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라즈베리 파이 드래그 레이스: Pi 1부터 Pi 5까지의 성능 비교

 (the-diy-life.com)
1P by GN⁺ 8시간전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 2012년 첫 출시된 Raspberry Pi 1부터 2023년의 Pi 5까지 약 13년간의 성능 발전을 실제 테스트로 비교
  • Pi 5는 Pi 1 대비 약 600배 빠른 CPU 성능을 기록하며, GPU 성능도 Pi 4보다 2.5배 이상 향상
  • 전력 소모는 증가했지만 성능 대비 전력 효율(Performance per Watt) 은 세대별로 꾸준히 개선됨
  • PCIe 포트와 전원 버튼이 추가된 Pi 5는 확장성과 실사용 성능 모두에서 큰 진전을 보여줌
  • 각 세대의 CPU·GPU 성능, 전력 효율, 네트워크 속도, 저장장치 성능을 동일 조건에서 측정함

세대별 하드웨어 변화

  • Raspberry Pi 1 (2012) 은 700MHz 단일 코어, 512MB RAM, 100Mb 이더넷, USB 2.0 두 개, WiFi·Bluetooth 미지원
    • 전원은 5V 700mA, 가격은 35달러로 당시 저가형 컴퓨터로 주목
  • Raspberry Pi 2 (2015) 는 4코어 Cortex-A7(900MHz), 1GB RAM으로 성능 향상
    • GPIO 핀 40개로 확장, microSD 슬롯 채택, 전류 800mA로 증가
  • Raspberry Pi 3 (2016) 은 64비트 Cortex-A53(1.2GHz), WiFi·Bluetooth 최초 탑재
    • 3B+ 모델은 기가비트 이더넷, PoE, 듀얼밴드 WiFi 지원, 전류 1.34A로 증가
  • Raspberry Pi 4 (2019) 는 Cortex-A72(1.5GHz), VideoCore VI GPU, 최대 8GB LPDDR4 RAM
    • USB 3.0, 듀얼 micro HDMI, Bluetooth 5.0 추가, 전원 USB-C(5V 1.25A)로 변경
  • Raspberry Pi 5 (2023) 은 Cortex-A76(2.4GHz), VideoCore VII GPU, PCIe 포트와 전원 버튼 추가
    • 5V 5A 전원 필요, 전용 팬 커넥터 탑재, 최소 가격 50달러(2GB 모델)

성능 테스트 구성

  • 테스트 항목: 1080P YouTube 재생, Sysbench CPU, GLMark2 GPU, 저장장치 속도, iPerf3 네트워크, 전력소모
  • 모든 모델은 최신 Raspberry Pi OS와 동일한 32GB Sandisk microSD 카드 사용
  • Ice Tower 쿨러를 장착해 열 스로틀링 방지

주요 테스트 결과

  • 1080P 영상 재생: Pi 1은 브라우저 실행 불가, Pi 2는 프레임 손실 심함, Pi 3은 개선되었으나 여전히 불안정
    • Pi 4는 창 모드에서 원활, Pi 5는 전체화면에서도 문제없이 재생
  • CPU 성능(Sysbench) : Pi 3은 Pi 2 대비 18배 향상, Pi 5는 Pi 1 단일 코어 대비 600배 이상 빠름
  • GPU 성능(GLMark2) : Pi 1~3은 100점 미만, Pi 5는 Pi 4보다 2.5배 높은 점수 기록
  • 저장장치 속도: 세대별로 꾸준히 향상, 버스 속도 25MHz(Pi 1) → 100MHz(Pi 5)
  • 네트워크 속도: Pi 3B+는 USB 2.0 한계로 제약, Pi 4·5는 기가비트 근접 속도 달성
  • 전력소모: 유휴 시 세대 간 차이 적음, Pi 5는 부하 시 Pi 1 대비 약 3배 전력 사용
    • 그러나 성능당 전력 효율은 약 200배 향상

종합 평가 및 향후 기대

  • 13년간의 발전으로 성능·효율·기능 모두 비약적 향상
  • 초기 모델도 여전히 간단한 프로젝트용으로 사용 가능
  • PCIe 포트 추가는 확장성 측면에서 가장 큰 진전으로 평가
  • 향후 모델에는 2.5Gb 네트워크, DisplayPort 또는 USB-C DP 출력 추가가 기대됨
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GN⁺ 8시간전  [-]
Hacker News 의견들

  • NYT Pips 게임을 브루트포스로 푸는 솔버를 만들어봤음
    M2 Max Mac Studio에서 특정 퍼즐을 푸는 데 45.2초가 걸림. 단일 스레드로 동작하며 메모리 사용량이 적어 CPU와 메모리 속도가 병목임
    Pi 3, 4, 5, Intel iMac, Amazon Lightsail에서도 돌려봤는데 결과는 다음과 같음

    680.4 RPi 3
274.5 RPi 4
131.3 RPi 5
108.5 Lightsail
 78.7 2017 iMac (3.4 GHz Intel Core i5)
 45.2 M2 Max Mac Studio
    • 예전 Pi Digits 벤치마크가 떠오름. Pentium III/IV 시절 CPU 향상을 보여주던 그 테스트처럼 느껴짐
    • Lightsail 성능이 꽤 괜찮아 보임. 혹시 어떤 티어인지 궁금함

  • Raspberry Pi 3 시리즈가 저전력·저비용·적당한 성능의 균형점이라 생각함
    3B, 3B+, 3A+ 모델 간의 차이는 다음과 같음

    • 3B: 10/100 Ethernet, 802.11n WiFi, Bluetooth 4.1, 소비전력 1.4~3.7W
    • 3B+: USB Ethernet(~300Mbps), CPU 1.4GHz, 802.11ac WiFi, Bluetooth 4.2, PoE 지원, 소비전력 1.9~5.1W
    • 3A+: Ethernet 제거, USB 1개, RAM 512MB, 소비전력 1.13~4.1W
      전력 대비 성능은 3B가 가장 효율적이고, 3A+는 약간 더 강력함. PoE가 필요하면 3B+가 적합함
      HDMI, LED, WiFi, Bluetooth 등을 끄면 전력 소모를 더 줄일 수 있음
    • 동일 부하 기준인지 궁금함. Pi 3과 4의 전력 그래프를 보면, 4는 부하가 클 때만 더 많은 전력을 쓰지만 그만큼 더 많은 일을 처리함
    • 3A+가 25달러라 했는데, 실제로는 3·4·5 모두 1GB 버전 기준 비슷한 가격대임

  • 약 7년 전 농업 기술용 게이트웨이 장치를 만들 때 Emtrion SBC를 사용했음
    당시에는 Pi가 장난감처럼 보여서 배제했지만, 이번 세대에는 Pi Compute Module 4를 채택함
    성능은 20배, RAM도 20배, 전력은 30% 절감, 가격은 1/5 수준이라 놀라움
    BLE 안정성만 아직 검증 중임

    • 이런 산업용 수요 덕분에 한동안 Pi 품귀 현상이 생겼음. 교육용으로 시작했지만 임베디드 시장을 바꿔버린 셈임

  • 2012년산 Raspberry Pi 1 Model B를 오랜만에 활용했음
    Tailscale 네트워크의 exit node로 쓰고 있는데, 700MHz 단일 코어 ARMv6와 512MB RAM임
    Pi 5보다 600배 느리지만, 저대역폭 트래픽 라우팅이나 간단한 모니터링 용도로는 완벽히 안정적임
    버려질 뻔한 하드웨어에 새 생명을 주는 게 뿌듯함

    • 2013년에 RPi 2로 Weewx 날씨 관측소를 만들었는데, 아직도 원래 SD카드로 잘 돌아감. 100만 건 넘는 데이터를 처리했음
    • CUPS도 잘 돌아감. 오래된 Brother 프린터를 현대화했음
    • NetBSD를 커스터마이즈해 512MB 내에 맞춰 사용 중임. 다른 PC의 USB 포트로 전원 공급 가능함
    • 구형 모델의 장점은 풀사이즈 HDMI 포트와 아무 USB 충전기로도 안정적으로 구동된다는 점임
    • 예전에 Pentium 2 300MHz로도 1Gbps 라우팅이 가능했음. Pi 1도 그 정도 역할은 충분히 가능함

  • Raspberry Pi 성능 비교 아카이브 링크

    • 쿠키 거부 옵션이 너무 복잡해서 포기했음
      • 대신 YouTube 영상 링크를 참고하면 됨
      • Safari의 Reader 모드를 쓰면 쿠키 팝업을 어느 정도 우회할 수 있음
      • uBlock이나 Hagezi Pro++ DNS 서버를 쓰면 이런 사이트를 피할 수 있음
      • NoScript를 쓰면 쿠키 요청이 아예 안 뜸
    • 그 사이트에는 쿠키 제공업체가 300개 이상 나열되어 있었음. 끝이 없을 줄 알았는데 결국 끝이 있긴 했음

  • Linpack 테스트도 돌려보면 좋겠음. 내 결과는 여기에 정리되어 있음
    Pi 3 초기에는 열 스로틀링이 느려서 시스템이 다운되기도 했음. 포럼에 보고했더니 “그런 걸 왜 하냐”는 답을 들었음

    • 나도 여러 SBC에서 HPL 테스트를 해왔는데, Pi 4B 이전 모델에서는 완주한 적이 없음 (결과 링크)
    • “그런 걸 왜 하냐”는 반응이 여전함. 세월이 흘러도 변하지 않는 부분임
    • 임베디드 경험자라면 이 말에 공감할 것임. Pi 포럼의 답변은 늘 비슷한 몇 명이 반복함

  • Pi 5는 본체 외에 쿨러·케이스·전원 어댑터 등을 더하면 150달러 이상으로 비싸짐
    반면, 중고 미니 PC(EliteDesk, ThinkCentre Tiny 등)는 50~100달러면 i5-8400T, 8GB RAM, NVMe, 2.5GbE까지 가능함
    전력도 15W 수준이고, Pi보다 훨씬 다재다능함
    다만 GPIO나 임베디드 용도에서는 여전히 Pi가 유리함

    • 일반적인 컴퓨팅 용도로 Pi를 사는 사람은 거의 없음
      작고, PoE 가능하고, GPIO가 있고, 발열이 적은 점 때문에 사는 것임
      유튜버들이 Kubernetes 클러스터를 만드는 건 콘텐츠용일 뿐, 대부분은 홈 오토메이션이나 LED 제어용으로 씀
    • GPIO가 필요하면 USB 어댑터로도 대체 가능함

  • 사이트가 트래픽 폭주(hug of death) 를 겪은 듯함
    나는 여러 Pi를 홈 서버로 쓰고 있음 — Navidrome 음악 서버, 비밀번호 관리자, 로컬 네트워크 서비스 등
    Pi 1에서 2로 업그레이드했을 때 체감 향상이 가장 컸음. 아마 게임 에뮬레이션이 가능해졌던 시기라 그런 듯함

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