Raspberry PI 란?

임베디드시스템에 대해 학습하다보면 실습이 필수적입니다.

이에 최적화된 Raspberry PI에 대해 알아보는 시간을 가지겠습니다.

 

Raspberry PI란?

라즈베리 파이(Raspberry Pi)란? 싱글 보드 컴퓨터(Single-Board Computer, SBC)로, 영국의 Raspberry Pi Foundation에서 개발하고 판매하는 제품입니다. 주로 교육 및 개발 목적으로 활용되며, 저렴하고 다양한 입출력 장치를 지원하여 다양한 프로젝트에 활용됩니다.

 

라즈베리파이의 특징

• 소형이면서 강력한 성능
  - 라즈베리 파이는 소형 디자인을 가지고 있지만, 그 안에는 ARM 기반의 프로세서와 메모리, 그래픽 기능 등이 내장되어 있어 다양한 응용에 사용될 수 있습니다.
• 다양한 모델
  - 라즈베리 파이는 여러 세대 및 모델이 있으며, 최신 모델은 높은 성능을 제공하고 다양한 포트 및 기능을 포함하고 있습니다.
• GPIO (General Purpose Input/Output)
  - 라즈베리 파이는 GPIO 핀을 통해 다양한 센서, 모터, LED 등을 연결하여 하드웨어 프로젝트를 구현할 수 있습니다.
• 다양한 포트 및 인터페이스
  - USB 포트, HDMI 출력, 이더넷 포트, 무선 랜(Wi-Fi), 블루투스 등의 다양한 입출력 포트와 인터페이스를 제공하여 다양한 장치와 연결이 가능합니다.
• OS
  - 라즈베리 파이는 주로 리눅스 기반의 운영 체제를 사용하며, Raspbian이나 다른 리눅스 배포판을 설치하여 활용할 수 있습니다.
• 교육 및 프로젝트 개발
  - 주로 교육 활용을 목적으로 하지만 다양한 개발 프로젝트에 활용되며, IoT(사물인터넷), 미디어 센터, 홈 자동화, 로봇 제어 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

라즈베리파이 모델 비교

 

여러 모델중 제가 다양한 실습과 프로젝트에 사용한 라즈베리파이4B 모델에 대해 상세하게 알아보겠습니다.

라즈베리파이4B 모델은 아래 사진과 같이 구성되어져있습니다. 

이제 각 구성요소에 대해 알아보겠습니다.

 

브로드컴 BCM2711 SoC

• 라즈베리 파이 4 Model는 브로드컴의 BCM2711을 CPU로 사용합니다.
  - BCM2711 쿼드-코어 Cortex-A72 (ARMv8) 64-bit SoC @ 1.5GHz
  - 내장 GPU 포함
• 브로드컴은 제품에 대한 설계를 IP(지적 재산권) 형태로 제공하는 팹리스 공급자이고, 이 설계를 바탕으로 파운드리 회사에 생산 주문을 넣어 칩을 생산함.
  - 팹리스는 반도체 제품을 직접 생산(fabrication)하지 않고 반도체 설계를 전문적으로 하는 반도체 회사를 의미.
• CPU는 1.5Hz의 클럭으로 동작함.
• GPU는 브로드컴 비디오 코어 IV를 사용함.
  - GPU는 비디오와 오디오의 처리를 담당함.
  - 브로드컴 비디오코어 IV는 1세대 Xbox와 성능이 비슷함.

Memory

• 두 종류의 메모리를 사용함.
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
  - 컴퓨터의 RAM의 역할을 수행함.
  - SDRAM은 보통 DRAM과는 달리 제어 장치 입력을 클록펄스 (Clock Pulse)와 동시에 일어나도록 하는 발전된 형태의 동기식 DRAM임
  - 라즈베리 파이 초기 모델의 RAM 용량은 256MB였으나, 차츰 증가해 라즈베리 파이 4 Model B의 경우는 1GB, 2GB, 4GB, 8GB 모델이 있음.
• 마이크로 SD 카드
  - 컴퓨터의 하드 디스크의 역할을 수행함
  - 운영체제 파일, 각종 프로그램 파일, 개인 데이터 파일이 저장됨.

전원단자

• DC5V전원을 USBC단자에 연결해 사용함.
• 최대 3A전류까지 입력되도록 설계됨

HDMI비디오 출력 단자

• HDMI는 비디오 정보와 오디오 정보를 디지털 방식으로 전송하는 표준 규격임.
• 대부분의 동영상 입출력 장치에는 HDMI단자가 있음.

GPIO핀

• General Purpose Input Output의 약어.
• GPIO 핀을 제어함으로써 별도의 장치 없이 외부 전자장치와 연결하여 사용할 수 있음.