Raspberry Piとは (ラズベリーパイとは) [単語記事]

Raspberry Piとは、低コストかつ小型のシングルボードコンピュータである。

超小型 PCの側面を持ちながらも、ディジタル IOやPWM、SPI通信などを基板上のコネクタから出力できるため、センサやモータなどのハードウェアと、PC用OSが持つ豊富なアプリケーション（特にネットワーク関係）を組み合わたデバイスを比較的手軽に作り上げることができる。

概要

元は英国のラズベリーパイ財団が初等教育向けに開発したものである。…が、名刺サイズにパソコンの機能を一通り備えている本機は当初からギークの注目を浴び、発売当初は世界中からの注文により品薄状態が相次いだ。

OSは基本的にはLinux系を想定しているが、マイクロソフトから第二〜三世代向けにWindows 10 IoTが無償提供されている(Windows 10 on ARM64も限定的ではあるが一応動作する)。ラズベリーパイ財団のホームページからはDebian系のRaspberry Pi OS（旧称Ras pb ian）が提供されているが、こちらの方は数式処理ソフトMathematica(PC版は10万円近くする)が付属している。

なお、よく誤解されることだが、Raspberry Piは専用のカスタムチップセットを使用しているので、Arduinoと違いオープンソースハードウェアではない。

ニコニコ動画ではLチカやポケットミクの自動化、無人偵察機等を作っている動画が存在する。

ラインナップ

Raspberry Piはこれまでにスペックやサイズなどが異なる製品をリリースしている。
以下にそのラインナップをまとめている。

表の太字は前の世代から追加・変更された部分を示す。

Raspberry Pi 1 Model A / Model B (第一世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM v6 シングルコア 700MHz
メモリ	Model A：256 MB Model B：512MB
USB	Model A：1ポート Model B：2ポート	いずれも全てUSB2.0
ストレージ	SDカード
Ethernet	Model A：なし Model B：10/100 Mb ps ×1ポート

初代Raspberry Pi。シングルコア，700MHzと性能的には控えめで、無線も標準搭載していなかった。
使用するストレージがシリーズ中では唯一フルサイズのSDカードで、その大きさ故に使用時はカードの半分がはみ出してしまう。
さらに、GPIOのピン数や配置が第二世代以降と異なるため、回路を移植する際は要注意。
現在では後継のA+，B+へ移行し販売終了。

Raspberry Pi 1 Model A+ / Model B+ (第一世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM v6 シングルコア 700MHz
メモリ	Model A：256 MB Model B：512MB
USB	Model A：1ポート Model B：4ポート	いずれも全てUSB2.0
ストレージ	microSDカード
Ethernet	Model A：なし Model B：10/100 Mb ps ×1ポート

初代のマイナーチェンジモデル。
基本スペックは無印版と変わらないが、GPIOが26ピンから40ピン仕様になっていることや、使用するストレージがmicroSDになっている点が異なる。
第二世代以降もGPIOの仕様は共通であるため、回路はそのままにRaspberry Pi本体だけを交換して使用することも可能。

Raspberry Pi 2 Model B (第二世代)

項目	概要	備考
CPU	初期：ARM Cort ex-A7 32b it クアッドコア 900MHz Rev1.2～：ARM Cort ex-A53 64bit クアッドコア 900MHz
メモリ	1GB
USB	4ポート	全てUSB2.0
ストレージ	microSDカード
Ethernet	10/100 Mb ps ×1ポート

初代から大幅なスペックアップを遂げた第二世代モデル。Model Aは省略されModel Bのみの販売。
2016年 10月以降のVer1.2リビジョン以降、CPUが64ビットのものに変更されている。

Raspberry Pi 3 Model B (第三世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM Cort ex-A53 64bit クアッドコア 1.2GHz
メモリ	1GB
USB	4ポート	全てUSB2.0
ストレージ	microSDカード
Ethernet	10/100 Mb ps ×1ポート
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n 2.4G Hz
Bluetooth	4.1, BLE

第二世代からCPUがスペックアップし、クロック数が1G Hzを突破した。
さらに、ユーザー待望であった無線モジュールを標準搭載。Bluetoothも標準で使えるようになった。
その代償として消費電流が2.5Aを超えるので、大容量のUSB電源が必須に。
また、CPUの発熱も凄まじいのでヒートシンクを使用することが推奨される。
コネクタ周辺の配置に変更がなかったため、第二世代とケースを共用することができる。

Raspberry Pi 3 Model B+ (第三世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM Cort ex-A53 64bit クアッドコア 1.4G Hz
メモリ	1GB
USB	4ポート	全てUSB2.0
ストレージ	microSDカード
Ethernet	10/100/1000 Mb ps ×1ポート	over USB2.0，PoE対応
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n/ac 2.4G Hz/5G Hz
Bluetooth	4.2, BLE

第三世代のマイナーチェンジモデル。
基本スペックはほぼ変化がないが、無線が5G Hz帯に対応したことで電子レンジなどからの電波干渉を抑えることができるようになった。
また、Power over Ethernet(PoE)に対応し、イーサネットケーブルからの電源供給が可能になった(ただし、追加で専用のボードが必要)。

Raspberry Pi 3 Model A+ (第三世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM Cort ex-A53 64bit クアッドコア 1.4G Hz
メモリ	512MB
USB	1ポート	USB2.0
ストレージ	microSDカード
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n/ac 2.4G Hz/5G Hz
Bluetooth	4.2, BLE

Raspberry Pi 3 Model B+のダウングレードモデル。
イーサネットポートが省略され、USBも1ポートに削減。これにより基板の全長が短くなった。
メモリも1GB > 512MBに半減している。
映像／音声出力は3.5mmプラグのコンポジット信号なので、PC用ディスプレイに表示する際は工夫が必要。

Raspberry Pi 4 Model B (第四世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM Cort ex-A72 64bit クアッドコア 1.5G Hz
メモリ	$35モデル：1GB $45モデル：2GB $55モデル：4GB $75モデル：8GB
USB	4ポート	USB2.0　×2ポート USB3.0　×2ポート
ストレージ	microSDカード
Ethernet	10/100/1000 Mb ps ×1ポート	PoE対応
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n/ac 2.4G Hz/5G Hz
Bluetooth	5, BLE

主に通信周りの高速化が図られた第四世代のRaspberry Pi。
メモリは1GB/2GB/4GB/8GBからの選択式となった。容量で価格が変わるため、使用目的にあわせた最適な選択ができる。
USB3.0に対応し、高速なデータ通信を可能とした。
また、イーサネットも真のギガビット通信が可能となり(3B+はover USB2.0での対応だったため480Mb psが上限だった)、こちらも高速通信が可能となった。
映像出力は4K 60fpsに対応。1080pを超える大画面ディスプレイでも快適に使用できるようになった。ただし、その影響で標準サイズのHDMIポートが廃止されmicro HDMIポート×2に置き換えられたため、第三世代以前からの乗り換え時は要注意。ケースも流用できない。
消費電流が3Aと第三世代をさらに上回ったため電源コネクタはUSB Type-Cになった。

Raspberry Pi 400 (第四世代)

項目	概要	備考
CPU	ARM Cort ex-A72 64bit クアッドコア 1.8GHz
メモリ	4GB
USB	3ポート	USB2.0　×1ポート USB3.0　×2ポート
ストレージ	microSDカード
Ethernet	10/100/1000 Mb ps ×1ポート
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n/ac 2.4G Hz/5G Hz
Bluetooth	5, BLE

公式キーボードとほぼ同型のキーボード付きケースにRaspberry Pi 4とほぼ同等のスペック(クロック数が少し上がった)のマザーボードを内蔵した一体型超小型 PC。

Raspberry Pi Zero

項目	概要	備考
CPU	ARM v6 シングルコア 1G Hz
メモリ	512MB
USB	1ポート	USB2.0，microUSB
ストレージ	microSDカード

5ドルという破格の価格で登場したミニサイズのRaspberry Pi。
価格もさることながらサイズも通常のRaspberry Piの約半分の大きさと、非常に小さい。
その分性能は初代並み、機能も基本的なもののみが搭載されている。
また、USBポートはmicroUSBのみであるため変換ケーブルorコネクタとハブは必須。
画面出力がmini HDMIという少々特殊なポートであることにも注意。
専用カメラインターフェースが搭載されたVer1.3も存在する。

Raspberry Pi Zero W

項目	概要	備考
CPU	ARM v6 シングルコア 1G Hz
メモリ	512MB
USB	1ポート	USB2.0，microUSB
ストレージ	microSDカード
Wi-Fi	IEEE802.11 b/g/n 2.4G Hz
Bluetooth	4.1, BLE

Raspberry Pi Zeroに無線機能を搭載したマイナーチェンジモデル。
無線を搭載した分、価格は少し高くなったがそれでも10ドルと通常のRaspberry Piより安い。
無線に対応したことで、電源以外のケーブルを全て外してネットワーク越しに操作、といったことも可能となった。
ピンヘッダが実装済みのRaspberry Pi Zero WHも存在する(ただし、その分少し高くなる)。

Raspberry Pi Pico

CPU ARM Cort ex-M0+ 32b it デュアルコア 133 MHz
メモリ SRAM：264KB フラッシュメモリ：2MB
USB1.1ポート 1ポート

Raspberry Pi Zeroよりも更に下位に位置付けする機種。Raspberry Piファミリーの一員ではあるが、Linuxは動作しない。ソフトウェアは専用SDKを用いてC/C++、あるいはMic roPython(組み込み機器向けPython)で開発、出来たファイルをUSBを通して内部ストレージに書き込む。SoCにはラズベリーパイ財団が独自開発したチップRP2040を使用。ディスプレイ出力や有線/無線ネットワークは持たないが、GPIOを始めとした汎用I/Oは充実している。