Introducción
¿Qué es una Raspberry Pi?
Es una placa de pequeño tamaño (8,6 × 5,7 cms) que incluye todo un ordenador completo. A estos dispositivos se los conoce por las siglas SBC (Single Board Computer). En su diseño se utiliza un SoC (System on a Chip), que incluye en un solo chip el procesador o CPU (un Broadcom con arquitectura ARM), la tarjeta gráfica o GPU y el DSP o procesador de señales digitales. En los primeros modelos también se incluía la memoria RAM.
Existen varios tipos de placas, pero es el Modelo B el más utilizado por los usuarios domésticos. Este ha ido aumentando la memoria RAM desde los 256 MB del primer modelo hasta los 8 GB que posee el último. Se han ido añadiendo puertos USB hasta un total de cuatro. Para las comunicaciones incorpora un puerto de red Ethernet, Wifi y Bluetooth. También posee salida de vídeo HDMI y otra salida analógica de audio. Para la instalación del sistema operativo se suele utilizar una tarjeta microSD. La alimentación se realiza a través de un conector microUSB (USB-C en el último modelo), similar al de los cargadores para teléfonos móviles, de 5V y 3A. Como sistema operativo puede usar una amplia variedad de distribuciones de Linux (entre ellas, Debian, Ubuntu, Fedora, Arch Linux o Manjaro) u otros sistemas diferentes de éste, como BSD. Incluso puede correr la versión ARM de Windows 10/11.
Historia
Los primeros diseños se realizaron en el Reino Unido en el año 2006, pero no se empezó a comercializar hasta el 29 de Febrero de 2012 por parte de la Fundación Raspberry Pi, que es la que se encarga de su desarrollo. Esta primera versión del Modelo B de la Raspberry Pi incorporaba una CPU ARMv6 a 700 MHz, una GPU VideoCore IV y contaba sólo con 256 MB de RAM, ampliada después a 512 MB. Disponía de 2 puertos USB 2.0 y conectores analógicos para audio y vídeo. Su precio era (y se ha procurado mantener así hasta hoy) de unos 35 €.
En Julio de 2014 se presenta una nueva placa, bajo el nombre de Raspberry Pi B+, que es un actualización del anterior Modelo B. Aparte del rediseño de algunos componentes electrónicos de la placa, las diferencias fundamentales entre ambas son la inclusión de 2 puertos USB más (lo que suma un total de 4), la sustitución de la tarjeta SD por una microSD y la fusión de los dos conectores analógicos (audio y vídeo) en un solo conector.
El 2 de Febrero de 2015 salió al mercado otra placa más potente: la Raspberry Pi 2. Visualmente es idéntica al modelo B+ anterior, pero añade dos importantes novedades: una CPU de cuatro núcleos (quad core) ARMv7 a 900 MHz (frente a los 700 MHz de los modelos mononúcleo anteriores) y 1 GB de memoria RAM.
Un año después, el 29 Febrero de 2016 (cuando se cumple el 4º aniversario de la primera Raspberry Pi comercializada por la Fundación), se presenta la Raspberry Pi 3, que se diferencia de la anterior en que incluye una CPU de 64 bits ARMv8 Cortex-A53 a 1,2 GHz, también de cuatro núcleos (quad core), un módulo Wireless 802.11n + Bluetooth 4.1 y un aumento en la velocidad de la GPU. Frente a estas ventajas, este modelo presenta como inconveniente que el SoC se calienta bastante, por lo que es aconsejable ponerle disipadores (o incluso un ventilador en caso de uso intensivo).
Después de dos años, coincidiendo con el día de Pi (π), el 14 de Marzo de 2018 (3/14/2018 según el formato de fecha anglosajón), se pone a la venta la Raspberry Pi 3+, que es una evolución de la versión anterior con algunos cambios: SoC ligeramente mejorado, con la velocidad de la CPU aumentada a 1,4 GHz; Wireless 802.11ac de banda dual + Bluetooth 4.2; un puerto Ethernet más rápido sobre el bus USB 2.0 (con una velocidad máxima teórica de 300 Mb/s); soporte para PoE HAT (alimentación a través del puerto Ethernet) y ciertas mejoras en el control térmico.
Raspberry Pi 4
El 24 de Junio de 2019 se lanza por sorpresa la muy esperada Raspberry Pi 4, que por fin incluye las mejoras que se venían pidiendo desde hacía tiempo y que supone la mayor evolución de esta placa hasta la fecha. Estas son sus novedades: una nueva CPU quad core de 64 bits ARMv8 Cortex-A72 a 1,5 GHz; memoria RAM DDR4 (antes era DDR2) de 1, 2 ó 4 GB; GPU VideoCore VI con soporte para OpenGL ES 3.x a 500 MHz (frente a los 400 MHz del anterior modelo); 2 puertos USB 2.0 + 2 USB 3.0 (con un ancho total de 4 Gb/s a través de un bus PCI Express Gen2); Ethernet Gigabit (10/100/1000) independiente del bus USB; 2 puertos micro HDMI 2.0 con capacidad para reproducir contenido H.265 4K/60 Hz (4K/60 Hz + 1080p o bien 2x 4K/30 Hz); un nuevo conector de alimentación de tipo USB-C; microSD renovada de hasta 50 MB/s de velocidad de lectura (anteriormente llegaba a los 25 MB/s) y Bluetooth 5.0. El nivel de integración del SoC es de 28 nm frente a los 40 nm de los modelos anteriores.
Pero este último modelo tiene también varios fallos importantes: su temperatura de funcionamiento aumenta significativamente con respecto al modelo anterior, pudiendo alcanzar los 80º C en tareas exigentes con la CPU; el conector USB-C presenta problemas de incompatibilidad; al configurar el HDMI a una resolución de 2560x1440 se producen interferencias con la Wifi, que deja de funcionar; por último, también hay fallos con la UART en los pines GPIO.
Todo esto hizo que en un principio se anunciara una revisión de la placa para solucionar estos problemas. Y así, en Febrero de 2020 se lanzó la revisión 1.2, que arregló el problema de compatibilidad del conector USB-C, pero no los demás fallos, que siguen estando presentes. Aparte de eso, sólo se añaden un par de modificaciones menores: el interruptor de voltaje de la microSD se cambia de sitio y se hacen algunas mejoras en la máscara de soldadura.
Tres meses después, el 28 de Mayo de 2020, se pone a la venta un nuevo modelo con 8 GB de RAM. Se trata de la revisión 1.4. Para soportar este aumento de la memoria se hacen cambios en el sistema de alimentación, modificando el conmutador y los inductores. Esta fuente de alimentación modificada, que va pareja con la nueva revisión 1.4 de la placa, se incorpora también a los modelos de 1, 2 y 4 GB que se fabrican a partir de entonces.
A comienzos de 2022 apareció la revisión 1.5, pero lo hizo de forma "silenciosa", es decir, sin que la Fundación informara de ello, por lo que se desconocen los cambios y novedades que aporta este nuevo firmware.
Raspberry Pi 5
A principios de Noviembre de 2023 se puso a la venta la Raspberry Pi 5, que supone un aumento de potencia muy considerable (unas 2,5 veces) con respecto al modelo anterior. Esto se debe sobre todo al nuevo SoC de 16 nm que incluye una CPU de 64 bits quad-core ARM Cortex-A76 a 2,4 GHz y a la GPU VideoCore VII que soporta OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2 y decodificación HEVC 4K 60Hz con soporte para HDR. En cuanto a la memoria RAM, es de tipo LPDDR4X con 4 y 8 GB. Incorpora un puerto PCIe 2.0 x1 para conectar dispositivos PCIe y también NVMe; admite dos monitores con una resolución de 4K a 60 Hz de forma simultánea; un novedoso controlador de I/O (entrada/salida) denominado RP1, que se encarga de gestionar, de forma mejorada, los puertos USB (los 3.0 ahora tienen un ancho de 5 Gb/s cada uno), el puerto Ethernet Gigabit, la interfaz GPIO y las salidas MPI. Desaparece la salida analógica de audio, pero incorpora un conector específico para el ventilador y para la pila RTC (Real Time Clock). El lector de tarjetas microSD es compatible con el modo SDR104, lo que le da mayor velocidad de lectura/escritura. El anterior Power over Ethernet (PoE) de cuatro pines se sustituye por uno nuevo. Se incluyen dos agujeros para montar disipadores adicionales o sistemas de refrigeración más potentes y por fin se ha dotado la placa con un mini pulsador de encendido/apagado. Como resultado de todos estos cambios, necesita una fuente de alimentación de 5V y 5A y su consumo medio aumenta hasta los 12W frente a los 8W de la Raspberry Pi 4, por lo que requiere forzosamente el uso de un ventilador.
Usos de la placa
Esta placa está destinada a desarrolladores y a personas a las que les gusta aprender, experimentar y trastear con ordenadores. Con ella pueden hacerse proyectos de todo tipo, pero la mayoría de los usuarios la utilizan para cosas sencillas y prácticas como por ejemplo las siguientes:
- 1.) Centro multimedia y servidor DLNA/Plex: se conecta a la TV por medio de la salida HDMI y permite reproducir contenido multimedia en alta definición mediante Kodi, o hacerlo a través de la red por medio de DLNA o Plex.
- 2.) Servidor de almacenamiento e intercambio de ficheros (NAS), para guardar y/o compartir ficheros dentro de la red local o a través de Internet.
- 3.) Nube personal: se le puede instalar un servidor de cloud computing (como ownCloud o Nextcloud) y tener un sistema de nube privada y personal con todo el espacio que el usuario desee.
- 4.) Servidor VPN: instalando OpenVPN o WireGuard nos conectaremos desde cualquier lugar a nuestra red local, mediante una conexión cifrada, y podremos navegar o acceder a los demás dispositivos igual que si estuviéramos en casa.
- 5.) Cliente de descargas P2P: así dispondremos de un sistema de descarga permanente de ficheros utilizando, por ejemplo, Transmission (torrents) o aMule (red eDonkey).
- 6.) Servidor web: basta con instalar Apache o Nginx y, si se desea, también PHP, MySQL y WordPress para conseguir un sistema completo para webs y blogs, sin necesidad de contratar un hosting.
- 7.) Emulación de máquinas recreativas: permite usar juegos de consolas y ordenadores retro (Nintendo, Atari, PlayStation, Sega, Spectrum, Amstrad, MSX,...) instalando sistemas como RetroPie, entre otros.
- 8.) Servidor de impresión: mediante la instalación de CUPS podremos crear un servidor de impresión para compartir nuestra impresora USB y poder imprimir desde cualquier ordenador de la red local.
- 9.) Filtro antipublicidad: instalando Pi-hole estableceremos un sistema para eliminar la publicidad mientras navegamos. Este filtrado funcionará con cualquier dispositivo que usemos en nuestra red local (PC, portátil, smartphone, tableta digital o smart TV).
Debido a su muy bajo consumo, puede estar conectada las 24 horas del día sin que ello suponga un gasto eléctrico significativo. Además, en la mayoría de los casos no necesita usar ventiladores, por lo que es 100% silenciosa.
Imágenes
He aquí varias imágenes de esta placa en las que se ven los distintos elementos que integra y la evolución de su diseño a lo largo de los años:
Modelo B inicial
Modelos B+, 2B y 3B
Modelo 3B+
Modelo 4B
Modelo 5B actual
