Depuis quelques années maintenant, la folie Raspberry Pi a emporté de nombreux bidouilleurs, développeurs et autres amateurs de domotique ou même de robotique. Le tout avec un ordinateur ultra-compact, vendu entre 10 et 40 euros.
Ceux qui suivent le marché informatique depuis une quinzaine d'années ont pu constater deux tendances qui se sont accélérées avec le temps : les réductions de la taille des ordinateurs et du coût d'une machine fonctionnelle.
Du micro-ordinateur à l'ordinateur micro
Les fameux XPC de Shuttle ont longtemps été l'emblème de la première tendance, avec des ordinateurs de bureau qui restaient performants. C'était notamment le cas du SS51G, mis sur le marché en 2002, qui permettait pour la première fois d'utiliser une carte graphique AGP dans un boîtier compact pour l'époque : 300 x 200 x 185 mm pour 4,5 kg.
Depuis, des marques comme Zotac sont arrivées sur ce marché, ainsi qu'Intel et ses NUC. Avec les processeurs de la génération Kaby Lake-G, on dispose de PC ultra-compacts comme les Hades Canyon (NUC8 i7HVK et i7HNK) qui embarquent un CPU haut de gamme, une connectique très fournie et un GPU dédié dans seulement 221 x 142 x 39 mm.
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Que de chemin parcouru en 15 ans
Mais une telle machine, qui doit être complétée par de la mémoire et du stockage, coûte entre 850 et 1000 euros. Dans l'entrée de gamme, les « sticks » ont en général pris le relai. Sous forme d'une clé HDMI, ils embarquent un processeur x86 issu de la branche Atom. Des outils intéressants pour la bureautique, mais inadaptés pour des usages plus avancés en raison de leur connectique limitée, ou de leur prix : entre 150 et 300 euros pour les premiers modèles.
C'est là que la seconde tendance entre en jeu, l'OLPC (One Laptop per Child) ayant fait office de déclencheur il y a une dizaine d'années. L'objectif était alors de fournir un portable entier à moins de 100 dollars. Sur le marché grand public, le mouvement a donné naissance aux netbooks, une tendance presque oubliée depuis, même si l'on peut toujours trouver des portables dans les 100 à 250 euros (malgré une licence Windows 10), notamment chez Thomson.
La révolution Raspberry Pi
Dans le même temps, David Braben planchait sur un projet d'ordinateur dont le PCB ne dépassait pas la taille d'une carte de crédit pour une trentaine de dollars. Ce développeur, qui travaillait jusqu'à lors sur des jeux vidéo, donnera naissance en 2009 à la fondation Raspberry Pi. Soutenue par l'Université de Cambridge et Broadcom, cette organisation caritative anglaise veut promouvoir une vision accessible et ludique de l'informatique, notamment auprès des jeunes.
Dix ans plus tard, c'est un véritable succès. En 2017, la fondation annonçait avoir écoulé 12,5 millions de cartes. Elle édite depuis 2015 le magazine MagPi, proposée en version française par Elektor depuis le début de l'année. Une dizaine de déclinaisons du Raspbery Pi ont été mises sur le marché, sans compter les « Compute module » destinés à l'industrie.
Car le Raspberry Pi est allé bien au-delà de l'éducation, des cours de Scratch, de Python ou même de la distribution Linux Raspbian, basée sur Debian et proposée officiellement par la fondation. Fedora, Kali, Librelec, OSMC, Pinet, RetroPie, Ubuntu, ... même Microsoft y est allé de son OS dédié à l'IoT fonctionnant sur les Raspberry Pi.
Avec le succès sont venus les clones et autres projets alternatifs. Plus compacts, moins chers, plus puissants, avec du stockage intégré, chacun tente de se démarquer à sa manière. Mais malgré ses défauts, le Raspberry Pi reste pour beaucoup une référence, difficile à égaler. Même par des géants comme ASUS et sa Tinker Board (aux alentours de 65 euros) qui peine à fédérer une communauté. Intel a de son côté jeté l'éponge avec son projet Galileo l'année dernière.
Seuls les Arduino, qui misent sur l'open hardware et une utilisation plus orientée vers l'électronique, font la différence.
Une galaxie de déclinaisons
Depuis le Raspberry Pi B, lancé en février 2012 à 35 dollars, beaucoup de chemin a été fait. Un modèle plus accessible (25 dollars) a été mis sur le marché début 2013 : le Raspberry Pi A. Il a été suivi des B+ et A+ en 2014. Ils doublaient la quantité de mémoire proposée (512 Mo contre 256 Mo auparavant) et amélioraient la connectique, notamment via des cartes MicroSD et du composite (prise jack).
En 2015, le SoC Broadcom BCM2835 était abandonné pour le BCM2836 utilisé pour le Raspberry Pi 2. Un changement de chiffre loin d'être anodin : passage d'un à quatre cœurs, architecture Cortex A7 (ARM v7) et petit coup de pouce côté fréquence (900 MHz contre 700 MHz auparavant). La mémoire était une nouvelle fois doublée (1 Go). Seule la partie graphique restait inchangée (encore aujourd'hui) : une Broadcom VideoCore IV sur tous les modèles disponibles.
Cette augmentation de capacités et puissance ne s'est pas faite sans incidence sur la consommation. Les modèles A(+) avaient besoin de 200/300 mA, contre 600/700 mA pour les B(+). Le Raspberry Pi 2 était le premier à annoncer 800 mA, soit 4 watts avec une alimentation (Micro USB ou GPIO) de 5V.
C'est ainsi qu'est né fin 2015 la gamme Raspberry Pi Zero. Elle proposait des performances proches des premiers modèles, avec une carte, une connectique et un prix encore plus compacts. Les dimensions passaient de 85,6 x 53,98 x 17 mm à 65 x 31 x 5, et le poids du PCB de 45 g à 9 seulement. Le prix de 35 dollars chutait à... seulement 5 dollars.
Cap sur le Wi-Fi et le Gigabit (ou presque)
Problème, le premier modèle était livré sans connecteur réseau. Il fallait donc forcément lui adjoindre un module dédié, s'en servir localement ou utiliser les possibilités du port OTG. Début 2017, une version « W » équipée de Wi-Fi 802.11n et du Bluetooth 4.1 était mise sur le marché, à 10 dollars. Cette année elle était complétée par un modèle « WH » proposant des broches GPIO au lieu de simples points de contact.
Dans le même temps, le Raspberry Pi 3 faisait son apparition. Son principal apport était le passage à un SoC Broadcom BCM2837 (utilisé pour certains 2 B par la suite). Là aussi, la faible évolution de la référence cachait une montée en gamme intéressante : quatre cœurs Cortex A53 (ARM v8) à 1,2 GHz, capables de gérer le 64 bits. On retrouvait également le duo Wi-Fi 802.11n/Bluetooth 4.1, le port réseau restant à 100 Mb/s.
Il aura fallu le Raspberry Pi 3 B+, lancé en janvier, pour aller un peu plus loin, malgré un tarif inchangé : une révision B0 du SoC capable de grimper à 1,4 GHz, du Wi-Fi 802.11ac, du Bluetooth 4.2, le support du Power over Ethernet (en option) et un port réseau Gigabit. Mais ce dernier est limité à un débit de 300 Mb/s puisqu'il utilise un bus USB 2.0.
Notez que les Raspberry Pi 3 sont les seuls à pouvoir booter sur un stockage USB (après modification logicielle).
Quel modèle choisir ?
En attendant un éventuel Raspberry Pi 4, qui ne devrait sans doute pas arriver avant l'année prochaine, sur quel modèle devez-vous compter ? Tout dépendra bien sûr de vos objectifs.
Si vous avez besoin de monter un petit serveur pour exécuter quelques opérations à distance, contrôler un peu de domotique ou héberger un petit site, la gamme Zero sera bien suffisante. Si vous comptez utiliser un réseau Wi-Fi, optez pour un modèle W, bien plus facile à installer. Le WH ne vous sera utile que si vous avez besoin des broches GPIO.
Comptez une dizaine d'euros dans une boutique spécialisée, auxquels il faudra ajouter 5 euros de frais de port. Pour un tel produit, évitez les revendeurs généralistes comme Amazon où il sera plutôt question d'une vingtaine d'euros frais de port inclus. Ajoutez 5 ou 6 euros pour le boîtier officiel, de bonne facture. Bien entendu, vous pouvez craquer pour un autre modèle, pléthore de produits étant proposés.
Méfiez-vous également des kits de démarrage, qui ne sont pas toujours une bonne affaire. Surtout qu'il est assez simple de trouver une alimentation micro USB et une carte MicroSD. L'installation, elle, ne nécessite pas forcément d'utiliser un écran, ainsi qu'un clavier et une souris dédiés.
Si vous avez des besoins plus conséquents côté performances, ports USB 2.0, stockage ou connexion réseau, tournez-vous vers la gamme classique. N'espérez par contre pas un tarif plus faible pour un Raspberry Pi 2 par exemple. Pour cela, il faudra vous tourner vers le marché de l'occasion.
Comptez dans les 38 euros pour un RPi 3 Model B+, frais de port compris, chez un revendeur comme Amazon qui sera parfois plus attractif. C'est deux à trois fois plus cher qu'un Zero WH, d'où l'intérêt de ces derniers. Il est possible de se tourner vers des boutiques comme Farnell pour obtenir de meilleurs tarifs, mais elle se focalise sur les professionnels.
Notez que l'achat du Raspberry Pi lui-même n'est souvent qu'un début. De nombreux modules ou accessoires peuvent être utilisés pour le compléter. Cela va du petit afficheur à l'écran complet en passant par des modules ZigBee/Z-wave, des capteurs en tout genre et autres solutions pour clusters de quatre modèles Zero. Bref, de quoi occuper votre imagination, vos soirées et vos week-ends pour un bon moment.
La question de l'alimentation
Le choix du bloc d'alimentation mérite toute votre attention pour éviter les problèmes. En effet, bien qu'un simple connecteur micro USB suffise, on ne peut pas utiliser le premier venu comme source d'alimentation.
Dans sa documentation, la fondation recommande des blocs capables de fournir 2,5 A pour parer à toutes les situations. Car outre la carte, il faudra peut-être alimenter des périphériques externes, des modules, etc. Les recommandations officielles sont les suivantes :
- Raspberry Pi Model A(+) : 700 mA
- Raspberry Pi Model B / Zero (W/WH) : 1,2 A
- Raspberry Pi Model B+ / 2 B : 1,8 A
- Raspberry Pi 3 Model B(+) : 2,5 A
Les ports USB 2.0 des différentes cartes sont taillés pour 100 mA, ce qui est suffisant pour la plupart des appareils. Mais pour des disques durs externes par exemple, cela peut poser problème. Ainsi, il est recommandé d'utiliser une alimentation externe ou un hub alimenté lorsque cela est possible ou en cas de problème.
Notez au passage qu'il est possible de booter depuis un périphérique de stockage externe à partir du Raspberry Pi 3. Nous avons évoqué cette procédure dans notre guide d'installation détaillé.
