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树莓派10年卖出4600万台,创始人:最初只想造廉价电脑

2022-03-02
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2012 年 2 月 29 日,树莓派单板计算机(SBC)问世,第一天发售就创造了10万台的记录。在过去的十年中,无论是制造商、专业工程师还是爱好者,都受益于树莓派的众多创意产品,从 Model B 到低成本的Pico派。刚刚过完10岁生日的树莓派,早已褪去了当年廉价电脑教具的外衣,一跃成为全球业界首屈一指的微型电脑品牌。



  为什么叫“树莓派”?


从某种意义上讲,「树莓」这个命名方式其实很单纯,因为大家当时都在用各种水果来给计算机和公司命名。
 
在一众「水果」中,要说最有名的,就是那个「苹果」了。

不过也不乏像是杏子(Apricot)、橡子(Acorn)这种。
 
而Acorn正是制造BBC Micro的公司,而这台计算机便是激发联合创始人兼首席执行官埃本·厄普顿开发树莓派的原因之一。
 
 
除此之外,厄普顿还表示,这个名字是对「blowing a raspberry」(大意是指秃噜嘴皮、发出带嘲弄意味的声音)一词的有趣引用。
 
至于「Pi」,你的脑子里第一反应是不是3.14159265358979323846……
 
没错,名字里的Pi就是对那个神奇的无理数「π」的致敬,同时也代表了用于开发的编程语言「Python」。
 
当然了,「Raspberry Pi」也可以理解成「Raspberry Pie」的双关语,所以自然也有了好吃「树莓派」。

在近期的采访中,厄普顿戏称:事实上,我很喜欢吃他们。这是一个非常明智的名字,因为它是一个很好的馅饼,而且它还没有被使用过。
 


Pi的一生


实际上,树莓派的历史在2006年就已经开始了。
 
当时技术世界与今天截然不同,谷歌才普及没多久,Facebook还十分新奇,而Twitter刚刚诞生。
 
 
而关于树莓派的一切,则始于博通公司的一位年轻工程师。

 
2011年5月,树莓派团队首次对外展示了雏形机。
 
2011年7月24日,树莓派社区开放,并发出首个官方博客贴。
 
 
2011年11月、12月,树莓派雏形机两次大规模更动设计,最终定型。
 
 
2011年,一些最终成为第一块树莓派板的alpha和beta版本被发布给一个封闭的用户群。

2012年1月,第一块Raspberry Pi板--B型(是的,B型在A型之前)被曝光,但只有10块板在eBay上出售。
 
2012年2月29日,Model B开始向公众发售。
 
按一个英国技术宅的回忆,他在当天早上6点钟就等着在网店上下订单。而且他这种发烧友似乎不少,因为发售树莓派的两家网店没多久就被过载流量整崩溃了。
 
2012年3月,树莓派团队在博客上公布中国代工厂发来一批故障品,有不符合设计的多余部件,始发售订单出货可能受影响。
 
2012年3月底,树莓派团队宣布中国代工厂发来合格补品,始发售缺口被补上了。
 
 
「我们在一开始已经意识到市场反响会比预期的要大,」厄普顿说。「我们的初始想法是生产 1000 或 10000 台或类似的数目……我们从中国的第一家合同制造商那里订购了几千台。」
 
「在2011年圣诞节前后,当我们拿到第一批beta产品时,我们将一个基于Debian的操作系统放到了网上……它马上有 50000 次下载,而下载者所能做的只有在 QEMU模拟机里跑一跑(有个 QEMU模拟系统的配置与树莓派很类似)。」
 
「50000 人为自己买不到的机器下载了这个非常原始的操作系统!」厄普顿惊呼。
 
那时创始团队才意识到顾客对树莓派的需求将远远高于1000、10000甚至100000台的数目。
 
2012年5月,首款带摄像头模组的树莓派开发成功。
 
全球首张由树莓派拍摄的照片,由开发工程师在测试中拍下
 
2012年9月,树莓派生产关系移往索尼欧洲部在英国的设施。
 
2012年5月、9月,树莓派始发售订单出货,首批产品发往美国纽约和西海岸湾区的科技产品发布会场。
 
厄普顿在西海岸科技开发者大会会场的留影,树莓派联合创始人、其妻利兹·厄普顿当时说要在办公室里也整个背景中的装置艺术
 
2012年10月,树莓派B型的内存扩容到512MB。
 
2012年11月底,价格降到25美元的树莓派A型样品生产成功。Pi 1 Model A+ 和B+这些初代树莓派计算机的最终迭代现在仍然可以买到。
 

时移世异,相同算力设备在不同年代的不同体积
 
有英国技术宅感叹,这款看上去更像个主板的微型电脑,市面上并不是没有堪匹敌的竞品。
 
但真没有竞品能像树莓派一样,10年不懈更新操作系统,确保新老用户一直都能使用即使是最古早的初代产品
 
 
迄今为止树莓派已经生产了大约 4600 万台,尽管因为供应链危机在2022年买到有点小难度。
 
现在,树莓派还制造和设计自己的芯片和微控制器,开辟了一系列全新的潜在应用。
 
树莓派芯片



树莓派与RISC-V


几个月前,Elektor高级工程师 Mathias Claussen问厄普顿,您为树莓派和树莓派 Pico 选择了 ARM 架构。但两年前,树莓派基金会也成为了 RISC-V 基金会的成员。为什么?

厄普顿答道:我们是 RISC-V 基金会的成员,但我们所做的一切都是为了提供帮助。RISC-V 需要很长时间才能产生影响。仅仅构建架构并拥有 ISA 是不够的。您还必须在非常大的性能范围内拥有可授权的高质量内核。


如果你看一下 ARM,它们的内核从 M0+ 升级到 Cortex 710 和 Cortex X2,与我们在 Pico 中使用的芯片大小仍然基本相同,甚至与 1980 年代的原始 ARM 1 大小也几乎相同。而英特尔处理器的尺寸和功耗都极为庞大,Arm的内核则涵盖了高性能及低功耗的所有空间。所以,ARM在硬件方面是一个非常成熟的生态系统,在软件方面也是一个非常成熟的系统。


为什么我们是 RISC-V 基金会的成员?我认为 RISC-V 在微控制器领域有机会,我们对它的成功方法想法。我认为我们一直热衷于在 RISC-V 标准化过程中分享这些内容。因此,这与构建基于 RISC-V 的 树莓派 或基于 RISC-V 的 RP2040 或 Pico 无关。这对我们来说是一项非常非常长期的投资,我们参与其中,伟大的事情正在发生,但这需要时间。



 如何制作树莓派?

 
厄普顿在BBC Micro的陪伴下长大:这是1980年代剑桥设计的两台热门的计算机之一(第二台是Sinclair Spectrum),它教会了整整一代英国计算机爱好者如何编码。
 
Micro不仅激发了厄普顿对编程的热爱,而且使他成为低成本计算机的爱好者。
 
但是这台高达350英镑的宝贝,对于学生来说还是太贵了。
 
为此,厄普顿便有了自己搞一台「平替」的想法,他的目标是比BBC Micro便宜十倍,这样就能让十倍的学生能够用上。
 
 
不过,想要做到这一点,就需要设计低成本、高性能的计算机需要技术、业界趋势、教育和制造方面的专业知识。

一开始,树莓派还只是一个纯粹的个人项目。厄普顿在那时都是利用自己晚上和周末休息的时间来进行开发的。
 
此后,厄普顿逐渐组织起了一个由剑桥计算机科学与技术系的 Robert Mullins 和 Alan Mycroft 教授、剑桥连续创业者和商业天使投资人Jack Lang,以及其他剑桥计算机科学家、工程师和制造业企业家构成的团队。
 
剑桥大学电脑实验室里陈列的树莓派面世前的各种设计雏形机
 
对于树莓派来说,则必须满足四个相互关联的要求:
 
  1. 应该是一个可编程的硬件。
 
  1. 应该是有趣的:1980年代的人群可能因为游戏而对计算机产生了兴趣,但当时计算机的性质意味着他们中的许多人几乎是偶然接触到编程的。树莓派必须具有同样程度的乐趣,并且能够完成年轻人对PC的期望。
 
  1. 价格应该足够低廉:团队确定了25美元的价格起点,部分原因是这大约是一本教科书的成本,而且它足够低,大多数家庭都能负担得起,而且学校可以补贴少数不能负担的学生家庭。
 
  1. 必须足够结实:厄普顿表示,我们希望孩子们拥有自己的树莓派,这意味着它必须能够承受被放入书包并被取出一千次。
 
 
最终,一个稳定、功能强大且便宜的树莓派在2012年诞生了。
 
2013年,树莓派获得了INDEX设计奖;2017年,又获得英国历史最悠久的工程创新奖——英国皇家工程院MacRobert奖。
有宅男调侃称,考虑到成本、适配性、易理解度、能耗、多任务处理性能,树莓派的所有指标都胜出女友


 今天的树莓派


作为硬件本身,树莓派家族已经发展得十分壮大了。
 
有只需4美元的树莓派Pico,也有高达8GB内存的旗舰级产品树莓派4 Model B(也有2GB和4GB内存可选)。
 
树莓派4
 
此外,还有一体式电脑树莓派Model 400,它的性能与树莓派4 Model B相似,内存为4GB。
 
树莓派400
 
对于那些需要更小、更便宜的电路板的人来说,还有树莓派Zero系列,它集成了蓝牙和WiFi以及512MB的SDRAM。
 

现在,树莓派每个月大约要生产10万台,但这还远远不够。厄普顿认为,真实的客户需求大约在100万到200万台之间。但是由于全球芯片短缺,树莓派虽然想扩大产能却有心无力。


如今树莓派的大火,很大程度上归功于最新的树莓派4。厄普顿认为,树莓派4是十年路上重要的里程碑,因为它的性能相比前代提高了3,而且加大了内存,开辟了多个价位的产品,性能的提升也扩大了用户范围。


现在,树莓派不仅为来自不同年龄和背景的人们打开编程世界之门。它的适应性、稳定性和低廉的价格使其成为电动汽车、物联网或自动化流水线等应用场景的理想选择。
 
而作为一台「电脑」,树莓派相当与众不同的一点在于,即便是在2012年购买的「老古董」,也仍然可以运行2022年最新的操作系统。

从厄普顿创立团队开始研究树莓派的2007年,到现在的2022年,申请剑桥大学计算机科学的学生数从200人增加到超过1600人。虽然这并不全然是树莓派的功劳,但这一结果仍然令厄普顿感到高兴。


除了销量、增长的计算机学生,还令厄普顿感到意外的是,这台最初面向学生而树莓派,现在已经成了重要的工业设备。据树莓派官方统计,工业应用占到树莓派总体销售额的40%


树莓派改变了工程师设计工业控制系统的方式,并已成为智能接口的标准组件。它的适应性、稳定性和低廉的价格,使其成为电动汽车充电、物联网、改造工厂机械等应用的理想选择。


许多厂商用树莓派实现了工业设备设计,用数字监控来发现生产过程中的故障。



树莓派历代版本简介


第一代的树莓派包括多个版本:A, A+, B, B+ ,国内常见的是 B 版本,A 版实际上没有发售A 版是 B 版的简化版。树莓派首先发行的是 B 版本。



树莓派 B






树莓派B型内置512MB内存,带两个USB端口,带100M有线网接口。
配置:

BroadcomBCM2835

ARM1176JZF-S核心(ARM11)700MHz

内存:512MByte

双核多媒体协处理器(采用VideoCore IV技术)

1个SD/MMC/SDIO接口、1个0/100以太网接口、2个USB host 接口、1个3.5mm音频插孔,1个HDMI视频接口、1个RCA视频接口,1个26pin扩展口(支持SPI.I2C、UART)

2013年2月国内厂商深圳韵动电子取得了该产品在国内的生产及销售权限,为了便于区分市场,树莓派基金会规定韵动电子在中国大陆销售的树莓派一律采用红色的PCB。




树莓派 A




Model A基本上可以认为是树莓派Model B的廉价版本,没有网络接口,内存容量也进一步缩小。树莓派A型(未发售)内置256MB内存,带一个USB端口,不带有线网接口。



树莓派B+






“树莓派B+”版本,依然采用 BCM2835 处理器以及和上一代树莓派相同的系统软件。内存也依然是512MB,但是在以下几处关键部件做了改进:

更多的 GPIO 针脚,40针!(老版本是26针)更多的USB接口,比老版本多2个,4个!并且对热插拔和过流保护做了改良。用Micro SD插口替换了老的SD插口。

更低的功耗,降低了功耗0.5~1W。音频优化,音频电路采用了专用的低噪音电源。

更简洁的外形,B+版本将USB接口和电路板边沿对齐了、移除AV接口,并在主板上做了4个固定孔,方便固定。

从配置上来说,model B+使用了和model B相同的BCM2835芯片和512MB内存,但和前代产品相比较,B+版本的功耗更低,接口也更丰富。model B+将通用输入输出引脚增加到了40个,USB接口也从B版本的2个增加到了4个,除此之外,model B+的功耗降到了0.5W到1W,旧款的SD卡插槽被换成了更美观的推入式microSD卡槽,音频部分则采用了低噪供电。从外形上来看,USB接口被移到了主板的一边,复合视频移到了3.5mm音频口的位置,此外还增加了四个独立的安装孔。



树莓派A+






这款新型号支持同Model B一样的 MicroSD 卡读卡器和40-pin的GPI连接端口,其他的功能包括博通 BCM2385 ARM11处理器、256MB的内存和HDMI输出端口。Model A+完整的规格如下:
配256MB内存的700MHz博通BCM2835处理器
40针的扩展GPIO
1个USB 2.0端口
4通道立体声输出和复合视频端口
全尺寸HDMI端口
连接树莓派摄像头的CSI端口
连接树莓派触控显示屏幕的DSI端口
用于加载系统和储存数据的MicroSD端口
Micro USB电源
更小的主板尺寸和完全兼容HAT
能够支持1080P高清视频输出


树莓派2B





树莓派2代的Model B采用Broadcom BCM2836 900MHz的四核SoC,1GB内存,是新一代开拓者,兼容1代B+。但相比之下,树莓派2的性能提升6倍,内存翻了一番。Raspberry Pi 2不仅能跑全系列ARM GNU/Linux发行版,而且支持Snappy Ubuntu Core及Windows 10  IoT Core(物联网版本)
配置:
搭载900MHz 的四核处理器(900MHz quad-core ARM Cortex-A7 CPU ),预计性能6倍于之前的B+版本。
1GB LPDDR2 SDRAM,2倍于之前的B+版本。
与1代完全兼容。


树莓派zero




配置:
博通 BCM2835 芯片 1GHz ARM11 core (比树莓派1代快 40%)
512MB LPDDR2 SDRAM
一个 micro-SD 卡槽
一个 mini-HDMI 接口,支持 1080p 60hz 视频输出
Micro-USB 接口用于供电和数据传输
1个 40Pin 的 GPIO 接口,同树莓派A+、B+、2B版本一样(引脚空置,需要自己焊接,这样在不需要使用到GPIO的时候会显得更加小巧更容易封装)
空置的视频接口(用于连接电视输出视频,需要自己焊接)
有史以来最小的树莓派尺寸,65mm x 30mm x 5mm


树莓派3B



配置:
64-bit 1.2 GHz ARM Cortex A53 处理器,内置 WIFI ,兼容 2.4GHz 802.11 b/g/n;
视频和 3D 性能进步明显;支持蓝牙 4.1 规范。
4 个 USB 2.0 端口, 10/100 以太网, HDMI 端口, 3.5mm 音频口和视频输出,CSI 和 DSI 摄像机和显示连接器。
microSD 插槽以及 GPIO 插槽。


树莓派Zero W





配置:
BCM2835,1GHz,ARM11 CPU
512MB RAM
Mini-HDMI 接口
Micro-USB On-The-Go 接口
Micro-USB 电源接口
40-pin GPIO HAT 预留焊接口
CSI 摄像头软排线接口
802.11n 无线网络支持
蓝牙 4.0 支持


树莓派3B+






树莓派3B+是采用 BCM2837B0 型号 CPU 构建,是之前 3B 上用的博通处理器的更新版本,这个处理器包含完整的性能优化和散热器。这允许更好的时钟频率,并能更准确地监控芯片温度。


双频无线网卡和蓝牙采用 Cypress CYW43455 “combo” 芯片,与上一代产品相比,3B+ 在2.4GHz 频带的数据传输表现更好,并且在 5GHz 频带的表现将更好。

配置:
1.4GHz 64位4核 ARM Cortex-A53 CPU
双频 802.11ac 无线网卡和蓝牙 4.2
更快的以太网(千兆以太网 over USB 2.0)
1G LPDDR2
PoE 支持(Power-over-Ethernet,with PoE HAT)
改进 PXE 网络与 USB 大容量存储启动


树莓派4B




树莓派4代基于 BCM2711 构建,完全重新实现了 28nm 的 BCM283X。使用更强大的 Cortex-A72 内核取代 Cortex-A53,从而使性能较树莓派3B+提高了2到4倍(具体取决于测试基准)。


配置:

1.5GHz 4核心64位 ARM Cortex-A72 CPU (~3×倍性能)

1GB/2GB/4GB LPDDR4 SDRAM 内存

全吞吐量千兆以太网

双频 802.11ac 无线网络

蓝牙 5.0

两个 USB 3.0 和两个 USB 2.0 接口

双显示器支持,分辨率高达 4K

VideoCore VI 显卡,支持 OpenGL ES 3.x

HEVC 视频 4Kp60 硬解码

完全兼容早期的树莓派产品


树莓派各版本参数




这些年你买过多少块树莓派,有多少块最后吃灰了呢?

来源:新智元等网络内容综合

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