樹莓派

樹莓派（Raspberry Pi）英國樹莓派基金會開發的微型單板計算機，目的是以低價硬體及自由軟體促進學校的基本電腦科學教育。

樹莓派系列計算機每一代均使用博通（Broadcom）出產的 ARM 架構處理器，如今生產的機型（樹莓派 5）記憶體在 4GB 和 8GB 之間，以 TF 卡作為系統儲存媒體（初代使用 SD 卡），配備 USB 介面和 HDMI 的影片輸出（支援聲音輸出），內建 Ethernet/WLAN/Bluetooth 網路連結的方式（依據型號決定），並且可使用多種作業系統。產品線型號分為 A 型、B 型、Zero 型和 ComputeModule 計算卡。

Raspberry Pi OS 是官方推出的作業系統，適用於所有型號的樹莓派，樹莓派基金會網站也提供了 Ubuntu MATE、Ubuntu Core、Ubuntu Server、OSMC 等第三方系統供大眾下載。

已釋出機型

樹莓派已經衍生了幾代產品。除了作為微控制器的 Pico，每一代均使用博通（Broadcom）出產的 ARM 架構處理器（CPU）和整合顯示卡（GPU）。

處理器速度從 700MHz 到 1.5GHz 不等，RAM 在 256MB 和 8GB 之間，使用 SD 卡儲存作業系統和程式。 配備 USB 介面、HDMI 的影片輸出（支援聲音輸出）和 RCA 端子輸出，內建 Ethernet/WLAN/Bluetooth 網路連結的方式（依據型號決定）。GPIO 口提供瞭如 I²C 的通訊協議。ModelB 擁有 8P8C 乙太網介面，Pi3,、Pi4 和 Pi ZeroW 擁有板載 Wi-Fi 802.11n 和 Bluetooth（藍牙）。售價由 5 美元到 75 美元不等。

Raspberry Pi1 ModelB（第一代產品）於 2012 年釋出，隨後功能更簡單和更便宜的 ModelA 釋出。2014 年，樹莓派基金會推出經過改進的 Raspberry Pi1 ModelB+。這些樹莓派的大小隻有一張信用卡的大小，代表主流產品線的尺寸。1 年後，經過改進的 A + 和 B + 釋出。 一個為了嵌入式系統的 "Compute Module" 計算卡於 2014 年 4 月釋出。擁有更大 RAM 的 Raspberry Pi2 於 2015 年 2 月釋出。

擁有更小尺寸、更少 I/O 和 GPIO 的 Raspberry PiZero 於 2015 年 11 月釋出，售價僅 5 美元。Raspberry Pi ZeroW 於 2017 年 2 月 28 日釋出，為配置了 Wi-Fi 和藍牙的 Zero，售價 10 美元。Raspberry Pi ZeroWH 於 2018 年 1 月 12 日釋出，為配備了已經焊接的 GPIO 口的 Zero W。

Raspberry Pi3 ModelB 於 2016 年 2 月釋出，配備 1.2 GHz 64-bit 博通 BCM2837 處理器，新增了 802.11n Wi-Fi、藍牙功能和 USB 啟動功能。Raspberry Pi3 ModelB + 於 2018 年的 Pi Day（3 月 14 日）釋出，配備更快的 1.4 GHz 64-bit 處理器和快 3 倍的千兆乙太網或 2.4 / 5GHz 雙頻 802.11ac Wi-Fi （100 Mbit/s）。同時配備 Power over Ethernet (PoE) ，USB 啟動和網路啟動功能，SD 卡不再是必須的。

Raspberry Pi4 ModelB 於 2019 年 6 月底釋出，處理器升級為 1.5GHz 的博通 BCM2711（四核 Cortex-A72），增大了板載記憶體容量，為 1/2/4GB，藍牙升級為 5.0，擁有 2 個 USB2.0 介面，2 個 USB3.0 介面，電源也採用了較新的 USB-C 介面，售價依照 1GB 機種賣 35 美元，2GB 機種賣 45 美元，4GB 機種賣 55 美元。2020 年為樹莓派發行 8 週年，2 月 28 日將 2GB 版降價至 35 美元，同時逐漸停售 1GB 版；5 月 28 日推出 8GB 版，售價 75 美元。2020 年 10 月 19 日，Raspberry pi 4 compute module 上市，使用全新尺寸 55 x 45 mm 新尺寸。2020 年 11 月 4 日，Raspberry Pi 400 釋出。

Raspberry Pi 5 於 2023 年 9 月底釋出，使用的 SoC 為博通 BCM2712（4 核心 64 位 Cortex-A76 處理器，VideoCore VII 圖形處理器，16 納米制程），首次應用了樹莓派基金會自行研發的 RP1 整合式 I/O 控制器（臺積電 40LP 製程），搭載了 4/8GB LPDDR4X-4267 記憶體。4GB 版本售價為 60 美元，8GB 版本售價為 80 美元。

硬體

Raspberry Pi 的硬體已經發展了好幾個版本，在 RAM 大小和外圍裝置支援方面都發生了很大的變化。

2.1 硬體規格

以下為樹莓派系列計算機的硬體規格列表

注

A 型和 B 型之命名是在文化上參考了英國教育性質的 BBC Micro 電腦， 由 BBC 廣播公司所支援及供款， 艾康電腦（Acorn Computers）公司所開發。艾康電腦公司開發了 ARM 架構處理器（樹莓派硬體所屬於的架構），以及開發了執行在樹莓派上的作業系統 RISC OS.

BCM2711 晶片時採用的是 28 納米制程，優於前代的 40 奈米。

2.2 主要介面

2.2.1 Pi Zero

2.2.2 Model A

2.2.3 Model B

2.3 GPIO 引腳

作業系統

Raspberry Pi OS - 樹莓派主要使用以 Linux 內核的作業系統，目前 Raspberry Pi OS 是 Raspberry Pi 所有型號的官方作業系統。

3.1 PINN（前身為 NOOBS）

NOOBS - NOOBS 是樹莓派官方作業系統安裝管理器，在安裝 NOOBS 後於開機時，可選擇 OS 開機，或安裝 OS。
PINN（PINN Is Not NOOBS，PINN 不是 NOOBS） - PINN 是 NOOBS 的加強版。

3.2 Raspberry Pi 官方推薦第三方作業系統

Ubuntu MATE - 2016 年 4 月由官網推出 Raspberry Pi 版本。
Ubuntu Core - Ubuntu 的開發由英國 Canonical 有限公司主導，南非企業家 Mark Shuttleworth 所創立。Canonical 透過銷售與 Ubuntu 相關的技術支援和其他服務來產生收益。
Ubuntu Server - 自 Ubuntu 5.10 版（Breezy Badger）起，與電腦版同步發行，可當作多種軟體伺服器，如電子郵件伺服器、基於 LAMP 的 Web 網站伺服器、DNS 伺服器、檔案伺服器與資料庫伺服器等。伺服器版通常不預裝任何桌面環境，與電腦版本相比，佔用空間少，執行時對硬體要求較低，最少只需要 500MB 硬碟空間和 64MB 記憶體。
OSMC - OSMC 成立於 2014 年， 是一個以 Linux 核心的免費開源媒體播放器， 可讓你從本地網路儲存裝置和 Internet 播放媒體。
LibreELEC - LibreELEC 是專為 Kodi 在當前的媒體中心硬體上構建的輕量級 “剛剛足夠的作業系統” Linux 發行版。
Mozilla WebThings - Mozilla WebThings 是 Mozilla 的 Web of Things 的開源實現，包括 WebThings Gateway 和 WebThings 框架。
PiNet - Raspberry Pi 教室的免費和開源集中式使用者帳戶和檔案儲存用 Linux。
RISC OS - 在 2011 年，一個移植的 Cortex-A9 PandaBoard 已宣佈和樹莓派在公眾場合露面的開發版本可免費下載的候選發布版已跟進，這版本已免費提供樹莓派使用者。
Weather Station - Raspberry Pi Oracle Weather Station 的 Raspbian 映像檔。
IchigoJam RPi - 將 Raspberry Pi 直接引導到 IchigoJam BASIC 介面運作。

3.3 其他作業系統

Windows 10 IoT Core - "Windows 10 IoT 核心版" 為微軟提供的免費 Windows 10 版本，又稱為物聯網核心，在樹莓派 2 以上版本都可運作正常，目前已停止支援。
Windows 10 ARM - 非官方支援，Windows 10 在 ARM64 平臺上的版本，提供仿 32 和仿 64 的 X86 應用程式模擬執行。
Windows 11 ARM - 非官方支援，Windows 11 在 ARM64 所推出的版本，提供仿 64 的 X86 應用程式模擬執行。
Arch Linux ARM - 非官方支援，由 Arch Linux ARM 專案維護。
Pidora - 為 Raspberry Pi 移植的 Fedora 的重製版本。
Puppy Linux - 是一個小型的 Linux 獨立發行版。包含 SeaMonkey, AbiWord, Gnumeric, Gxine/xine 等應用程式。 該發行版現由 Barry Kauler 等維護。
openSUSE - 前身為 SUSE Linux 和 SuSE Linux Professional，是一個 Linux 發行版與專案，由 SUSE Linux GmBH 與其他公司贊助。
Fedora Remix - 是較具知名度的 Linux 發行套件之一，由 Fedora 專案社群開發、紅帽公司贊助，目標是建立一套新穎、多功能並且自由（開放原始碼）的作業系統。
Slackware ARM - 是 Slackware Linux, Inc 的 Patrick Volkerding 製作的 Linux 發行版本。它力圖成為「UNIX 風格」的 Linux 發行版本。它的方針是隻吸收穩定版本的應用程式，並且缺少其他 Linux 版本中那些為發行版本客製化的組態工具。
FreeBSD 與 NetBSD - BSD 中較為普遍使用的作業系統.

Plan 9 from Bell Labs - 貝爾實驗室九號計畫是一個分散式作業系統，由貝爾實驗室的計算科學研究中心在 1980 年代中期至 2002 年開發，以作為 UNIX 的後繼者。它現在仍然被作業系統的研究者和愛好者開發使用。
Moebius - 以 Debian 藍圖設計的輕量級 ARM HF 發行版。 它使用 Raspbian 儲存庫可容納 128 GB SD 卡。 它僅具有最少的服務，並且其記憶體使用已最佳化以保持較小的佔用空間。
OpenWrt - 經常運用在嵌入式裝置上，用來路由網路傳輸。
Kali Linux - 一個由 Debian 派生出來的發行版，設計用來做數位取證和滲透測試。
Pardus ARM - 一個基於 Debian 的作業系統，也是 Pardus 的輕量級版本。
Instant WebKiosk - Instant WebKiosk 是基於 Debian GNU / Linux 的作業系統。Binary Emotions 完全專注於 Raspberry Pi 作業系統。
Minepeon - 是用於挖掘加密貨幣的專用作業系統。
Kano OS - 一個為專為兒童使用者製作的作業系統。
Nard SDK - Nard GNU / Linux 是 Raspberry Pi 的軟體開發套件（SDK） 。與 “普通” Linux 發行版不同，Nard 完全旨在開發可在遠端位置晝夜執行的 嵌入式作業系統。Nard 在 Raspberry Pi 中的執行方式類似於 PC 中的 Live USB。在啟動過程中，所有內容都上傳到 RAM 並從那裡執行。
Sailfish OS - 是一個以 Linux 為基礎的開放原始碼作業系統，主要用於移動裝置，由諾基亞前員工成立的 Jolla 公司在諾基亞於 2011 年放棄的 MeeGo 系統的社群開發 Mer 專案基礎上開發而來。
Tiny Core Linux - Tiny Core Linux 是一個基於 Linux4.x 版本核心，採用 BusyBox、Tiny X、FLTK 和其它小型軟體構築的帶圖形化使用者介面的微型 Linux 作業系統。由於體積很小，大約 10MB，故採用整體裝載入 RAM 的方式執行，速度很快。
IPFire - IPFire 是一個關注於安全的 Linux 發行版，其應用場景是當路由器和防火牆，其配有直觀的 Web 管理介面，僅在 Raspberry Pi 1 上執行； 目前暫不計劃移植到 Raspberry Pi 2 以上版本。
xv6 - xv6 是在 ANSI C 中針對多處理器 x86 系統的 Unix 第六版。
與數位媒體中心有關的作業系統：OpenELEC，Xbian，Rasplex，LibreELEC
與音樂有關的作業系統：Volumio，Pimusicbox，Runeaudio，moOdeaudio。
與復古電動遊戲有關的作業系統：Retropie，Recalbox，Happi Game Center，Lakka，ChameleonPi，Piplay。

社群

自由及開放原始碼軟體公司的 Jamie Ayre 描述樹莓派專案中最令人興奮的部分是社群。社群部落格羅素・戴維斯（Russell Davis）說，社群力量使基金會專注於文件和教學。社群愛好者發展的圍繞著平臺的雜誌，例如電子雜誌《》。在英國的聖母高中的資訊和通訊技術教師 艾倫・O'Donohoe 的帶領下，社群展開了名為 “樹莓醬”（Raspberry Jam）的一系列社群教學活動，在英國各地舉行，和其他更遠的地方。並且，以教師為主導的社群開始建立一個眾包（Crowd Source）的工作計劃。

愛好者經常聚會、交流使用心得，稱這類聚會為 “樹莓醬”（Raspberry Jam）。英國曼徹斯特、馬漢萊斯、美國矽谷、新加坡等地也舉辦過樹莓醬聚會。

應用

南安普敦大學的電腦工程師們使用 64 個樹莓派構建了一套廉價的「超級電腦」。命名為 Iridis-Pi，取自該校的另外一臺超級電腦 Iridis。其主要目的是為了啟發學生們進行高效能運算方面的研究，甚至自己也可以輕鬆構建。

該「超級電腦」擁有 64 個處理器，採用如樂高積木的方式累加而成，使用訊息傳遞介面透過乙太網實現連通。每個樹莓派裝備了一張 16GB SD 卡，所以整套系統具備 1TB 的儲存空間。總造價在 2500 英鎊以下。

Simon Cox 教授表示他們嘗試了在該超級電腦上執行 Pi 測試，不過沒有公佈運算測試。

截至 2012 年 1 月，在英國已收到來自公立學校的和獨立（私立）學校的董事會的查詢，後者數量是前者數量的 5 倍左右。希望企業將贊助購買條件較差的學校。分銷商 Premier Farnell 集團的 CEO 說，在中東的一個國家政府已表示有興趣提供每一個女學生一個電路板，以提高她們的就業前景。

2018 年，美國國家航空航天局推出了開源的 Open Source Rover 專案，該專案是火星探測車好奇號的縮小版，使用 Raspberry Pi 作為控制模組，鼓勵學生和業餘愛好者參與機械，軟體，電子和機器人工程。

太空派

2014 年 12 月，英國宇航署啟用這個太空派的計畫。太空派選拔賽在 2015 年 1 月開始，開放給英國所有中小學生參加。

歐洲空間局的英國籍宇航員提姆・皮克在他的任務期間帶了兩塊樹莓派上國際空間站。他在軌道上把優勝隊伍撰寫的程式碼載入，收集資料並傳回地球。

歷史

2006 年，早期的樹莓派的概念來源於 Atmel 的 ATmega644 微控制器。其原理圖和 PCB 佈局可供公眾下載。基金會受託人埃・厄普頓（Eben Upton）彙集了一批教師學者和電腦愛好者，製作一套啟發孩子的電腦。這種電腦是受到了 1981 年的艾康電腦公司的 BBC Micro 電腦的啟發。第一臺 ARM 電腦的原型被裝在與一個隨身碟的大小相同的一個「盒子」中。它一端有一個 USB 介面，而另一端有一個 HDMI 介面。

8.1 釋出之前

2011 年 8 月，基金會製造出第一批 Alpha 電路板共 50 片。這些電路板的功能與原計劃中的 B 型的相同，但體積更大以容納測試介面。該電路板的演示展示了它能執行 LXDE 桌面的 Debian，以 1080p 的解析度執行雷神之錘 3，透過 HDMI 播放全高畫質 MPEG-4 影片。

2011 年 10 月，RISC OS 5 系統的實驗版本能夠正常執行，並且展示這個成果給大眾，並且在經過一年多的開發後，在 2012 年 11 月釋出給大眾使用。

2011 年 12 月，在 100 個未組裝的電路板中，二十五個 B 型的 Beta 測試版電路板被組裝和測試。測試版電路板的元件部屬與量產電路板相同。在電路板的設計上發現一個錯誤，即 CPU 上的一些引腳沒有保持高電平，這個錯誤在首次生產時已被修復。Beta 版電路板已證明可以啟動 Linux，播放 1080p 的電影預告片和執行 Samurai 的 OpenGL ES 基準測試。

2012 年的第一週，10 個電路板在 eBay 上被拍賣。有人匿名購買，並捐贈給座落在英國薩福克的電腦歷史博物館。這十個電路板（總零售價 220 英鎊）拍賣一共籌集了超過 16000 英鎊的資金。預計在 2012 年 2 月結束釋出之前，該基金會的伺服器因為使用者重複的重新整理頁面而造成大量負載。

8.2 釋出

首批 1 萬個電路板是在中國大陸或臺灣製造，而不是在英國。這是由於各個組成部分要進口關稅繳付，而成品不用。中國製造商只需要 4 周的準備時間，但在英國需要 12 周。節省下的資金可再投資於該基金會的其他研究和開發活動。

2012 年 3 月由於乙太網路孔的安裝不良，基金會公佈首批電路板運輸受到延誤。但該基金會預計，如果需要的話，未來批次的製造數量可以毫無困難地增加。

「我們已經確保能得到足夠大量具有磁性模組的乙太網路聯結器，在協助提供部件方面，Premier Farnell 和 RS Components（兩個經銷商）是極好的。」厄普頓說。

最初的銷售開始 2012 年 2 月 29 日 06:00 UTC。同時，它宣佈，A 型原本有 128 MB 的 RAM，但在釋出之前要升級到 256 MB。該基金會的網站也宣佈「在專案的開始 6 年後，我們的第一次開發執行就要接近結束了 - 雖然樹莓派的故事才是個開始。」他們在英國本地的兩個特許專賣店銷售，由於過重的流量導致官方網站暫停服務，他們立即推出自己的網站。同時站長也懇求，「朋友～你能別如此頻繁的按 F5 嗎，將會使伺服器癱瘓的。」雖然還未經證實，報告顯示，有超過 200 萬的意向書或預購。樹莓派官方 Twitter 帳戶報導，Premier Farnell 在發售的最初幾分鐘內就銷售一空，而在第一天的 RS Components 的預購訂單超過 10 萬。截至 2012 年 9 月，已售出大約 500,000 板。

2012 年 3 月，製造商被報導要接受「健康的數量」的預購訂單。

8.3 釋出之後

2012 年 4 月 16 日有報導第一個買主收到了他們的樹莓派。截至 2012 年 5 月 22 日，已經運送超過 20000 個樹莓派。2012 年 7 月 16 日宣佈，每一天有 4000 個被製造，讓樹莓派進入了大批次生產階段。9 月 5 日樹莓派基金會公佈了 B 型第二次修訂版。

在 2012 年 9 月 6 日基金會宣佈大批次的樹莓派將在英國製造，由位於威爾士 Pencoed 市的索尼工廠生產。該基金會估計，該工廠每月將生產 30,000 個，並將創造大約 30 個新的就業機會。在 2012 年 10 月，它的兩個主要分銷商的一些客戶等待他們的訂貨竟超過了 6 個月。據報道，這是由於在採購 CPU 和保守的銷售預測上的困難。

2014 年 10 月 23 日，樹莓派基金會宣佈已售出大約 380 萬臺樹莓派。

2015 年 2 月 2 日，樹莓派基金會發布了第二代產品 —— 樹莓派 2，售價 35 美元。樹莓派 2 採用 4 核 Broadcom BCM2836 (ARMv7-A) 晶片、雙核 VideoCore IV GPU 和 1GB 記憶體，其餘配置與樹莓派 B + 型一致，除了支援第一代樹莓派支援的作業系統外，樹莓派 2 將能夠執行 Windows 10 以及 Snappy Ubuntu Core。

樹莓派累計出貨量單位 (百萬臺)

截至 2015 年 2 月，根據樹莓派基金會統計，已經售出超過 500 萬臺樹莓派，成為最暢銷的英國電腦。

2015 年 6 月 8 日，樹莓派基金會宣佈已售出大約 600 萬臺樹莓派。成為英國賣得最快的個人計算機，也是英國曆史上銷量第二的計算機，僅次於賣出 800 萬臺的 Amstrad PCW。

2015 年 11 月 26 日，樹莓派基金會發布了一款廉價產品 —— 樹莓派 0，售價僅 5 美元，該產品較樹莓派和樹莓派 2 相比，具有更小的尺寸。

2016 年 2 月 29 日，樹莓派基金會發布了比樹莓派 2 的規格還高，內建有 Wi-Fi 和藍芽的樹莓派 3，售價仍然是 35 美元。樹莓派 3 採用 4 核 Broadcom BCM2837 (ARMv8-A) 晶片，其餘配置與樹莓派 2 相同。

截至 2016 年 11 月，樹莓派累計售出 1100 萬臺。

2017 年 2 月 28 日，樹莓派基金會發布了和樹莓派 3 一樣內建有 Wi-Fi 和藍芽的樹莓派 zero W，售價為 10 美元。

截至 2017 年 3 月，樹莓派累計售出 1250 萬臺，有媒體稱其成為史上第三暢銷的通用計算機，位列蘋果麥金塔和微軟 Windows 個人計算機之後。

截至 2017 年 7 月，累計售出 1500 萬臺樹莓派。

截至 2018 年 3 月，樹莓派累計售出 1900 萬臺。

2019 年 6 月 24 日，樹莓派基金會發布 3 種 RAM 容量的樹莓派 4，依照容量 1GB 機種賣 35 美元，2GB 機種賣 45 美元，4GB 機種，售價為 55 美元。

截至 2019 年 12 月，樹莓派累計售出 3000 萬臺。

2020 年 5 月 29 日，樹莓派基金會發布樹莓派 4 RAM8GB 機種，售價為 75 美元。

2020 年 11 月 2 日，樹莓派基金會發布樹莓派 PI400，是一款塞入 Raspberry Pi 4B 的鍵盤一體機，只有 4GB 機種，售價為 70 美元。

評價

9.1 正面

技術作家於 2011 年 5 月描述了樹莓派是一個 “潛在的 BBC Micro2.0” 專案，不是要取代而是要補充 PC 相容機。在 2012 年 3 月在 ITPRO 上，斯蒂芬・普里查德（Stephen Pritchard）呼應了 “BBC Micro 的接班人” 的情緒。

在英國的電腦歷史博物館大力支援樹莓派專案，感覺是它可以 “迎來一個新的時代”。在釋出之前，樹莓派板子被展示給在劍橋的 ARM 執行長 Warren East，概述了谷歌的想法，以提高英國科學和技術教育。的合著者，Alex Hope，認為兒童接觸計算機程式設計的興奮是充滿希望。

在 2012 年 10 月樹莓派贏得了 T3 的 “年度創新獎”。

9.2 負面

然而，Harry Fairhead 表明更多的重點應放在提高現有硬體上提供的教育軟體， 例如，利用類似於谷歌手機程式設計軟體工具（Google App Inventor）讓編寫程式返回學校，而不是增加新的硬體選擇。ZDnet 網站的文章作者之一 Simon Rockman 認為，青少年將 "有更好的事情要做"，不用管在 20 世紀 80 年代發生的事。

一些開源專案批評了缺乏可用的硬體文件（樹莓派網站上的常見問題，博通（Broadcom）公司沒有為了 BCM2835 釋出一個完整的 data sheet），這可用的硬體文件釋出本應該將使得其他作業系統移植到樹莓派變得更容易。