なり、RP3には1 GBのメモリがあり、RPZWには512 MBのメモリがあります (両方のPieのメモリはGPUと共有されます)。これにより、RP3は、より高速なコア、クアッド コア、およびより多くのメモリを備え、日常のタスクをより効率的に実行できる究極の優位性を獲得します。
RP3とRaspberry Pi Zeroの仕様比較
この表では、RP3とRPZWの相違点と類似点の簡単な要約と追加情報を示します。
RP3のより強力な処理能力と追加の接続性を備えていても、両方のPieは特定のプロジェクトの特定のニーズを満たすことができます。単に映画を上映したい場合でも、ポータブル ゲーム デバイスを作成したい場合でも、RPZWから小さなモーション センサー カメラを構築したい場合でも、RP3からスマート ホーム ミラーやゲーム キャビネットを構築する場合でも、あらゆる規模のプロジェクトのニーズに対応できます。
今年の小型SBC、Raspberry Pi ZeroとBeagleBoardの新しいPocketBeagleの比較については、 こちらをご覧ください。