ラズパイ4はPCライクな性能になったけどPCではないよという話

Raspberry Pi 4 model Bは通称「ラズパイ4」と呼ばれ、イギリス発祥のシングルボードコンピューター（SBC）です。

Raspberry Pi は教育用として開発されました。これまで2013年からいくつも異なったモデルが発売され、ボードの性能は進化し、2019年6月にモデルB（長方形）のナンバリングタイトル最新「4」がリリースされました。

ラズパイ4は、現在までに手に入るこれまでのラズパイより、一線を画す程に性能がアップしました。そのため、性能を見ただけでPCの代替と考えられる向きもあります。

しかし、あくまでもシングルボードコンピューター（SBC）という点は忘れてはなりません。一般的なPCが小さくなった訳ではないのです。

こういったSBCが一般的ではないためか誤解も多く、よく解らないというのがほとんどの人の感想でしょう。

そこで、一般的なPCと異なる点を中心に、ラズパイはPCではない点をご紹介します。

Raspberry Pi 財団の主なこだわり

日本の職人のように、Raspberry Pi をリリースしているRaspberry Pi 財団にもある種のこだわりがあります。

正確には、前提条件、または理念というのでしょうか。

これが根底にあるため、商業的なPCとは異なっています。開発にあたり制約があるということです。

ラズベリーパイ財団という団体からも想像できるでしょう。完全な営利目的の組織ではありません。

シンプルに、以下3点が基本にあります。

1. 教育用途
2. 価格は$35
3. 幼児から大人までプログラミングを体験できる（格差なし）

実際、2013年に最初Raspberry Pi が発売されてから世界に注目されました。私はその価格に驚きましたね。

これまでの購入者や利用者は、教育用とは別に産業用途に使う人が半分を占めていました。（※2016年に来日した開発者Eben Upton氏のインタビューより）

ですから教育用ではあっても実際にはデジタルサイネージのSTBであったり、工場の生産管理の一部機能とした役割、家庭用ならファイルサーバー、エンターテイメントとしての利用が盛んなのが実態です。

利用されているRaspberry Pi は産業用途がシェアの半数を占める。

Raspberry Pi 財団の設立は後付けの感が否めません。

恐らく、予想以上に売れたので財団を設立したと感じます。最初からそういう構想はあったと信じたいところですね。

販売価格もすべての人に対して「手に入りやすい」環境のためと思われます。教育用ということもあり、プログラミングに触れるチャンスを容易にするために低価格は必要な要素でしょう。

正直なところ、日本はだいぶ遅れています。世界ではそろそろRaspberry Pi を使った小学生が、高等教育を卒業し、GAFAなどの最先端企業へ就職、または自ら起業するような時代がやってくるのに、デジタル化で四苦八苦しています。

ラズパイは電子工作も含めて、プログラミングコードを学ぶのに適しています。

セットアップも簡単ですし、本体一式の金額だけでプログラミングを学ぶ環境が整います。Appleも教育にチカラを入れていますが、やはりMac本体やiPadはかなり高価な部類に入りますからね。

イニシャルコストが35ドルで、ユーザー数が多いため、Webで検索すれば先駆者に出会える環境は大きいと思います。独自のOS（Raspberry Pi OS）とチュートリアルやマニュアルが揃っていることが特徴です。

ラズパイ4はPCライクであってもPCではない

ラズパイは教育用という前提で開発されていますから、スペックだけを追求するわけにはいきません。

少し乱暴ですが、簡潔にいえば、$35で収めるのに最新チップばかりを設計できないということがあります。古いテクノロジーのチップ類を使えばコストがかかりませんからね。

そういう意味で現代のPCはかなりハイスペックです。

性能をフルに使う必要はありませんが、ほとんどの人には必要が無い性能だと思います。IT企業でなければ、職場で高性能なマシンなんて要りませんよ。むしろ高速インターネット回線の方が重要だと思っています。

そんな中、今回のラズパイ4はこれまでのラズパイよりもかなりハイスペックになりました。

PC寄りのスペックアップ項目

• メモリー4GBモデルがある（後に8GB、2GBを追加）
• HDMI端子が2つあり、4Kモニターを2画面使用できる
• USB2.0→USB3.0
• 有線LANは完全なギガビットイーサネットへ

特にメモリーが最大8GB（2GB、4GB、8GB）まで選べるようになったことは大きいです。(※3B+までメモリー1GB、Zero系は512MB）

モニターを2枚同時に使用出来る「デュアルモニター」にも対応しました。しかも、4KまでOKです。これが標準ですから、とても35ドルのボードには思えません。

一部地味ではありますが、USBもやっと3.0に対応しました。

これまでのようにUSB2.0がネックで、microSDカードという速度の遅さと相まって、ファイルのやり取りに時間がかかって仕方ありませんでした。今時、USB2.0ではね。

また、ギガビットイーサネットへ完全対応した点も、メモリーやUSB3.0同様に一般的なPCに近くなりました。

USB外付けSSD（HDD）からの起動もサポートしています。SSDドライブから起動すると体感で10倍速に感じます。SSDドライブは一般的なPCではお馴染みです。

比較してはいけないと思う

たった価格35ドルのボードを、Windows10が載るようなマザーボードと比較することは間違いだと思います。

そもそもの設計思想が異なるからです。

スペックが高くなったとはいえ、歴代のラズパイと比べた場合の話です。PCという括りでは逆に低スペック以下です。

かといって、デスクトップ環境として代替できないのかというと、決してそんなこともありません。

使ってみれば分かりますが、家庭用であれば全く支障もありませんし、企業活動でもメインPCではないと限定すればそれなりに使えます。シンクライアント端末としても重宝するでしょう。

同じ動物でも犬と猫を比べても意味が無いように、逆にラズパイ4が本体ボードだけで1万円以上するなら、ハッキリいって低スペック過ぎますから、単純な比較は意味がありませんね。

具体的には5年前の一般的な低価格デスクトップPC並に処理ができると思ってください。現在ならChromeBookと同じくらいとも言えるでしょう。

時計機能はない

ここが一番の違いです。一般的なPCなどではお馴染みの時計機能を司るリアルタイムクロック（RTC）は装備されていません。

ただの時計ではありません。アプリケーションやOSの機能によっては常に時刻を記録する必要があるからです。

分かり易いのは、ログであったりサーバーにおける更新日時であるタイムスタンプは、RTCがないので電源を切る度にズレますから、厳密に言えば正確ではありません。一般的なPCも時刻合わせにネット接続で実行されていますが、Raspberry Pi ではそれだけで時刻を管理していることになります。

現在の状態ではプログラミング的にしか対応できないので、ネットに未接続では永続の利用には適しません。

もちろん、RTCのチップを別途で載せれば大方で済む話です。初めから基板設計に含まれていないという意味でPCとは異なるのです。

OSの基本はLinux

ラズパイ公式のOSはLinux系のDebianを元に開発した「Raspbian」です。その後に「Raspberry Pi OS」と改められました。古くからLinuxにあるDebianをカスタマイズしたOSです。

Debianは古い外観やOS設計の代わりに、昔から安定していると言われています。保守的な感じです。現在のDebianはデスクトップ環境としても使い勝手が向上してきました。

やはりLinux系ということで、初心者やこれまでWindowsだけに慣れてきた人にとって敷居はだいぶ高いでしょう。

逆に子供時代に触るマシンがLinux系ならば、Windowなどの先入観もなく慣れると思います。できれば、Windowsより先に触らせたいですね。

特に、Windows系で当たり前のソフトウェアは動きません。大手の製品を購入するという概念がそもそもありません。

かといって、Windows系と同じようなことができない訳ではありません。使い慣れないだけで大差はないでしょう。むしろ、世界のサーバのOSはLinux系がほとんどですから、知っていて損はありません。

仮に、これまでのマシンと同様に使いたいと考えてラズパイ4を購入しても、多くの人が不満を持つことは明白です。

異なるという点を理解して、キオスク端末のように一部の機能に特化させれば重宝します。

ARM版のWindows10は非公式ながら、Raspberry Pi 4で動作しました。問題が多いため快適には使用できません。

Windows10を使いたいなら、素直に一般的なパソコンを購入してください。

Raspberry Pi は基本がLinux系OSです。

具体的にどう使う？

このようにラズパイ4はPCライクな性能になったものの一般的なPCではないので、同じような使い方を考えても意味がありません。

では、歴代より性能が上がったラズパイ4は、どういった場面なら活用できるのか考えてみました。

これまで通りのプログラミング学習用

これまで通り、GPIO端子を使った電子工作をするのに使えます。メモリーの増量とCPUの性能アップも含めてトータルで処理能力が上がりましたから、より高度なことができるでしょう。

単にLEDの電子工作学習であればラズパイ4は必要ありません。しかし、それもできます。

グラフィカルなプログラミング言語のScratchを利用しても、快適度は格段に上がるでしょう。音や映像を使ったよりリッチな環境を組み込むことも現実的になります。

大は小を兼ねるので、これまでの簡単な仕組みもラズパイ4で賄えるようになりました。

快適な環境で学習

モニターが4Kではなくても、HDMI端子が2つありますから、モニター2台に出力するデュアルディスプレイにしてみましょう。作業効率は格段に上がります。

これまでマルチコアを装備していても、肝心のメモリーが足りずに処理オチすることがしばしばありました。動作速度の面でも、使用していて特別に遅いという感覚はだいぶマシになったと感じます。

デスクトップ環境として

Raspberry Pi では有名なMicrosoft Word・Excelといったソフトは使えません。代わりにオープンソースのオフィスソフトが入っています。互換性の部分でビジネス用途だと少し厳しい反面、ワープロや表計算としては同じように機能します。市販の商用アプリケーションは無くても、有志が作った使えるアプリケーションはたくさん存在します。

どちらにしても、インターネットを利用した作業にはPCと同じように使えて見劣りしません。

Window機の代替マシンではありません。そこは大目にみてやってください。

マイナーなデスクトップマシンとして

日本語環境であるIMEもibus-mozcというGoogle日本語入力のオープンソース版もインストール可能です。だから、日本語入力であまり困ることは少ないと思います。

日本語入力の切り替えは、Ctl+スペース。
すべてではありませんが、Linux系ではこの組み合わせになっていることがほとんどです。

他にも、音楽ファイルやYoutube動画も問題無く再生されます。動画画面の最大化はちょっと遅い。

Webブラウザも大半の人が利用しているChromeのオープンソース版、Chromiumブラウザが標準で利用可能です。

公式であるRaspberry Pi OSも質素なデザインとはいえ、これまでよりも扱いやすくなってきています。

操作もハードウェアの性能アップに合わせ、数年前とは違い総じて簡単になってきました。

• デュアルディスプレイを使い広いデスクトップで作業できる
• USB3.0で繋いだ外付けSSD（or HDD）なら、ストレスなくファイルのやり取りも可能になった
• 高速5G帯に対応したWi-Fiと高速なギガビットイーサネットを搭載（Raspberry Pi 4）
• 音楽、動画をストレスなく視聴可能

これってまるで自宅のデスクトップですよね？

ものづくりしている人は別にして、大概はWebブラウザで情報を得て、ストリーミングの音楽や動画を視聴していることでしょう。スマホの写真をレタッチすることもできますし、限定された機能ならRaspberry Pi でも同じことができます。

確かにラズパイはマニア受けする物です。逆にPCが不得意な人には必要充分な機能といえないでしょうか。

ロボット・AI開発

これまでもラズパイはロボットやAIの開発に使われてきました。しかし、性能が上がったことで、より複雑なことが処理できると思います。

やはりメモリーが4GBや8GBというのは大きいと思っています。色々な処理を動かす場合、CPUの速度もそうですが、どうしてもメモリー不足に悩まされます。

サイズはそのまま

何よりもボードのサイズがあの小さい名刺サイズのままです。サイズはほとんど変わらないのに、ラズパイ4になって性能がアップしています。

本体サイズは重要で、何かに組み込むなら小さいことが必要になってきます。しかも、PCよりまだ安価なので気軽に使える利点があります。

放熱に注意！

実は放熱に関してまだ初心者には知られていませんが、今回のラズパイ4は電源周りに問題を抱えていて、残念ながらCPUなどが発する熱に関してもPCライクになってしまっています。　電源問題は発売当初のお話でした。

発熱が多く、サーマルスロット機能が働き過ぎて性能が落ちる減少はファームウェアの更新で回避されました。合わせて、電源周りの不具合もハード的に解消されています。日本の技適を取得してある基板は既に対応済みです。

発熱に関しては、PCライクに寄せてきた結果、冷却ファンや通気性の確保されたケースというのが必須になるでしょう。

これまでのようにヒートシンク程度で密閉されたケースでは大丈夫とは言えなくなりました。

なにもそれだけ壊れるとはなりませんが、かなりパフォーマンスが落ちてしまいます。

CPUに負荷が掛かる処理をすれば、あっという間に80度に達し、ヒートスロットリング機能が動作します。（一定温度でCPUの速度を落とす機能）

その意味では、ケースを中心に自作PCライクに対応する必要が出てきましたので、プラケースなどは注意してください。

Raspberry Pi 4が発売されて

今回のラズパイ4は、その拡張された機能からも、デスクトップ環境として使うこともできるようになりました。

これまでと異なり、何かに組み込んだり電子工作だけではなく、常にディスプレイとキーボードとマウス、そして外付けHDDなどを繋げて、デスクトップ環境で作業することも可能です。

メモリーの容量が増えた分、これまでより高価になりましたが、それでも通常のデスクトップマシンを用意すると考えれば10分の1の費用で済みます。

お子さん用はもちろん、大人でもセカンドマシン、サードマシンとして家庭内や職場でも活用させてみてください。

SSDドライブ起動なら快適

Raspberry Pi 4はSSDドライブから起動すれば、想像よりも快適に動作します。

SSDドライブも収納できるケースか、USBケーブルで繋げばOK。一体型なら場所も取りません。

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