لوحة Raspberry Pi 4 Model B حاسوب كامل على لوح بحجم بطاقة الصراف. معالج رباعي النواة ٦٤ بت بتردد ١٫٨ جيجاهرتز، وذاكرة ٣ جيجابايت من نوع LPDDR4، وإيثرنت جيجابت، وواي فاي ثنائي النطاق، وبلوتوث ٥٫٠، ومنفذا USB 3.0، ومخرجا فيديو يشغّلان شاشتين بدقة ٤K في آن واحد.

وهو يشغّل سطح مكتب لينكس كاملاً، ويعمل خادم ملفات، ويستضيف مواقع، ويحجب الإعلانات لشبكة كاملة، ويسجّل الكاميرات، ويتحكم بالأجهزة عبر منافذه الأربعين، ويعلّم البرمجة لأشخاص أكثر من أي لوحة أخرى في العالم.

وخيار الذاكرة ٣ جيجابايت يقع بين نسختي ٢ و٤ جيجابايت، ولمعظم ما تفعله هذه اللوحة فعلاً — سطح مكتب أو خادم أو مركز وسائط أو مركز أتمتة منزلية أو نظام كاميرات أو منصة تعلّم — فهو المقدار المناسب. فما فوق ٢ جيجابايت يمنحك مساحة لمتصفح بعدة تبويبات وبضع خدمات في الخلفية، وما فوق ٤ جيجابايت تدفع فيه ثمن ذاكرة لا تلمسها معظم أحمال العمل على هذه اللوحة.

وتلتزم Raspberry Pi بإنتاج هذه اللوحة حتى كانون الثاني ٢٠٣٤ على الأقل، ولهذا تظهر في المنتجات التجارية والصناعية لا على المكاتب فقط.

المواصفات

الموديل                : Raspberry Pi 4 Model B بذاكرة ٣ جيجابايت
الشريحة                : Broadcom BCM2711
المعالج                : رباعي النواة Cortex-A72 بـ ٦٤ بت @ ١٫٨ جيجاهرتز
الذاكرة                : ٣ جيجابايت LPDDR4-3200
الاتصال اللاسلكي        : ٢٫٤ و٥ جيجاهرتز بمعيار 802.11ac
البلوتوث               : ٥٫٠ مع BLE
الإيثرنت               : جيجابت حقيقي
منافذ USB             : ٢ × USB 3.0 و٢ × USB 2.0
منافذ GPIO            : هيدر قياسي بأربعين طرفاً، متوافق مع السابق
مخرج الفيديو           : ٢ × micro-HDMI حتى ٤K بـ ٦٠ إطاراً
منفذ الشاشة            : MIPI DSI بمسارين
منفذ الكاميرا           : MIPI CSI بمسارين
الصوت والفيديو المركّب   : مقبس صوت ستيريو رباعي الأقطاب وفيديو مركّب
فك ترميز الفيديو        : H.265 بدقة ٤K@٦٠، و H.264 بدقة 1080p
الرسوميات              : OpenGL ES 3.1 و Vulkan 1.0
التخزين                : مدخل بطاقة microSD (البطاقة غير مرفقة)
دخل التغذية            : ٥ فولت عبر USB-C، بتيار ٣ أمبير كحد أدنى
                        ٥ فولت عبر هيدر المنافذ، ٣ أمبير كحد أدنى
الطاقة عبر الإيثرنت     : مدعومة عبر لوحة PoE منفصلة
حرارة التشغيل          : من ٠ إلى ٥٠ درجة مئوية للهواء المحيط
ضمان الإنتاج            : حتى كانون الثاني ٢٠٣٤ على الأقل
الاعتماد               : شهادة توافق لاسلكي للوحدة

أهم المزايا

• حاسوب مكتبي حقيقي — معالج رباعي النواة ٦٤ بت بتردد ١٫٨ جيجاهرتز مع ٣ جيجابايت ذاكرة يشغّل سطح مكتب لينكس كاملاً ومتصفحاً وحزمة مكتبية ومحرر أكواد.

• شاشتان بدقة ٤K — مخرجان، كلاهما يدعم ٤K بـ ٦٠ إطاراً، فتشغّل شاشتين من لوحة واحدة.

• إيثرنت جيجابت حقيقي — فبخلاف الموديلات الأقدم التي كان الإيثرنت فيها يتقاسم نطاق USB، هذا جيجابت فعلي.

• منافذ USB 3.0 — بسرعة نقل تقارب عشرة أضعاف USB 2.0، وهو ما يهم كثيراً عند الإقلاع أو التشغيل من قرص SSD خارجي.

• أربعون منفذاً للإدخال والإخراج — وهي سبب كون هذه اللوحة أكثر من حاسوب صغير، إذ تتخاطب مباشرة مع الحساسات والريليهات والشاشات والمحركات واللوحات الملحقة.

• منفذا كاميرا وشاشة مخصصان — موصّلا MIPI لوحدات الكاميرا والشاشات اللمسية الرسمية.

• واي فاي ثنائي النطاق بشهادة وحدة — فالوحدة اللاسلكية معتمدة مسبقاً، ما يقلل كلفة ووقت الاعتماد إن كنت تدمجها في منتج.

• فك ترميز فيديو عتادي — يفك ترميز ٤K بمعيار H.265 عتادياً، فيشغّل فيديو ٤K بسلاسة كمركز وسائط.

• الإنتاج مضمون حتى ٢٠٣٤ — توفر طويل الأمد للتصاميم التجارية والمناهج التعليمية والتركيبات الصناعية.

• أكبر منظومة برمجية بين الحواسيب أحادية اللوحة — صور نظام رسمية وآلاف الدروس ومجتمع حلّ معظم المشاكل التي ستواجهها.

الاستخدامات

• حاسوب مكتبي للتصفح والمستندات والبرمجة

• تعلّم لينكس وبايثون والإلكترونيات

• خادم منزلي وتخزين شبكي ومشاركة ملفات

• حجب الإعلانات على مستوى الشبكة وترشيح أسماء النطاقات

• مركز وسائط وتشغيل فيديو ٤K

• مركز الأتمتة المنزلية

• مسجّل كاميرات المراقبة وخادم فيديو

• جهاز ألعاب كلاسيكية

• متحكم للروبوتات والأتمتة

• بوابة إنترنت الأشياء ومسجّل بيانات

• اللافتات الرقمية وشاشات المعلومات

• التدريس في الصفوف والجامعات

• المنتجات التجارية التي تحتاج توفراً طويل الأمد للقطع

مهم للعراق: حد الخمسين درجة

هذه هي المواصفة الأهم هنا، ونادراً ما تُذكر في الإعلانات.

لوحة Raspberry Pi 4 مصنّفة للعمل بين صفر و٥٠ درجة مئوية للهواء المحيط. وهي حرارة الهواء حول اللوحة لا حرارة الشريحة.

وصيف بغداد يتجاوز ذلك بانتظام في أي مكان بلا تكييف. فاللوحة في غرفة غير مبردة أو صندوق مغلق أو علبة على السطح أو داخل مركبة ستعمل خارج مواصفتها — والعواقب العملية تبدأ قبل الحد المصنّف بكثير:

• خفض الأداء الحراري يبدأ عند نحو ٨٠ درجة على الشريحة، وتبلغها اللوحة غير المبردة في غرفة حارة بسرعة تحت الحمل، فينخفض الأداء بشدة.

• عدم الاستقرار والإطفاء المفاجئ يتبعان مع تلاشي الهامش.

• قصر العمر من التشغيل الحار المستمر.

وماذا تفعل حيال ذلك:

• ركّب تبريداً دائماً. فالمشتت الحراري حد أدنى، والصندوق بمروحة أفضل. ولأي تشغيل مستمر في الصيف، عامل التبريد النشط كأمر إلزامي لا اختياري.

• لا تحبسها في علبة صغيرة دون تهوية أو مروحة؛ فالصندوق المحكم في غرفة بحرارة ٤٥ درجة فرن.

• أبقها في مساحة مكيّفة حيثما يسمح التطبيق.

• وللتركيبات الخارجية أو على الأسطح، تحتاج صندوقاً مبرداً نشطاً أو مقاربة مختلفة تماماً.

فاللوحة التي تعمل بشكل ممتاز شتاءً وتتعطل باستمرار في تموز ليست تالفة، بل يُطلب منها العمل خارج مداها المصنّف.

مصدر التغذية: السبب الأول للمشاكل

مشاكل Raspberry Pi الناتجة عن تغذية غير كافية أكثر من مشاكلها من كل الأسباب الأخرى مجتمعة.

تحتاج اللوحة ٥ فولت بتيار ٣ أمبير كحد أدنى عبر USB-C. لا "شاحن USB-C كان موجوداً عندك"، بل مصدراً يوفّر فعلاً ٣ أمبير بجهد ٥ فولت مستقر تحت الحمل.

وما يحدث مع مصدر غير كافٍ:

• ظهور أيقونة البرق على الشاشة، وهي تحذير انخفاض الجهد

• إعادة تشغيل وتجمّد عشوائيان، يُلامان عادة على بطاقة الذاكرة أو النظام

• خفض اللوحة لأدائها بنفسها لتقليل سحب التيار، فتبدو بطيئة بلا سبب ظاهر

• انقطاع أجهزة USB بشكل متقطع

• تلف نظام الملفات بعد إطفاء غير سليم

والحل ببساطة شراء مصدر مناسب. فمصدر Raspberry Pi الرسمي بمنفذ USB-C، أو ما يعادله بتصنيف ٥٫١ فولت و٣ أمبير، كلفته بسيطة ويلغي فئة كاملة من الأعطال الغامضة. وإن أحضر لك أحدهم لوحة "لا تعمل بشكل صحيح"، فاسأل عن مصدر التغذية أولاً.

ولاحظ أيضاً الملاحظة في المواصفات: مصدر جيد بتيار ٢٫٥ أمبير مقبول فقط إن بقي سحب ملحقات USB الموصولة تحت ٥٠٠ مللي أمبير إجمالاً. فإضافة قرص صلب أو عدة أجهزة USB تجعل ٣ أمبير ضرورية.

ما تحتاجه إضافةً

اللوحة وحدها لن تعمل. فالمنظومة العاملة تحتاج:

مصدر تغذية       ٥ فولت / ٣ أمبير بمنفذ USB-C - أساسي، لا توفّر فيه
بطاقة microSD    ١٦ جيجابايت كحد أدنى، ويُفضّل ٣٢، من علامة جيدة
كابل micro-HDMI  وليس HDMI عادياً - فاللوحة تستخدم micro-HDMI
تبريد            مشتت حراري كحد أدنى، ومروحة أو صندوق نشط للصيف
لوحة مفاتيح وفأرة  أي طقم بمنفذ USB أو بلوتوث
صندوق            يحمي اللوحة ويحسّن التبريد عادة

ونقطة micro-HDMI تفاجئ الجميع تقريباً. فاللوحة لا تحتوي مقبس HDMI بالحجم القياسي، وتحتاج كابل micro-HDMI إلى HDMI أو محوّلاً؛ فكابل HDMI العادي لن يدخل.

البدء بالاستخدام

١. اكتب نظام التشغيل على بطاقة microSD باستخدام برنامج Raspberry Pi Imager من حاسوب. ونظام Raspberry Pi OS هو الخيار القياسي، كما تعمل أنظمة أوبونتو و LibreELEC و RetroPie وغيرها.
٢. أدخل البطاقة، ووصّل لوحة مفاتيح وفأرة وكابل micro-HDMI بشاشة.
٣. وصّل التغذية أخيراً. فاللوحة بلا مفتاح تشغيل، وتعمل بمجرد وصول الطاقة.
٤. اتبع إعداد الإقلاع الأول لضبط اللغة وتخطيط لوحة المفاتيح والواي فاي وكلمة المرور.

وللاستخدام بلا شاشة — كخادم — يستطيع برنامج Imager تهيئة الواي فاي واسم الجهاز والدخول عن بعد قبل كتابة البطاقة أصلاً، فتتصل اللوحة بشبكتك عند أول إقلاع وتصل إليها عن بعد.

ملاحظات عملية

• جودة بطاقة الذاكرة تهم. فالبطاقات الرخيصة أو المقلّدة هي السبب الثاني لمشاكل هذه اللوحات بعد مصادر التغذية. استخدم علامة موثوقة وبطاقة بتصنيف A1 أو A2.

• فكّر بالإقلاع من منفذ USB. فاللوحة تستطيع الإقلاع من قرص SSD عبر USB، وهو أسرع بكثير وأمتن من بطاقة الذاكرة؛ ويستحق ذلك لأي نظام يعمل باستمرار.

• أطفئها بشكل سليم. ففصل التغذية عن لوحة عاملة قد يتلف نظام الملفات؛ استخدم أمر الإطفاء أو خيار القائمة.

• منافذ GPIO بجهد ٣٫٣ فولت ولا تتحمل ٥ فولت. فتوصيل إشارة ٥ فولت بمنفذ قد يتلف المعالج؛ استخدم محوّلات مستوى.

• الطاقة عبر الإيثرنت تحتاج لوحة PoE منفصلة — فاللوحة وحدها لا تستقبلها.

• خذ نسخة احتياطية من صورة بطاقتك بعد إعداد النظام؛ فإعادة البناء من الصفر بعد تلف بطاقة أمر مرهق.