树莓派4于2019年6月首次亮相，时隔四年后，备受期待的树莓派5终于在2023年9月28日正式发布。去年底，CEO埃本·厄普顿还信誓旦旦地表示2023年看不到Pi 5，因为全球芯片短缺后需要一年时间消化库存。可结果呢？他给粉丝们带来了一个惊喜——板子不仅发布了，而且官方表示10月23日就能买到（国内可能要稍晚一些）。

树莓派4本身已经是相当强劲的单板计算机，而Pi 5声称处理能力是前代的两到三倍。首发提供4GB和8GB RAM版本（后续还会有1GB和2GB型号），外形尺寸基本与4B一致，但增加了一些用户期待已久的功能：内置实时时钟、PCIe 2.0接口，还有一个电源按钮。最关键的是，Pi 5换上了新的四核2.4GHz Cortex-A76 Arm CPU（旧款最初是1.5GHz的Cortex-A72，后来通过固件提升到1.8GHz），新的南桥芯片承诺提升USB 3.0吞吐量，GPU也升级为VideoCore VII（主频800MHz，上一代是500MHz）。整个板子还有很多细节改进，比如带安装孔的内置风扇连接器、双摄像头接口，以及支持更高速率的MicroSD卡读卡器。

价格方面，4GB和8GB版分别定价60美元和90美元，只比树莓派4同容量版本贵5美元，性价比相当亮眼。但Pi 5的性能究竟如何？它和现有的HAT扩展板、配件生态能否良好配合？目前还没拿到板子，正好找到一篇海外创客的实测文章，一起看看。

外观与接口变化

树莓派5外观上和4代、3B+非常相似，乍一看还是那块经典的Pi板子，让人想起2014年的B+改进设计。不过仔细看——那个“极为先进”的3.5mm音视频插孔已经不见了，所以这一代没有模拟视频/音频接口。当然，自树莓派3以来，那个插孔基本没怎么用过。

相机和显示器接口变得更小，采用了Pi Zero上的15针连接器，而不是原来的22针。注意，现在有两个相邻的接头，意味着可以连接两个摄像头、两个DSI显示器，或者混合使用。第三个接口是PCIe 2.0 x1，用于连接快速外设——没错，NVMe固态硬盘可以用上了。我们询问了厄普顿，他确认这个接口支持所有尺寸的NVMe固态硬盘，但需要专门设计的M.2 HAT，评测发布时这个HAT还没准备好。

树莓派5保留了双micro HDMI接口，每个都能支持4K 60Hz输出。不过说实话，很少有人会用双显示器。两个micro HDMI接口之间有一个单独的UART连接器，可用于之前发布的Pi Pico调试套件，或者与其他微控制器建立UART连接。

眼尖的读者会发现USB和以太网接口位置互换了——Pi 5似乎借鉴了早期板子的布局，这意味着它需要新的外壳。除了接口变化，还有一些细微差别使得旧款Pi B型外壳不再兼容。有意思的是，树莓派5产品简介还特意提醒：“如果你用外壳，不要把它完全盖住。”后面我们会解释原因。

两个新功能：RTC与电源按钮

先看两个新功能。实时时钟（RTC）终于有了电池备份——现在可以在没有NTP服务器或不占用GPIO空间的扩展板的情况下，保持准确时间。另一个是电源按钮！有人可能觉得这没什么大不了，但这确实是用户长期呼吁的功能，不少创客甚至自己做了第三方方案。按下按钮会弹出关机/注销菜单，再按一次触发安全关机——实际上是待机模式，功耗只有1.4瓦。再次按下按钮就能启动。你也可以通过编程让按钮执行其他功能，因为它是一个瞬时按钮，不是切断电源的硬开关。

唯一没变的是40针GPIO接口，从2014年树莓派B+引入至今一直保留。这个接口同时确立了HAT标准（类似Arduino的Shields）。Pi 5的GPIO与之前基本一致，但有一些细微调整，稍后详述。

▲ 树莓派5和树莓派4对比情况

发热与功耗：史上最热的树莓派

树莓派5是我们测试过所有Pi板中最热的。空闲时，无任何散热装置的情况下，温度约50.5℃，功耗约2.7瓦。压力测试下很快触发热量限制（82℃），CPU从2.4GHz降至1.5GHz，温度飙至86.7℃（7瓦），而且CPU速度会出现多次变化（2311MHz、2256MHz、2201MHz、2146MHz），似乎在速度和温度间找平衡。

那树莓派4表现如何？空闲时45.7℃，功耗1.02瓦；压力测试79.8℃，功耗6.2瓦。相比Pi 5多了约1瓦功耗，但换来更强大的算力。无散热下Pi 4压力测试温度更低，而加装散热器后Pi 5能降到59.3℃，并保持良好性能。

可以说，Pi 5是为“发烧”而生——要最佳性能，必须加散热片。官方主动散热器效果不错，由铝散热片（带阳极氧化树莓派徽标）和鼓风机组成，能冷却SoC、RAM和新的RP1芯片。散热器有自己的安装孔，一个在USB-C口旁，另一个在GPIO和USB之间，用推入式塑料插销固定。拆卸时可用钳子或塑料笔管挤压插销。风扇连接器位于USB口旁，比之前必须占用GPIO引脚的风扇方案好多了——以往会阻碍HAT使用。当CPU温度达到50℃时风扇启动，空闲时散热器把Pi 5温度维持在39.5℃，功耗2.6瓦；压力测试升至59.3℃（功耗6.8瓦），远低于热量限制点。有趣的是，用主动散热时功耗反而比没散热时略低一点。

电源按钮与待机功耗

电源按钮是个“软”按钮，通过脚本选择注销/关机/重启，再按一下软关机进入待机。待机功耗1.3瓦，约为闲时一半。还能更低——树莓派工程团队给出了降低待机功耗的指南，我们实测可以降到0.05瓦，比之前低得多。不过待机时5V(GPIO)引脚保持高电平，3.3V引脚低电平，可能对某些HAT造成问题（HAT不会随Pi关机）。新修订的HAT+规范将解决这个问题。

散热方案兼容性

能用现有散热片和风扇吗？可以，但由于板子布局变化，并非所有散热器都适用。比如Akasa Gem Pro和52Pi的Ice Tower就无法直接使用。

主动散热方面，试了Pimoroni的Fan Shim——一块滑动到GPIO上的主板，仍保留接口。空闲时Pi 5温度约29.6℃，非常安静，散热性能60.4℃，和官方主动散热器的59.3℃差不多。如果你已经有Fan Shim，是很好的替代品；没有的话可以考虑官方主动散热器，价格未知。

被动散热方面，我们从亚马逊买了普通自粘散热片，贴在SoC、PMIC和Wi-Fi芯片上。空闲温度41.1℃（无散热时50.5℃），压力测试升至85.6℃，仅比无散热低1.2℃——所以说，买便宜散热片就是浪费钱。建议要么上主动散热，要么等市场上有合适的定制被动方案。

超频：能到多高？

可以超频，但能到多高看运气（英文叫Silicon lottery）。超频不难，只需调整配置文件。我们成功将CPU超到3GHz，也试过3.2GHz，但neofetch和vcgencmd报告的速度不一致——neofetch显示3.2GHz，vcgencmd显示3GHz。和树莓派工程团队沟通后确认3.2GHz是误报，所以评测中省略了该数据。无论超多少，都需要良好散热。小散热片被动散热远远不够，必须用主动散热将温度降到80℃以下。以3GHz运行时，空闲温度46.6℃，功耗3瓦；压力测试69.2℃，功耗10瓦。

64位操作系统与PEP 668

测试样机配了一张预装最新树莓派操作系统的microSD卡，这次是64位版本，内核6.1.0。64位版本长期以来排在32位之后，因为很多旧板只支持32位，但自树莓派3起就已支持64位了。新系统基于2023年7月发布的Debian 12（代号Bookworm），带来很多变化，其中最大的之一是Python版本升级到3.11，以及随之而来的Python模块安装方式变化。

以前我们通常直接在系统范围或单用户安装Python模块，虽然方便，但容易与系统Python包管理器冲突。Python 3.11引入了PEP 668来解决这个问题——建议在虚拟环境（venv）中安装包，就像在一个隔离的“小岛”上，不影响操作系统。这对新手来说可能变得复杂，但对提供第三方插件和硬件扩展板的公司影响更大。

性能实测：快了两三倍？

树莓派5的启动时间更快、microSD卡性能更高、64位操作系统加持，整体感觉确实比4代快很多。应用程序启动速度提升明显：在同样microSD卡上，打开Gimp只需5.5秒（Pi 4需10.8秒），打开Firefox 5.1秒（Pi 4需8.6秒），启动时间约18秒（Pi 4为38秒）。

合成基准测试中差距更直观：Sysbench单线程CPU测试，Pi 5每秒2,729个事件，Pi 4为1,766（越高越好）。四线程下，Pi 5为10,912，Pi 4为7,068，提升54%。7-Zip压缩基准测试，Pi 5压缩速度9,543 MIPS，Pi 4仅4,287 MIPS，提升122%；解压13,231 MIPS vs 7,568 MIPS。AI测试方面，用TensorFlow Lite和SqueezeNet神经网络跑Phoronix基准，Pi 5只需25,276微秒，Pi 4需80,327微秒，差距68%。

凭借更快的启动时间、更高效的microSD性能和64位系统，树莓派5的速度体验确实对得起“2~3倍性能”的宣传。

视频播放与流媒体

像树莓派4一样，Pi 5通过双micro HDMI可输出两个4K显示器，而且增强的GPU支持每个屏幕60Hz刷新率，甚至支持HDR（如果显示器兼容）。我们暂时没法验证HDR和60Hz，但从单4K输出流畅度来看，驱动第二个显示器应该没问题。更大的问题是流媒体视频——这历来是树莓派的“软肋”。更快的GPU和CPU有希望改善。实际测试中，YouTube 1080p 24fps视频播放非常流畅，掉帧很少；1080p 60fps自然视频也流畅，但YouTube的“Nerds统计”显示掉了一些帧。当屏幕输出设为4K、播放1080p视频时，两个视频都变得非常卡顿，掉帧约三分之二，无论是否全屏。调整播放器大小都慢。也许未来软件更新能改善，但至少1080p分辨率下播放1080p视频已经相当流畅，相比前代提升明显。

USB与MicroSD性能：RP1芯片发威

树莓派5用了新的“Pi Silicon”芯片RP1，看起来很像RP2040——这是树莓派公司首次尝试定制芯片。RP1负责大部分I/O处理。根据资料，RP1提供的USB带宽是之前型号的两倍以上，使用UAS的USB驱动器传输更快。RP1还提供了专用的四通道1.5Gbps MIPI相机和显示器接口，总带宽增加三倍。不过USB 3.0口理论上限仍是5Gbps，期待更高处理能力来驱动更高吞吐量。

测试了MicroSD和USB 3.0固态硬盘的存储性能。Sysbench文件IO测试：Kingston Canvas Go Plus MicroSD读12.75MB/s、写8.5MB/s；固态硬盘读31.33MB/s、写20.89MB/s。对比Pi 4，MicroSD读8.78MB/s、写5.85MB/s；固态硬盘读12.96MB/s、写8.64MB/s——速度都翻倍以上。另外，Pi 5的MicroSD读卡器现在支持SDR104标准，理论速度可达104MB/s，而Pi 4的理论上限约50MB/s，实际从未见过超过40MB/s的卡。我们用IOZone测试了几张卡，Kingston Canvas Go Plus顺序读写达到86~55MB/s，同一卡在Pi 4上顺序写入仅37~41MB/s。值得一提的是，Pi 5有M.2连接器（通过HAT），可以直接接NVMe固态硬盘，速度应该更高。

GPIO与HAT兼容性

GPIO是树莓派的最大亮点。40个引脚为电子项目提供了无限可能。虽然Python是首选，但Lua、Go、C、JavaScript、BASIC等都能用。我们通常用RPi.GPIO和GPIO Zero模块测试。GPIO Zero运行没问题，新手可以放心。但RPi.GPIO遇到了一些问题——这是由Ben Croston在树莓派早期创立的模块，很多HAT的软件依赖它。在Pi 5上，我们无法正确测试大部分第三方HAT，只有官方Sense HAT测试成功，因为它使用了libgpiod而不是RPi.GPIO。

树莓派CTO Gordon Hollingworth对此声明：树莓派OS将遵循Debian、Ubuntu的做法采用PEP 668，鼓励用户理解安装包的风险，并提供更多文档和工具（如virtualenvwrapper）。任何使用标准Linux接口通信的HAT无需更改软件。但很多HAT依赖非便携接口（如RPi.GPIO），每次新硬件发布时都会出问题。在Pi 5发布前的这段时间，他们将与制造商紧密合作，及时更新软件——这也是将发布和上市时间分开的优势。零售发布前的几周足够制造商调整。正式发售后我们也会重新测试一些HAT。另外，安装主动散热器后读取GPIO引脚可能有点困难，建议使用2x20公母头延长器，让插头在散热器上方保持通风，并用M2.5支撑柱和螺丝稳定板子。

双摄像头支持

树莓派5引入了多摄像头支持，这在主流Pi板上是新功能。计算模块（Compute Module）从一开始就支持，但大多数用户没有计算模块。编码方面，libcamera和Picamera2都支持多摄像头——通过传递摄像头参数（0或1）即可。摄像头/显示器使用了Pi Zero系列的15针连接器，老款摄像头用22针，需要更换电缆或适配器。我们在Pi 5上两种都试了，一切顺利。

PoE支持

PoE（以太网供电）需要新的PoE HAT。之前Pi 3B+和Pi 4的PoE插头在GPIO和以太网端口之间，Pi 5上这个位置被风扇连接器占用，PoE插头移至相机/显示器和以太网口之间。所以不能简单用跳线连接，预计不久会推出替代PoE HAT。

模拟仿真性能

写这篇文章时，树莓派5的模拟器支持还在追赶中。RetroPie、Lakka、Recalbox等肯定会更新。我们希望在PS2以后时代的模拟有改善——像Khadas VIM4和Edge 2 Pro对PS2、PSP有出色仿真，Gamecube/WiiU的模拟会是很好的选择，让Pi 5成为复古游戏的低成本方案。如果你只玩老游戏，那么100%确定Pi 5对8位、16位甚至许多32位游戏机处理能力绰绰有余，还可能提升后期街机（1990年代末以后）的性能。

对比与总结

相比树莓派4，价格贵了5美元，是否物有所值？从计算能力来看，是的。虽然无法达到Khadas VIM4、Edge 2 Pro或LattePanda Sigma的高度，但也没花那么多钱。树莓派5正朝着低成本、低功耗的Linux桌面电脑转变，同时保留GPIO功能。过去树莓派常被视为“带Linux的GPIO”，现在Pi OS与Debian、Ubuntu标准对齐，更像一台Linux电脑了。PEP 688及其对HAT的影响就是这种变化的一个例子。短期内附件制造商需要调整，但这种调整终将发生。有些旧附件可能得不到更新，退路就是继续用树莓派4或更早型号。

从很多方面看，树莓派5都无可挑剔。如果你是Pi粉，肯定迫不及待想入手——60或80美元的价格也负担得起（记得多预算几美元买散热）。Pi 5有太多值得喜欢：更强的整体性能、更流畅的视频播放、更大的存储带宽，这是选择它而非4代的最好理由。实时时钟和电源按钮对很多人来说也非常实用。如果你不需要这种性能，树莓派4仍然是可靠选择——可以在无主动散热下做更多事，且市场支持已有四年。如果不需要Linux，只要GPIO功能，8美元的Pi Pico W也是好选择。但如果你想要目前最好的树莓派单板电脑，Pi 5就是首选。