Raspberry Pi

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Raspberry Pi es un ordenador de tamaño reducido, como una tarjeta de crédito, y de bajo coste, desarrollado en Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo principal de fomentar la enseñanza de las ciencias de la computación de los niños.
Actualmente, están disponibles varios modelos, en función de las necesidades tanto tecnológicas como económicas.

Desde la página web de Raspberry Pi, podemos descargar algunos sistemas operativos para cargar en una tarjeta SD. Pensadas para la arquitectura ARM, podemos elegir entre Raspbian (derivada de Debian), RISC OS 5, Arch Linux ARM (derivado de Arch Linux) y Pidora (derivado de Fedora) entre otras. La fundación, también promueve el aprendizaje del lenguaje de programación Python, además de soportar otros lenguajes de programación como: Tiny BASIC, C, Perl y Ruby.

RaspberryPi Logo

Historia

El proyecto de Raspberry Pi fue ideado en 2006, pero no fue lanzado al mercado hasta febrero de 2012. Ha sido desarrollado en la Universidad de Cambridge, y su misión es fomentar la enseñanza de las ciencias de la computación entre los niños. De hecho, en enero de 2013, Google donó más de 15.000 unidades de Raspberry Pi a colegios en Reino Unido.

En mayo de 2009, se fundó la Fundación Raspberry Pi en Caldecote, South Cambridgeshire (UK), como asociación caritativa. La fundación Raspberry Pi, surge con un objetivo: desarrollar el uso y el entendimiento de los ordenadores en los niños. La idea era conseguir ordenadores portables y muy baratos. David Braven, ideólogo del proyecto, afirma que su objetivo es que los niños puedan llegar a entender el funcionamiento básico del ordenador de forma divertida.

A lo largo de su vida, destacan los siguientes hitos:

16 de abril de 2012, sale a la venta la Raspberry Pi B
En apenas un mes, este primer modelo, consiguió vender más de 20.000 unidades.
15 de octubre de 2012, se aumenta la RAM del modelo B
Con el mismo precio y 512 MB de RAM.
30 de noviembre de 2012, modelo A disponible,
Un nuevo modelo que, finalmente, saldría al mercado en febrero del 2013, debido a la demanda del modelo B.
14 de julio de 2014, lanzamiento de la Raspberry Pi B+,
Se le añaden diferentes mejoras, como más pines GPIO (40), 4 puertos USB y utilización de MicroSD.
10 de noviembre de 2014, Raspberry Pi A+ a la venta,
Se rediseña el modelo A, asimilándose a la Raspberry Pi B+, con un precio de 20$.
2 de febrero de 2015, lanzamiento de la Raspberry Pi2,
Se lanza una nueva Raspberry Pi. Con un procesador ARM Cortex-A7, 1 GB RAM y un precio como el de la Pi B+ (35$).
30 de abril de 2015, Windows 10 (IoT) disponible para Pi,
Microsoft lanza Windows 10, IoT version (Internet of Things), para Raspberry Pi2.
26 de noviembre de 2015, lanzamiento de la Raspberry Pi Zero,
La fundación lanza la versión Zero. Una versión simplificada con un coste de 5$.
28 de febrero de 2016, sale la Raspberry Pi3 y la Pi Zero W,
La Pi3, una nueva placa, con mejor procesador, WiFi y Bluetooth. La Pi Zero W, igual que la Pi Zero pero con WiFi incorporado.

Hardware

Actualmente existen tres modelos de la Raspberry Pi: el A, el B y el Zero.

RaspberryPi B+
RaspberryPi 2 Model B
RaspberryPi 3 B

SoC

Broadcom BCM2835(cpu+gpu+dsp+sdram+puerto usb)

El BCM2835 es un procesador de aplicaciones multimedia de bajo coste, full HD. Optimizado para móviles avanzados y sistemas empotrados que requieren altos niveles de rendimiento multimedia. Diseñado y optimizado para una buena eficiencia energética. BCM2835 utiliza tecnología VideoCore IV de Broadcom para permitir aplicaciones de reproducción multimedia, imágenes, cámara de vídeo, streaming, gráficos y juegos 3D. El BCM2835es un procesador system-on-chip (SoC), esto quiere decir que la mayor parte de los componentes del sistema, icluidos la CPU y la GPU junto con el audio y el hardware de comunicaciones, se encuentran integrados dentro del chip de la memoria de 512Mb en el centro de la placa.

Broadcom BCM2836

Este procesador conserva todas las características del BCM2835 , pero reemplaza el único ARM11 700MHz con un quad-core complejo ARM Cortex -A7 900MHz : todo lo demás se mantiene igual , por lo que no hay una transición dolorosa o disminución de la estabilidad.

Broadcom BCM2837

El último procesador mantiene las características de su predecesor, el BCM2836, pero reemplaza el 900MHz quad-core ARM Cortex A7 por el 1.2GHz 64-bit quad-core ARMv8.

CPU

ARM1176JZF a 700MHz (familia ARM11)

La CPU funciona a 700MHz y es capaz de soportar overclock a 1GHz. La CPU está basada en la versión 6 de la arquitectura ARM, la cual no es soportada por una gran cantidad de distribuciones Linux, por ejemplo Ubuntu.

ARM Cortex-A7 Quad-Core a 900 MHz

Se pasa de ser un mononúcleo de 700MHz a poseer cuatro núcleos a 900MHz. Puede funcionar con toda la gama de distribución ARM GNU / Linux, incluyendo Snappy Ubuntu Core y Microsoft Windows 10.

ARMv8 Quad-core 64-bit a 1.2GHz

Es 10 veces más rápido que la CPU que llevaba la primera edición de Raspberry Pi y el doble de rápido que su modelo anterior, además de estar a 64-bit.

GPU

Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, MPEG-2 y VC-1

La GPU es capaz de mover contenidos con calidad Bluray. Dispone de un núcleo 3D con soporte para las librerías arriba mencionadas. Es capaz de decodificar 1080p30.

SDRAM

Único módulo el cual funciona a 400MHz en su modo normal y alcanzando los 600MHz en su versión “TURBO”.

Modelo A

Este modelo dispone de 256Mb compartidos con la GPU.

Modelo B y B+

Estos modelos disponen de 512Mb compartidos con la GPU.

Raspberry Pi 2 y 3 Modelo B

Estos modelos disponen de 1Gb compartidos con la GPU.

Almacenamiento

La Raspberry Pi no dispone de un disco duro tradicional, sino que dispone de un lector para memorias SD, un sistema de almacenamiento integrado en estado sólido. El arranque del sistema se hará desde la propia tarjeta SD. Están disponibles Tarjetas SD con el sistema operativo precargado en la tienda oficial de la Raspberry Pi.

Puertos

Salidas de audio

Conector de Jack de 3.5mm además del propio HDMI.

Salidas de video

La Raspberry Pi posee un conector RCA o video compuesto (PAL y NTSC), un conector HDMI y una interfaz DSI para paneles LCD. Al utilizar el puerto HDMI, la Raspberry Pi puede desplegar imágenes a la resolución de 1920x1080 Full HD. La salida DSI (Display Serial Inteface) es utilizada en los monitores de pantalla plana de las tablets y los smartphones.

Tarjeta de red

El modelo A no dispone de conector de Red, recordemos que el modelo A es bastante más barato que los siguientes modelos.

Los modelos B y B+ poseen un conector de Ethernet(RJ-45)con una velocidad de 10/100Mbps. No dispone de Wifi pero es posible añadirlo utilizando un adaptador USB para red inalámbrica (incluyendo las del estándar 802.11n).

La Raspberry Pi 3 mantiene el conector Ethernet (RJ-45) vía hub USB66 a 10/100Mbps, y añade Wifi 802.11n, Bluetooth 4.1.

USB

Los puertos USB son 2.0. El modelo A posee 1 puerto, el modelo B 2 puertos (via hub USB) y el modelo B+ 4 puertos.

Conector GPIO

Es un pin genérico en un chip, cuyo comportamiento (incluyendo si es un pin de entrada o salida) se puede controlar (programar) por el usuario en tiempo de ejecución.

Alimentación

La placa no dispone de un interruptor de encendido/apagado. La alimentación que necesita es de 5V, que podemos proveer con un conector microUSB estándar. El consumo de la placa es de 700mA, (3,5W).

Especificaciones comparadas

Raspberry Pi 1 Modelo A Raspberry Pi 1 Modelo B Raspberry Pi 1 Modelo B+ Raspberry Pi 2 Modelo B Raspberry Pi 2 Modelo B (v. 1.2) Raspberry Pi 3 Modelo B Raspberry Pi Zero
SoC Broadcom BCM2835 Broadcom BCM2836 Broadcom BCM2837 Broadcom BCM2835
CPU 700 MHz single-core ARM1176JZF-S 900 MHz 32-bit quad-core ARM Cortex-A7 900 MHz 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 1.2 GHz 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 1 GHz single-core ARM1176JZF-S
Arquitectura ARMv6Z (32-bit) ARMv7-A (32-bit) ARMv8-A (64/32-bit) ARMv6Z (32-bit)
GPU Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz (BCM2837: 3D part of GPU @ 300 MHz, video part of GPU @ 400 MHz)
OpenGL ES 2.0 (BCM2835, BCM2836: 24 GFLOPS / BCM2837: 28.8 GFLOPS)
MPEG-2 and VC-1, 1080p30 H.264/MPEG-4 AVC high-profile decoder and encoder(BCM2837: 1080p60)
SDRAM 256 MB 512 MB 1 GB 512 MB
Puertos USB 2.0 1 2 4 1 Micro-USB
Almacenamiento SD MicroSDHC
Conectividad de red Ninguna 10/100 Mbit/s Ethernet 10/100 Mbit/s Ethernet, 802.11n WiFi, Bluetooth 4.1 802.11n WiFi, Bluetooth 4.1
Consumo energético (máx.) 300 mA 700 mA 350 mA 820 mA 1.34 A 350 mA
Fuente de energía 5 V

Sistemas Operativos Soportados

La Raspberry Pi está diseñada para ejecutar el sistema operativo GNU/Linux. A diferencia de Windows o OS X, Linux es código abierto, por lo que es posible descargar el código fuente del SO por completo y hacer los cambios que uno desee. Varias versiones de Linux han sido portadas al chip BCM2835 de la Raspberry Pi:

1. Raspbian, version de Debian preparada para ser instalada en una Raspberry.
2. Fedora Remix
3. Arch Linux
4. Kali Linux
5. PwnPi, distribución orientada especialmente al pentesting.

A partir de la creación de Raspberry Pi 2 Modelo B, Windows se une al proyecto con la versión Windows 10 IoT.

Con el actual chip BCM2837 funcionan un gran número de Sistemas Operativos:

1. AROS
2. GNU/Linux para procesador ARM.
 2.1. Android101
 2.2. Arch Linux ARM
 2.3. Debian Whezzy Soft-Float, versión de Debian sin soporte para coma flotante por hardware
 2.4. DietPi, distribución ligera basada en Raspbian y de sencilla configuración mediante menús
 2.5. Firefox OS
 2.6. Gentoo Linux102
 2.7. Google Chromium OS
 2.8. Kali Linux
 2.9. Open webOS103
 2.10. PiBang Linux,104 distribución Linux derivada de Raspbian con diferente escritorio y aplicaciones
 2.11. Pidora, versión Fedora Remix optimizada105
 2.12. QtonPi, distribución linux con un framework de aplicaciones multiplataforma basado en Qt framework
 2.13. Raspbian,106 versión de Debian Wheezy para ARMv6 con soporte para coma flotante por hardware
 2.14. Slackware ARM, también conocida como ARMedslack
 2.15. Ubuntu MATE
3. Plan 9 from Bell Labs107 108
4. RISC OS 52
5. Unix
 5.1. FreeBSD109
 5.2. NetBSD110 111
6. Windows 10 IoT

Overclocking

En el modelo B+ es posible, mediante la utilidad raspi-config disponible en distribuciones como Raspbian, realizar overclock de hasta 1GHz (desde los 700MHz originales).

Clones

Dado su enorme éxito, otras compañías han sacado a la venta clones de la Raspberry Pi o alguna de sus variantes. Algunos ejemplos son la Banana Pi o la HummingBoard. En esta entrada se puede leer más información https://www.linux.com/news/embedded-mobile/mobile-linux/782466-odroid-w-joins-growing-ranks-of-raspberry-pi-clones-and-extensions

Enlaces Externos

Página Oficial Raspberry Pi

Página WikiPedia Raspberry Pi

Página Oficial Broadcom BCM2835

Página WikiPedia GPIO

Información sobre Raspberry Pi 2 Model B

Oficial Raspberry Pi 2 Model B, Windows