自Raspberry Pi(樹莓派)基金會於2012年推出Raspberry Pi單板電腦(single-board computer)之後，就不斷在媒體間締造不少話題。而這款只要35美元(約新台幣1,150元)的開放式硬體架構電腦，大小僅有信用卡一般，卻提供無限的彈性擴充能力，搭配超過30種開源作業系統來運作，讓其嵌入式應用更加寬廣，如今已是創客界與教育界的主流開發硬體產品。

Raspberry Pi(一代)處理器採用Broadcom的BCM2835 SoC，內建單核心700MHz ARM1176JZF-S處理器，以及自家VideoCore IV 250MHz GPU，提供OpenGL ES 2.0的API，可提供1080p@30Hz的視訊解壓縮，且具備HDMI 1.4視訊輸出埠，搭配256MB～512MB記憶體，可說是非常強勁的嵌入式開發環境。除了有較便宜、砍掉網路孔的Model A(35美元)的版本外，也有Model B的完整版本。搭配市面上不少支援Raspberry Pi的硬體周邊(如顯示器、相機、各式感應器套件等等)，以及軟體資源(含開源程式碼、開發工具、作業系統)，讓創客、自造者們能透過Raspberry Pi來開發出各種嵌入式與物聯網相關應用。

Raspberry Pi 2推出，效能再往上提升

由於Raspberry Pi 1的效能有限，不少其他競爭廠商紛紛推出效能更快的產品之下，樹莓派於2015年2月推出了Raspberry Pi 2，採用更快的BCM 2836 SoC，內建四核心900MHz的ARM Cortex-A7處理器，並將記憶體提升到1GB，提供更強勁的運算能力，而且僅推Model B的完整版。最重要的是，Raspberry Pi 2同樣是以35美元價格來販售，推出以來頗受創客界的喜好，如今可說是ARM架構單板電腦市場的霸主之一。









在作業系統(OS)部份，除了官方既有Raspbian升級之外，不少原先在一代不能跑，或者跑起來很慢的作業系統，在二代上都紛紛出現了。像是官方支援的Ubuntu Mate、Snappy Ubuntu Core…等等，當然民間版的特製版OS就更多了，例如FxOS (Firefox OS)、Raspand (Android 5.0)…也都有，只是這些OS尚未完全純熟，還有待於改善。

至於微軟部份，其為推廣IoT的應用，更是推出了Windows 10 IoT Core系統，讓Raspberry Pi 2可以執行Windows 10的輕量級版本，然後透過一般PC連網來遠端控制，並搭配其相關的開發工具，來開發各式物聯網相關應用與Apps。

Raspberry Pi 3代再進擊，整合無線網路

隨著Raspberry Pi 2奠定了IoT開發平台的霸主之一後，樹莓派基金會先於2015年11月推出Raspberry Pi Zero，提供比1代體積更小、效能更快的執行能力，尤其以5美元供應，可說是市面上最便宜的單板電腦。







至於2016年2月29日，樹莓派基金會又再次推出了Raspberry Pi 3，其外型設計於Raspberry Pi 2相差不大，其最大差別在於3代採用BCM 2837 SoC，內建四核心1.2GHz ARM Cortex-A53 64位元處理器，且GPU效能提升到300MHz (3D部份)至400MHz (視訊部份)，可輸出到1080p@60Hz。效能再上攻頂。此外，Raspberry Pi 3直接內建了802.11n WLAN與藍牙4.1 (含BLE)，且同樣是以35美元價格來販售，讓玩家不用再另外買Wi-Fi Dongle或藍牙Dongle。

以下是Raspberry Pi 3的詳細規格：

●處理器：1.2GHz 64位元四核心ARMv8
●無線網路：802.11n Wi-Fi、Bluetooth 4.1 (含Bluetooth Low Energy, BLE)

其他規格跟Raspberry Pi 2相容，規格如下：

●繪圖處理器：VideoCore IV 3D (2代為250MHz，3代高達400MHz)
●有線網路：10M/100M Ethernet (SMSC LAN9514-JZX晶片)
●周邊連接：4組 USB 2.0埠 (SMSC LAN9514-JZX晶片)
●擴充介面：GPIO埠：40pin
●視訊輸出：HDMI 1.4埠(數位端子)、3.5mm孔(AV端子)
●記憶顆粒：1GB LPDDR2 (Elpida B8132B4PB-8D-F LPDDR2 400)
●相機介面：支援CSI (Camera Serial Interface)協定之相機
●視訊介面：支援DSI (Display Serial Interface)協定之顯示器
●讀卡機：支援microSD記憶卡 (2代為push-push設計，3代改為push-pull設計)
●供電方式：以microUSB供電 (2代最大瓦數3W，3代增加到4W)
●面積大小：85.6mm x 56.5mm
●整機重量：45g (實際測量為42g)

硬體玩家們的聖物，便宜電腦的解決方案

對於非硬體開發者而言，Raspberry Pi亦可成為硬體玩家們的超低價電腦解決方案，提供基本的使用需求，若不是創客，只是單純單機，不買其他的周邊配備，消費者能拿Raspberry Pi來做什麼呢?

最常見的，像是OpenELEC或是OSMC的多媒體影音作業系統，可適合拿來媒體播放器使用；若要當成傳統遊戲機，也可以安裝RetroPie、PiPlay的古早8/16/32位元遊戲機模擬器的作業系統；音響發燒友亦可安裝音響類作業系統於Raspberry Pi，使之成為高音質音樂播放機；白帽駭客可以安裝Kali Linux來做網站滲透測試，以發現網站的安全漏洞以提早補破網。

至於桌機部份的應用，也有玩家拿Raspberry Pi來架FTP/Web站，或當NAS機，當然養動物、當無線路由機、當Thin Client、當文書機、當上網機…等等也沒問題，搭配官方的Raspbian作業系統，或者其他琳瑯滿目的開源作業系統都可以，再加上市面上有數不清的各式開源軟體與工具，Raspberry Pi可以拿來做很多事情，只要您願意接觸與研究，網路上有太多資源與論壇，提供豐富的知識，加速您進入樹莓派的世界。

準備開始玩Raspberry Pi 2、3，各種作業系統的使用簡述

要玩Raspberry Pi 2或3，建議先準備個幾張「高速」的microSD記憶卡(Class 10)來安裝OS使用。容量部份最低建議是4GB，最好是8GB以上比較好。若是要使用Raspberry Pi官方的NOOBS來安裝多種官方認可之OS，或是使用BerryTerminal的BerryBoot來安裝多重作業系統的話，建議準備16GB以上的容量。以免空間不足，或是讀寫太慢，導致用起來卡卡的。





以最新的官方 Raspbian Jessie (2016/3/18)為例，這版已可完整支援到Raspberry Pi 3，並有完整版或簡易版(Lite)可使用。安裝方式很簡單，只要將SD卡格式化成FAT32格式，然後下載回來的OS檔案解壓縮，然後複製到SD卡即可安裝完成。

若是其他OS，有些是OS Image檔案，解壓縮後是一個超大的.IMG檔，這些檔案可以使用Win32 Disk Imager (https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/)工具，來直接將整個OS映像檔寫至SD卡。至於像是Windows 10 IoT Core，則是要安裝其主程式，透過其主程式來安裝OS映像檔。

安裝中文系統，打造自己專屬的桌面使用環境

要使用Linux基礎的OS，基本上是需要懂得輸入指令的，首次安裝完成時，建議先安裝中文使用環境，以下僅就Raspbian為例，首先開啟 Accessories(附屬應用程式)底下的 LX Terminal (LX終端機)，接著依照以下說明即可。

1. 先在命令列輸入 sudo raspi-config，以執行Raspberry Pi的設定程式，在 Internationalisation Options 中，選擇 Change Locale，然後將zh_TW.UTF-8這個台灣中文語系選項打勾，然後選擇zh_TW.UTF-8這個選項做為系統預設值，然後退出 raspi-config 程式。
2. 接著在命令列輸入 sudo apt-get install ttf-wqy-microhei ttf-wqy-zenhei xfonts-wqy將一些會用到的中文字型 (文泉驛微米黑、文泉驛正黑、文泉驛點陣宋體)都安裝起來。
3. 最後在命令列輸入sudo apt-get install scim-chewing將酷音中文輸入法安裝完成，未來就可以輸入中文。

上述步驟完成後，只要重新登入Raspbian或重新開機，就會改以中文介面顯示出來！



接下來，就是安裝各種應用程式了，雖然樹莓派官方Pi Store已於2016/2/1正式關閉，不過在最新的Raspbian Jessie中提供了應用程式套件管理員，使用者能夠在 Preferences (偏好設定) 的 Add/Remove Software找到。執行之後，您就可以透過搜尋的方式將你要安裝的軟體一一安裝起來，例如 Iceweasel (即Firefox瀏覽器)、VLC (多媒體播放器)、Synaptic (功能強大的套件管理員)、DOSBOX (可玩DOS遊戲與執行Windows 3.1)、GIMP (繪圖程式)…等等。若不想這麼累，使用下命令的方式來安裝會比較快。例如 sudo apt-get install iceweasel vlc synaptic dosbox gimp，就可以一次將這些軟體安裝起來。

由於Linux應用程式，很多都有多國語言，例如LibreOffice，由於上述中文化並不會將應用程式的中文套件一併裝入，因此您可以透過 Synaptic來找出各程式中檔名後面有zh-TW的套件，將中文選單、介面或說明安裝起來 (例如 libreoffice-help-zh-tw )。

至於Raspbian使用上有任何問題，網路上有很多Raspberry Pi的使用者，可以幫忙解決各種疑難雜症。而從玩Raspberry Pi也能幫助使用者熟悉Linux的使用環境，進而透過自修，而讓自己的功力更上一層樓。

效能對決：Raspberry Pi 3 vs. Raspberry Pi 2

Raspberry Pi 3 (以下簡稱RPi3)採用更快的處理器，比Raspberry Pi 2(以下簡稱RPi2)更快，到底RPi3比RPi2效能快了多少，以下我們就來比較這兩款單板電腦的效能吧！

在時脈部份，除了正常時脈之外，我們也測試超頻之後的效能大致可以提升多少效能。RPi2是透過raspi-config的超頻功能，調整到1000/500/500MHz (CPU/GPU/MEM)。至於RPi3部份，原本官方不支援超頻，但我們仍透過修改 /boot/config.txt 的方式，來將時脈小超頻至1300/500/500MHz (CPU/GPU/MEM)，以測試整體效能的提升幅度。

CPU測試:

首先使用SysBench，這套是測試各種核心運算速度的軟體。透過apt-get安裝後，並輸入以下指令，即可測試四核心CPU計算質數的效能。

sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=10000 --num-threads=4 run



詳細測試結果如下：

Raspberry Pi 2 CPU (Normal) = 73.162秒
Raspberry Pi 3 CPU (Normal) = 45.7421秒

RPi3比RPi2提升了60% 的效能。

若是超頻時，

Raspberry Pi 2 CPU (Overclock) = 65.8933秒
Raspberry Pi 3 CPU (Overclock) = 44.5807秒

RPi3比RPi2只比快48% 的效能。若看超頻後，比正常時脈的效能提升部份，RPi2是提升了10%，RPi3只提升3%。

Memory測試:

接著同樣使用SysBench，輸入以下指令，來四核心CPU在記憶體的存取效能。

sysbench --test=memory --memory-block-size=1K --memory-total-size=10G --num-threads=4 run



詳細測試結果如下：

Raspberry Pi 2 Memory (Normal) = 2.8802秒
Raspberry Pi 3 Memory (Normal) = 1.7467秒

RPi3比RPi2提升了65% 的效能。

若是超頻時，

Raspberry Pi 2 Memory (Overclock) = 2.6324秒
Raspberry Pi 3 Memory (Overclock) = 1.6652秒

RPi3比RPi2快了58% 的效能。至於超頻後與正常時脈的效能提升比較上，RPi2提升了9%，RPi3只提升5%。

GPU測試:

有關GPU測試方面，我們使用GeeXLab GPU Benchmark，是一款測試OpenGL 2.1效能的工具，透過將Raspbian內建的OpenGL硬體加速驅動程式開啟之後，來測試RPi3和RPi2在 3D繪圖上面的表現。我們分別以 demo.sh 和 gl21.sh 來測試Spherical Env Mapping Demo (800x480)和OpenGL Desktop Test (OpenGL ES 2.1)的OpenGL效能。

●Spherical Env Mapping Demo的測試結果如下：



Raspberry Pi 2 GPU (Normal) = 71 FPS
Raspberry Pi 3 GPU (Normal) = 88 FPS

RPi3比RPi2提升了24% 的效能。

若是超頻時，

Raspberry Pi 2 GPU (Overclock) = 81 FPS
Raspberry Pi 3 GPU (Overclock) = 90 FPS

RPi3比RPi2快了11% 的效能。而OpenGL在超頻後，跟正常時脈相比，效能提升比較上，RPi2提升了14%，RPi3只提升2%。

●OpenGL Desktop Test (OpenGL ES 2.1)的測試結果如下：



Raspberry Pi 2 GPU (Normal) = 164 FPS
Raspberry Pi 3 GPU (Normal) = 190 FPS

RPi3比RPi2提升了16% 的效能。

若是超頻時，

Raspberry Pi 2 GPU (Overclock) = 181 FPS
Raspberry Pi 3 GPU (Overclock) = 208 FPS

RPi3比RPi2快了15% 的效能。再比較OpenGL的正常時脈與超頻時脈下的效能，RPi2提升了10%，RPi3只提升9.5%。

物美價廉，效能不斐，用樹莓派打造自己的簡易型電腦

效能測試中，我們可以發現樹莓派同樣具備超頻能力，在超壓2V的情況下，以及在不加裝任何散熱片的情況下，CPU超頻幅度可以提升個100MHz沒問題。至於記憶體與GPU部份，則可超頻至500MHz，讓整體效能提升。若還想要再往上超頻的話，例如CPU提升個50MHz，則必須加裝散熱片，會比較保險。一般來說，在不加裝散熱片的情況下，各元件可提升個2～14%不等的效能。

整體而言，從在上述的Raspberry Pi 2與Raspberry Pi 3的作業系統選擇、中文化、安裝應用程式中，我們可發現樹莓派可說是將單板電腦的輕巧、擴充彈性，從一般嵌入式應用中，發揮到物聯網應用，甚至進一步達到桌面環境應用。可以當成簡易的文書機、上網機、動物機、媒體播放機/電視盒、檔案伺服器、網路伺服器等等，取代掉早期又大又笨重的桌上型或迷你型電腦。



如今Raspberry Pi 3已上市，有內建Wi-Fi與藍牙，且是64位元CPU，而且維持35美元，國內售價大致在1400元上下，可說是非常物美價廉的選擇。您準備好入手一台Raspberry Pi 3了嗎？

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