Raspberry Piドラッグレース: Pi 1からPi 5までの性能比較

 (the-diy-life.com)
2 ポイント 投稿者 GN⁺ 2026-01-26 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • 2012年に初登場した Raspberry Pi 1から2023年のPi 5まで、約13年間の性能向上を実機テストで比較
  • Pi 5はPi 1比で約600倍高速なCPU性能を記録し、GPU性能もPi 4より2.5倍以上向上
  • 消費電力は増加したものの、性能あたりの電力効率(Performance per Watt) は世代ごとに着実に改善
  • PCIeポートと電源ボタンが追加されたPi 5は、拡張性と実使用性能の両面で大きな進歩を示した
  • 各世代の CPU・GPU性能、電力効率、ネットワーク速度、ストレージ性能 を同一条件で測定

世代ごとのハードウェア変化

  • Raspberry Pi 1 (2012) は700MHzシングルコア、512MB RAM、100Mb Ethernet、USB 2.0を2基搭載し、WiFi・Bluetoothは非対応
    • 電源は5V 700mA、価格は 35ドル で、当時は低価格コンピュータとして注目を集めた
  • Raspberry Pi 2 (2015) は4コアCortex-A7(900MHz)と1GB RAMで性能向上
    • GPIOピンは40本に拡張され、microSDスロットを採用、電流は800mAに増加
  • Raspberry Pi 3 (2016) は64ビットCortex-A53(1.2GHz)を搭載し、WiFi・Bluetoothを初搭載
    • 3B+モデルは Gigabit Ethernet、PoE、デュアルバンドWiFi に対応し、電流は1.34Aに増加
  • Raspberry Pi 4 (2019) はCortex-A72(1.5GHz)、VideoCore VI GPU、最大8GB LPDDR4 RAMを搭載
    • USB 3.0、デュアルmicro HDMI、Bluetooth 5.0 が追加され、電源はUSB-C(5V 1.25A)に変更
  • Raspberry Pi 5 (2023) はCortex-A76(2.4GHz)、VideoCore VII GPUを搭載し、PCIeポートと電源ボタンを追加
    • 5V 5A電源が必要で、専用ファンコネクタ を備え、最低価格は50ドル(2GBモデル)

性能テスト構成

  • テスト項目: 1080P YouTube再生、Sysbench CPU、GLMark2 GPU、ストレージ速度、iPerf3ネットワーク、消費電力
  • すべてのモデルで最新の Raspberry Pi OS と同じ 32GB Sandisk microSDカード を使用
  • Ice Towerクーラー を装着して熱スロットリングを防止

主なテスト結果

  • 1080P動画再生: Pi 1はブラウザを起動できず、Pi 2はフレーム落ちが激しく、Pi 3は改善したが依然として不安定
    • Pi 4はウィンドウ表示でスムーズ、Pi 5はフルスクリーンでも問題なく再生
  • CPU性能(Sysbench) : Pi 3はPi 2比で18倍向上、Pi 5はPi 1のシングルコア比で 600倍以上高速
  • GPU性能(GLMark2) : Pi 1〜3は100点未満、Pi 5はPi 4より 2.5倍高いスコア を記録
  • ストレージ速度: 世代ごとに着実に向上し、バス速度は25MHz(Pi 1) → 100MHz(Pi 5)
  • ネットワーク速度: Pi 3B+はUSB 2.0の制約を受ける一方、Pi 4・5は Gigabit級に近い速度 を達成
  • 消費電力: アイドル時の世代差は小さく、Pi 5は高負荷時にPi 1比で約3倍の電力を使用
    • ただし 性能あたりの電力効率は約200倍向上

総合評価と今後への期待

  • 13年間の進化により、性能・効率・機能のすべてが飛躍的に向上
  • 初期モデルも依然として簡単なプロジェクト向けには利用可能
  • PCIeポートの追加 は拡張性の面で最大の進歩と評価
  • 今後のモデルでは 2.5Gbネットワーク、DisplayPortまたはUSB-C DP出力 の追加が期待される

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1件のコメント

 
GN⁺ 2026-01-26
Hacker News のコメント

  • NYT の Pips ゲームをブルートフォースで解くソルバーを作ってみた。
    M2 Max Mac Studio では特定のパズルを解くのに 45.2 秒かかる。単一スレッドで動作し、メモリ使用量も少ないため、ボトルネックは CPU とメモリ速度。
    Pi 3、4、5、Intel iMac、Amazon Lightsail でも試したところ、結果は次のとおり。

    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
    • 昔の Pi Digits ベンチマークを思い出した。Pentium III/IV 時代の CPU 性能向上を示していた、あのテストのように感じる。
    • Lightsail の性能はかなり良さそう。どの ティアなのか気になる。

  • Raspberry Pi 3 シリーズは、低消費電力・低コスト・適度な性能のバランスが取れたポイントだと思う。
    3B、3B+、3A+ モデルの違いは以下のとおり。

    • 3B: 10/100 Ethernet、802.11n WiFi、Bluetooth 4.1、消費電力 1.4〜3.7W
    • 3B+: USB Ethernet（約 300Mbps）、CPU 1.4GHz、802.11ac WiFi、Bluetooth 4.2、PoE 対応、消費電力 1.9〜5.1W
    • 3A+: Ethernet なし、USB 1 基、RAM 512MB、消費電力 1.13〜4.1W
      電力あたりの性能は 3B が最も効率的で、3A+ はわずかに高性能。PoE が必要なら 3B+ が適している。
      HDMI、LED、WiFi、Bluetooth などを無効にすると、さらに消費電力を下げられる。
    • 同一負荷基準なのか気になる。Pi 3 と 4 の 電力グラフを見ると、4 は高負荷時にだけより多くの電力を使うが、そのぶんより多くの仕事をこなしている。
    • 3A+ は 25 ドルと言われていたが、実際には 3・4・5 とも 1GB 版ベースで似たような価格帯。

  • 約 7 年前、農業技術向けゲートウェイ機器を作ったときに Emtrion SBC を使った。
    当時は Pi はおもちゃのように見えて候補から外したが、この世代では Pi Compute Module 4 を採用した。
    性能は 20 倍、RAM も 20 倍、消費電力は 30% 削減、価格は 1/5 で、驚いている。
    BLE の安定性だけはまだ検証中。

    • こうした産業用途の需要のせいで、しばらく Pi の供給不足が起きていた。教育用途として始まったのに、結果的に組み込み市場を変えてしまったわけだ。

  • 2012 年製の Raspberry Pi 1 Model B を久しぶりに活用した。
    Tailscale ネットワークの exit node として使っていて、700MHz のシングルコア ARMv6 と 512MB RAM という構成。
    Pi 5 より 600 倍遅いが、低帯域トラフィックのルーティングや簡単な監視用途には完全に安定している。
    捨てられそうだったハードウェアに新しい命を与えるのはうれしい。

    • 2013 年に RPi 2 で Weewx 気象観測所を作ったが、今でも元の SD カードのまま問題なく動いている。100 万件を超えるデータを処理した。
    • CUPS も問題なく動く。古い Brother プリンタを現代化できた。
    • NetBSD をカスタマイズして 512MB に収まるようにして使っている。他の PC の USB ポートから給電できる。
    • 旧型モデルの利点は、フルサイズ HDMI ポートと、どんな USB 充電器でも安定して動くこと。
    • 昔は Pentium 2 300MHz でも 1Gbps ルーティングができた。Pi 1 でもその程度の役割なら十分こなせる。

  • Raspberry Pi 性能比較アーカイブへのリンク

    • Cookie 拒否オプションが複雑すぎて諦めた。
      • 代わりに YouTube 動画リンク を見ればよい。
      • Safari の Reader モードを使えば、Cookie ポップアップをある程度回避できる。
      • uBlock や Hagezi Pro++ DNS サーバーを使えば、こういうサイトを避けられる。
      • NoScript を使うと Cookie リクエスト自体が表示されない。
    • そのサイトには Cookie ベンダーが 300 社以上並んでいた。終わりがないかと思ったが、実際には終わりはあった。

  • Linpack テストも走らせるとよさそう。自分の結果は ここ にまとめてある。
    Pi 3 初期には 熱スロットリングの制御が遅く、システムがダウンすることもあった。フォーラムに報告したら「そんなことをして何になる？」という返答をもらった。

    • 自分もいろいろな SBC で HPL テストをしてきたが、Pi 4B 以前のモデルでは完走したことがない（結果リンク）。
    • 「そんなことをして何になる？」という反応は今も変わらない。時がたっても変わらない部分だ。
    • 組み込み経験者ならこの話に共感すると思う。Pi フォーラムの返答はいつも同じような数人が繰り返している。

  • Pi 5 は本体以外に クーラー・ケース・電源アダプタなどを足すと 150 ドル以上になって高い。
    一方、中古のミニ PC（EliteDesk、ThinkCentre Tiny など）なら 50〜100 ドルで i5-8400T、8GB RAM、NVMe、2.5GbE まで狙える。
    消費電力も 15W 程度で、Pi よりはるかに汎用性が高い。
    ただし、GPIO や組み込み用途では依然として Pi に分がある。

    • 一般的なコンピューティング用途で Pi を買う人はほとんどいない。
      小型で、PoE が使えて、GPIO があり、発熱が少ないから買うのだ。
      YouTuber が Kubernetes クラスタを作るのはコンテンツ用にすぎず、大半はホームオートメーションや LED 制御に使われている。
    • GPIO が必要なら USB アダプタで代用できる。

  • サイトは トラフィック急増（hug of death） に見舞われたようだ。
    自分は複数の Pi をホームサーバーとして使っている。Navidrome の音楽サーバー、パスワードマネージャー、ローカルネットワークサービスなど。
    Pi 1 から 2 にアップグレードしたときが、体感上いちばん改善が大きかった。たぶん ゲームエミュレーションが可能になった時期だったからだと思う。