Raspberry Pi 4 Model B シングルボードコンピューターは、昨年 3 つのバリエーションで発売されました。これは、このファミリーがモデルごとに複数のバリエーションに分かれた初めてのケースです。1GB の RAM を搭載したエントリーレベルのバージョンは、インフレによってますます厳しくなり縮小している 35 ドルの目標価格に合うように設計されました。より高価な 2GB バージョンは、頼りになるモデルとして設計され、4GB バージョンはパワーユーザー向けです。
それから数ヶ月、Raspberry Piチームは考えを改めました。1GBモデルは廃止され、2GBモデルは注目を集める35ドルのエントリーモデルへと価格が引き下げられました。現在、4GBモデルは中間に位置し、新登場のRaspberry Pi 4 8GBモデルがトップの座を占めています。しかし、シングルボードコンピューターには実際にどれくらいのRAMが必要なのでしょうか？
なぜ今なのか?
「8GBモデルは、パワーユーザー向けのプラットフォームを提供したいという思いから生まれたもので、技術が準備でき次第、すぐにでも提供したいという思いが込められています」と、Raspberry Pi Tradingの最高経営責任者（CEO）であるエベン・アプトン氏は、この件に関するインタビューで語っています。「この製品はできるだけ早く発売します。この製品に人為的な遅延はありません。もし発売日に発売できたなら、そうしていたでしょう。しかし、当時はまだ技術が足りていなかったのです。」
問題の技術は、シングルパッケージの64GB DRAMモジュールです。これにより、最大4GBまでサポートしていた同じボード設計で8GBまで拡張できます。Raspberry Pi 4は、少なくとも当面はこれが限界でしょう。「SoC（システムオンチップ）には16GBという上限があります」とアプトン氏は説明します。「16GBパッケージは実際には使用できず、2つのパッケージを組み合わせる方法もありません。そのため、メモリ容量の面では、Raspberry Pi 4の限界はおそらくこれでしょう。」
「昨年発売した当時、この8GBパッケージはまだ存在していませんでした。でも、いつか登場するかもしれないとなんとなく予想していました。今使っているのは、文字通り最初に発売されたものなんです。これはまさに、真新しい、輝かしいメモリ技術なんです。」
オプション
下の表は、Raspberry Pi 4ファミリーを構成する3つのモデルの概要を示しています。大きな秘密が明らかになります。メモリ容量の違いを除けば、実質的に違いはありません。重量や消費電力にも違いはありません。
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| スペック | ラズベリーパイ 4B 2GB | ラズベリーパイ 4B 4GB | ラズベリーパイ 4B 8GB |
|---|---|---|---|
| CPU | 1.5GHz、クアッドコア Broadcom BCM2711 (Cortex A-72) | 1.5GHz、クアッドコア Broadcom BCM2711 (Cortex A-72) | 1.5GHz、クアッドコア Broadcom BCM2711 (Cortex A-72) |
| ラム | 2GB (16GB) LPDDR4 | 4GB (32GB) LPDDR4 | 8GB (64GB) LPDDR4 |
| グラフィックプロセッサ | 500MHz ビデオコアVI | 500MHz ビデオコアVI | 500MHz ビデオコアVI |
| ビデオ出力 | マイクロHDMI x 2 | マイクロHDMI x 2 | マイクロHDMI x 2 |
| 最大解像度 | 4K60 + 1080p または 2x 4K30 | 4K60 + 1080p または 2x 4K30 | 4K60 + 1080p または 2x 4K30 |
| USBポート | USB 3.0 x 2、USB 2.0 x 2 | USB 3.0 x 2、USB 2.0 x 2 | USB 3.0 x 2、USB 2.0 x 2 |
| 有線ネットワーク | ギガビットイーサネット x 1 | ギガビットイーサネット x 1 | ギガビットイーサネット x 1 |
| 無線 | 802.11ac（2.4/5GHz）、Bluetooth 5.0 | 802.11ac（2.4/5GHz）、Bluetooth 5.0 | 802.11ac（2.4/5GHz）、Bluetooth 5.0 |
| 電源入力 | USBタイプC | USBタイプC | USBタイプC |
| 電力要件 | 5V 3A | 5V 3A | 5V 3A |
| サイズ | 3.5 x 2.3 x 0.76インチ（88 x 58 x 19.5mm） | 3.5 x 2.3 x 0.76インチ（88 x 58 x 19.5mm） | 3.5 x 2.3 x 0.76インチ（88 x 58 x 19.5mm） |
| 重さ | 0.1ポンド（46グラム） | 0.1ポンド（46グラム） | 0.1ポンド（46グラム） |
| 価格（希望小売価格） | 35ドル | 55ドル | 未定 |
とはいえ、上記の表をよく見れば、Raspberry Pi 4の回路図にはいくつかの設計上の変更が加えられており、中でも最も大きな変更は、 eマーク付きUSB Type-C電源ケーブルが使用できないという設計上の欠陥を修正するための電源回路の変更です。ただし、これらの変更はRaspberry Pi 4全般に適用されます。新品の2GB、4GB、または8GBのメモリを購入すれば、同じリビジョンのボードが手に入るはずです。
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Raspberry Pi 4 B 2GB：「本当に便利なデスクトップ」
オリジナルの 1GB モデルがなくなり、それに応じて 2GB バリアントが値下げされたことで (Upton 氏によると、その結果として 2GB モジュールの価格が下がり、部品の総費用が削減された)、これが Raspberry Pi 4 ファミリーへのエントリー ポイントとなります。費用を抑えたい場合は、中古市場で 1GB モデルを探すか、前世代の Raspberry Pi 3 Model B+ を入手することになります。
エントリーレベルのスマートフォンでさえ4GB搭載を謳うような昨今、2GBのメモリはそれほど多くないように思えますが、組み込み市場では十分な容量です。Raspberry Pi 4をレスポンシブなデスクトップとして使うには十分な容量です。複数のタブを使ったWebブラウジング、生産性向上ソフトウェア、プログラミングなど、Raspberry Pi 4 2GBなら問題なく動作します。
それにはある理由があります。「Windowsプラットフォームや従来のLinuxプラットフォームと比べても、ある種の寛容さが感じられます」とアプトン氏は説明します。「メモリ容量が増えたおかげで、みんな少し腰を据えて、ちょっと気楽にメモリを消費し始めましたが、私たちは実際にはそうではありません。私たちは今でもLXDEベースのデスクトップ環境を使っているので、10MBでも気にしています。だからこそ、2GBのメモリが私たちにとって本当に便利なデスクトップになっているのです。」
2GBモデルは、Raspberry Piの看板価格である35ドルで入手できる唯一のモデルでもあります。この価格は、RAMがわずか256MBのシングルコアデバイスである初代Raspberry Pi Model Bの発売以来、インフレによって実質的な35ドルの購買力が継続的に低下しているにもかかわらず、安定しています。予算が限られていて、あまり高価なものを入れたくない場合は、2GBモデルが間違いなく最適な選択肢です。
Raspberry Pi 4 B 4GB: かつてのチャンピオン
Raspberry Pi 4 B（4GB）は発売以来、最も人気のあるバージョンです。これは主に、現在は販売終了となっている1GBモデル（RAM容量が4倍）との価格差が比較的小さかったことが要因です。また、新モデルの8GBモデルが発売される前は、Raspberry Pi 4 Bは最も容量が大きいバージョンだったため、パワーユーザーにとって頼りになる選択肢でした。
4GBのRAMがあれば、少し余裕が生まれます。デスクトップPCでの基本的な使用であれば、2GBでも十分なので、大きな違いは感じられませんが、マルチタスクを頻繁に行う場合は、追加のRAMが間違いなく役立ちます。
4GBにアップグレードする理由は他にもあります。2GBのRAMはファイルキャッシュとして機能し、USBメモリや比較的低速なmicroSDカード経由でアクセスする必要があった頻繁にアクセスするデータの読み込み速度を向上します。これにより、CPUとメモリを共有するGPUにより多くのRAMを割り当てることができます。ただし、サポートされる最大ディスプレイ解像度には影響しません。
ほとんどのユーザーにとっては 4GB で十分でしょう。新しい 8GB モデルの発売前に購入されたのであれば、すぐに急いでアップグレードする必要はないはずです。
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| ソフトウェア | 使用済みRAM | ヘッダーセル - 列2 |
|---|---|---|
| デスクトップ版Raspbian | 450MB | 行0 - セル2 |
| GIMP 画像エディタ | 75MB | 行1 - セル2 |
| 59個のタブを開いたChromium | 2.3GB | 行2 - セル2 |
| OpenShot ビデオエディター | 120MB | 行3 - セル2 |
| LibreOffice Calc | 75MB | 行4 - セル2 |
| Scratch 3 デスクトップ | 400MB | 5行目 - セル2 |
Raspberry Pi 4 B 8GB: 究極のPi
Raspberry Pi 4 B 8GBは、Raspberry Pi 4ファミリーの最高峰モデルです。しかし、急いで購入する前に、いくつか知っておくべきことがあります。まずは、追加されたRAMをどのように活用できるかについてです。
Raspberry Piユーザーの大多数は、Raspberry Pi OSをインストールしています。これは、Raspberry Pi専用に設計されたDebian Linuxの派生版で、以前はRaspbianとして知られていました。驚くべきことに、Raspberry Pi OSはオリジナルのRaspberry Pi Model Bとの互換性をそのまま維持しています。Raspberry Pi 4からmicroSDカードを取り出し、SDカードアダプターに挿してRaspberry Pi Model Bに挿入すれば、起動します。時間はかかりますが、必ず起動します。
後方互換性は恩恵であると同時に、弊害でもあります。互換性を維持するため、Raspberry Piの公式OSは32ビットカーネルをベースにしています。通常、32ビットマシンは4GBを超えるRAMにアクセスできません。しかし、現代のシステムでは、物理アドレス拡張（PAE）を使用してこの上限を超えるRAMのロックを解除します。そして、この拡張のおかげで、Raspberry Pi OSは最新のRaspberry Pi 4で8GBのRAMをフルに活用できるのです。
32ビットカーネルには32ビットユーザー空間が加わりますが、カーネルは8GBすべてを認識し使用できますが、システム上のどのプロセスも4GBに制限されます。言い換えれば、複数のプロセスに分岐しない単一のアプリケーションを実行している場合、利用可能な8GBの半分までしか拡張できません。
これは確かに制限ではありますが、すべてのワークロードに当てはまるわけではありません。マルチタスクは、その性質上、複数のアプリケーションを起動する必要があり、各アプリケーションにはそれぞれ4GBの制限があります。多くの計算負荷の高いプログラムは、マルチコアプロセッサを活用するためにフォーク処理を行い、プロセスあたり4GBの制限も回避します。Chromiumウェブブラウザは各タブを個別のプロセスとして扱うため、ウェブ閲覧中に4GBを超えるメモリを使用することもあります。
追加の RAM を活用する方法は他にもあります。仮想マシンとコンテナーにはそれぞれ 4 GB の制限があるため、4 GB の RAM を搭載した VM を実行しても、4 GB を独自に使用できます。また、データに非常に高速にアクセスできるように RAM ディスクを作成できます。Web サーバーやデータベース サーバーを実行している場合は、より多くの同時クライアントをサポートできるようになり、データベースを完全にメモリ内で実行することもできます。さらに、機械学習モデルに追加の余裕が提供されます。
お金で買える最高の Raspberry Pi を求めているなら、8GB モデルが当然の選択です。ただし、その制限を理解した上で購入する必要があります。
未来は64ビット
8GBのRAMを搭載した64ビットプロセッサで32ビットOSを実行する際の問題は、Raspberry Pi Foundationも十分に認識しており、現在64ビット版OSのテストを行っています。このOSは現在ダウンロード可能です。この初期ベータ版は、Raspbianと同様にDebian Linuxをベースにしていますが、新しいOSを「Raspbian」と呼ばないでください。この名称は依然として32ビットOS専用です。
「もちろん、32ビットのサポートは継続します」とアプトン氏は述べた。「この分野には多くのハードウェアがあり、Raspberry Pi Zeroもまだあります。つまり、32ビット専用の一流製品がまだあるということです。」
64ビットカーネルとユーザーランドが実現すれば、パフォーマンス上のメリットが生まれます。RAMはファイルシステムのパフォーマンス向上によって、パフォーマンス上のメリットに直接つながります。マシンを1日稼働させれば、ドライブから取り出したいページはほぼすべてRAMに保存されるようになります。
ベータ版を試したり、64ビットOSの正式版を待ったりしたくない場合は、サードパーティ製のOSという代替案があります。CanonicalのUbuntu Serverは32ビット版と64ビット版の両方が用意されており、インストール後にデスクトップOSとして使用できます。Raspberry Pi 3の時代に64ビットをサポートした最初のサードパーティ製OSである OpenSUSEも、もう一つの選択肢です。
