라즈베리 파이 드래그 레이스: Pi 1부터 Pi 5까지의 성능 비교

• 2012년 첫 출시된 Raspberry Pi 1부터 2023년의 Pi 5까지 약 13년간의 성능 발전을 실제 테스트로 비교
• 각 세대의 CPU·GPU 성능, 전력 효율, 네트워크 속도, 저장장치 성능을 동일 조건에서 측정
• 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 개선
• PCIe 포트와 전원 버튼이 추가된 Pi 5는 확장성과 실사용 성능 모두에서 큰 진전을 보여줌

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