라즈베리 파이 1세대부터 5세대까지: 13년간의 성능 및 전력 소비 비교

Raspberry Pi Drag Race: Pi 1 to Pi 5 – Performance Comparison - The DIY Life

작성자
jeff
발행일
2025년 01월 22일

핵심 요약

  • 1 라즈베리 파이 1세대부터 5세대까지 13년간의 하드웨어 발전과 성능 향상을 CPU, GPU, 스토리지, 네트워크, 전력 소비 테스트를 통해 심층 비교했습니다.
  • 2 Pi 5는 Pi 1 대비 CPU 성능에서 600배 이상, 와트당 성능에서 200배 가까이 향상되었으며, 특히 GPU 성능이 크게 개선되어 효율성이 비약적으로 증대되었습니다.
  • 3 각 세대별 특징적인 변화로 Pi 2의 멀티코어 도입, Pi 3의 무선 연결, Pi 4의 다양한 RAM 옵션 및 USB 3.0, Pi 5의 PCIe 포트 및 전용 팬 소켓 추가 등이 있습니다.

도입

본 글은 2012년 출시된 원본 라즈베리 파이부터 1년 전 출시된 Pi 5에 이르기까지, 약 13년간의 개발이 라즈베리 파이에 미친 영향을 탐구합니다. 각 세대별 하드웨어 변경 사항을 면밀히 검토하고, 성능 및 전력 소비 테스트를 통해 어떻게 발전해왔는지 비교 분석하여 그 진화 과정을 조명합니다.

라즈베리 파이의 각 세대는 하드웨어 및 성능 면에서 상당한 발전을 이루었습니다. 주요 변화 및 테스트 결과는 다음과 같습니다.

하드웨어 변화

  • Raspberry Pi 1 (2012년)
    • Broadcom BCM2835 SOC, 700MHz 싱글 ARM1176JZF-S 코어, VideoCore IV GPU, 512MB DDR RAM.
    • 100Mb 이더넷, USB 2.0 2개, 풀사이즈 HDMI, Micro USB 전원(5V 700mA).
  • Raspberry Pi 2 (2015년)
    • Broadcom BCM2836 SOC, 900MHz 쿼드 Cortex-A7 코어, 1GB RAM.
    • USB 2.0 4개, 40핀 GPIO, MicroSD 카드 리더, 5V 800mA 전원.
  • Raspberry Pi 3 (2016년)
    • Broadcom BCM2837 SOC, 1.2GHz 64비트 쿼드 Cortex-A53 코어, 1GB DDR2 RAM.
    • 최초로 Wi-Fi 및 Bluetooth (4.1) 추가. (3B+는 1.4GHz, 기가비트 이더넷, 듀얼 밴드 Wi-Fi, PoE, 5V 1.34A).
  • Raspberry Pi 4 (2019년)
    • Broadcom BCM2711 SOC, 1.5GHz 쿼드 Cortex-A72 코어, VideoCore VI GPU.
    • 1/2/4/8GB LPDDR4 RAM, USB 3.0 2개, 듀얼 마이크로 HDMI, USB-C 전원(5V 1.25A).
  • Raspberry Pi 5 (2023년)
    • Broadcom BCM2712 SOC, 2.4GHz 쿼드 Cortex-A76 코어, VideoCore VII GPU.
    • 2/4/8GB RAM, PCIe 포트, 전원 버튼, 전용 팬 소켓, USB-C 전원(5V 5A).

성능 테스트 결과

  • 1080P YouTube 비디오 재생
    • Pi 1: 브라우저 실행 불가.
    • Pi 2/3: 재생 가능하나 프레임 드롭 심함.
    • Pi 4: 합리적인 수준으로 재생 가능.
    • Pi 5: 문제없이 원활하게 재생.
  • Sysbench CPU 벤치마크
    • 싱글 코어: Pi 1 (68점) 대비 Pi 3는 18배, Pi 5는 Pi 1 대비 600배 이상 빠른 성능.
    • 멀티 코어: Pi 3는 Pi 2 대비 18배 향상.
  • GLMark2 GPU 벤치마크
    • Pi 1/2/3: 100점 미만. Pi 5는 Pi 4 대비 2.5배 이상 높은 점수 기록.
  • 스토리지 속도 테스트
    • 세대별 꾸준한 개선을 보였으며, Pi 3는 Pi 2보다 약간 낮은 결과.
  • iPerf3 네트워크 속도 테스트
    • Pi 1/2: 100Mbps 근접. Pi 3 B+: USB 2.0 한계로 300Mbps 근접. Pi 4/5: 기가비트 속도 근접.
  • 전력 소비 테스트
    • 유휴 상태: Pi 2가 가장 낮았고 Pi 5가 가장 높았으나, 모두 1~2W 내외의 차이.
    • 최대 부하: Pi 5는 Pi 1/2 대비 약 3배의 전력 소모.
    • 와트당 성능: Pi 4와 Pi 5가 Pi 1/2 대비 월등히 우수. Pi 5는 Pi 1 대비 와트당 성능이 거의 200배 향상되어 효율성 증대.

결론

라즈베리 파이는 지난 13년간 하드웨어 설계와 성능 면에서 놀라운 발전을 이루었으며, 특히 Pi 5는 CPU, GPU 성능 및 와트당 성능 효율성에서 비약적인 개선을 보여주었습니다. 초기 모델들도 여전히 특정 프로젝트에 활용될 수 있지만, 최신 모델로 갈수록 더욱 복잡하고 컴퓨팅 집약적인 작업에 적합합니다. Pi 5에 도입된 PCIe 포트는 향후 확장성을 크게 향상시킬 것으로 기대되며, 2.5Gb 네트워킹 및 DisplayPort 또는 USB-C DisplayPort와 같은 기능이 미래 세대에 추가되기를 희망합니다.

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