Raspberry Pi 400: TEST du PC de bureau à moins de 100$ dont vous ne saviez pas que vous aviez besoin

En fin d’après-midi vendredi, j’ai reçu un SMS de notification passionnant – mon échantillon de révision de la nouvelle Raspberry Pi 400 était arrivé. J’ai appris l’existence du nouveau modèle Pi la semaine dernière lors d’une interview du fondateur de Raspberry Pi, Eben Upton, et du directeur de Canonical Desktop Engineering, Martin Wimpress, à propos de la nouvelle prise en charge des ordinateurs de bureau Ubuntu 20.10 pour la famille de matériel Pi.
En bref, le Pi 400 est une version légèrement plus rapide du 4GiB Pi 4 qui est livré préassemblé dans un petit châssis en forme de coin avec clavier intégré. Le nouveau modèle vise directement le remplacement des ordinateurs de bureau et peut être acheté seul pour 70 $ ou en kit complet (comme vu ci-dessus) pour 100 $.

Le nouveau facteur de forme – qui est apparemment en préparation depuis l’introduction du clavier officiel Raspberry Pi – s’adresse et soutient avec enthousiasme le cas d’utilisation croissant du Pi 4 comme remplacement ou alternative au PC de bureau traditionnel. Upton a déclaré à Ars que le Pi 400 est environ 20 % plus rapide que le Pi 4 ; il possède en grande partie les mêmes composants sous le capot mais sur une carte disposée différemment, et son CPU BCM2711 est cadencé un peu plus haut que le BCM2711 du Pi 4.

Déballé et branché, le Pi 400 est fonctionnel mais pas particulièrement beau. Le clavier intégré permet de réduire le nombre de câbles à manipuler. Malheureusement, les câbles restants risquent exceptionnellement de gronder et d’avoir un aspect un peu sauvage. Ils sont à la fois plus rigides et plus courts que ce que je préférerais dans un monde idéal, ce qui rend difficile, voire impossible, de se retrouver avec une installation qui ne ressemble pas à un nid de rats. Le câble rouge de la souris se heurte assez violemment aux câbles blanc cassé de l’alimentation USB-C et de la sortie micro-HDMI, ce qui n’aide en rien.

Cela dit, il est important de rappeler que le kit complet se vend au détail pour 100 dollars. Dans les limites du prix très généreux de la Pi 400, il n’est pas vraiment juste de se plaindre trop fort de quelques gaffes esthétiques ici et là ! Les consommateurs qui ont quelques dollars de plus à dépenser pourraient envisager de remplacer la souris du Pi 400 par quelque chose d’un peu plus fonctionnel… et un clavier de taille normale ne serait pas une mauvaise idée tant que vous y êtes.

Le clavier intégré est fonctionnel mais sensiblement plus étroit qu’un clavier standard. Je ne suis généralement pas sensible aux variations dans la disposition du clavier en raison d’une longue carrière impliquant de nombreux ordinateurs d’autres personnes, mais j’ai été confronté à des problèmes constants de saisie erronée pendant tout le temps où j’ai testé le Pi 400.

Il est également intéressant de noter que, si le Pi 400 prend en charge les doubles écrans, il le fait avec des ports micro-HDMI, et non des ports de taille normale – et il est livré avec un seul câble. Vous aurez besoin d’un câble supplémentaire si vous voulez utiliser votre Pi 400 avec un double affichage. Et comme il est livré avec un câble micro-HDMI vers HDMI, et non avec un adaptateur, les choses se compliquent si vous voulez l’utiliser avec, par exemple, des écrans LED portables qui ont eux-mêmes des ports de taille différente.

Enfin, il n’y a pas de prise audio de 3,5 mm sur le Pi-si vous l’avez branché à un téléviseur ou à un moniteur avec des haut-parleurs, il peut transmettre le son via HDMI ; sinon, vous aurez besoin d’un périphérique audio USB pris en charge. J’ai testé avec un casque de jeu USB peu coûteux, qui a bien fonctionné.

J’ai commencé à tester le Pi 400 en utilisant sa distribution Linux Raspberry Pi OS native – qui est essentiellement Debian avec LXDE et beaucoup de middleware l’optimisant pour le Pi. Malheureusement, il n’y a presque rien qui empêche les utilitaires de test standard qui fonctionnent sur ARM Linux – tout ce que j’ai pu trouver était la Phoronix Test Suite, qui aurait nécessité plus de temps pour fonctionner que je n’en ai eu pour tester l’appareil au total. Donc, pour l’essentiel, je vais parler de mon expérience subjective, plutôt que de chiffres concrets.

La bonne nouvelle concernant le Pi 400 est qu’il fait un PC de bureau crédible, dans le sens où, oui, vous pouvez totalement l’utiliser sans que les choses se cassent. Cela dit, vous ne risquez pas d’oublier que vous utilisez un appareil ARM très peu coûteux. Tout comme le Pinebook Pro, le Pi 400 présente une forte latence tout en ouvrant des applications qu’il est peut-être possible de vivre avec mais impossible de ne pas remarquer.
Tout comme le Pinebook Pro, une fois que les applications sont ouvertes, elles fonctionnent en général assez bien, bien que nous ayons trouvé que le cœur hexagonal de 2,0 GHz du Pinebook Pro, avec son petit processeur de 1,5 GHz, était nettement plus performant que le cœur quadruple de 1,8 GHz du Pi 400. Le plus gros problème que j’ai rencontré concernait les vidéos YouTube à haute résolution et à haute fréquence d’images par seconde.

Je n’ai testé le Pi 400 qu’avec un moniteur 1080p, donc je ne peux pas parler à ses côtelettes avec des vidéos 4K, mais il n’est absolument pas capable de gérer le Costa Rica en vidéo HDR 4K 60fps sans perte d’images visible, même à 720p. Le problème majeur ici semble être le taux de 60fps, et non la résolution 720p. J’ai également testé l’épisode « Forêts » de la série de documentaires de Netflix « Notre Planète » sur YouTube à 1080p, et cette vidéo a été reproduite sans problème.

En examinant l’utilisation du CPU pendant la lecture de la vidéo 60fps du Costa Rica, nous pouvons voir le petit CPU Broadcom quadricœur 1,8GHz qui a du mal à fonctionner – il est à ses limites, avec une utilisation du CPU pour tous les cœurs à plus de 90 pour cent. Bien que le BCM2711 prenne en charge le déchargement matériel du décodage vidéo – sans lequel cette vidéo serait lue en secondes par image, plutôt que de perdre un peu d’images – le déchargement matériel ne peut pas faire grand-chose, et on demande à l’unité centrale de prendre en charge plus de choses qu’elle ne peut en gérer sur le plan logiciel.

Cet effet est encore plus visible lorsque l’on entre ou sort de la lecture en plein écran. Sur un PC de bureau standard, cette opération prend peut-être 100-150 ms. Sur le Pi 400, il faut souvent jusqu’à trois ou quatre secondes complètes, pendant lesquelles la vidéo elle-même tend à continuer à être lue, mais les commandes et le cadre environnant ne rendent/arrêtent le rendu que partiellement pendant que le décalage se termine.

Obtenir de l’audio du Pi 400 était un peu difficile ; par défaut, il essayait de fournir de l’audio par HDMI, et le dialogue de contrôle audio de Raspberry Pi OS n’est pas le meilleur. Même après avoir changé le périphérique de sortie pour USB Audio (mon casque de jeu), YouTube ne produisait pas d’audio – et il n’y a pas de bouton « test » que j’ai pu trouver dans Pi OS, comme celui du dialogue de contrôle audio d’Ubuntu. Fermer et rouvrir complètement le navigateur après avoir changé de périphérique de sortie a résolu le problème, et l’audio jouait bien à partir du casque par la suite.
En mettant de côté toutes ces petites choses, je dois encore une fois souligner le prix très abordable du Pi 400 – il ne coûte que 70 dollars pour l’appareil lui-même ou 100 dollars pour un kit comprenant une souris, une carte SD, un câble micro-HDMI à HDMI, une alimentation USB-C et un guide en couleur de 247 pages rempli de conseils et de projets.

À 100 dollars ou moins pour un appareil informatique de bureau fonctionnel, fiable, bien emballé et intégré, je ne vais pas me fâcher parce que YouTube a l’air drôle et reste suspendu pendant quelques secondes lorsqu’il passe du plein écran à l’arrière. Oui, le portable Gateway de Walmart, d’une valeur de 350 dollars, est considérablement plus puissant, et il comprend un écran, une batterie et un bien meilleur clavier… mais ces 350 dollars permettraient d’acheter cinq Raspberry Pi 400.

Raspberry Pi 400: Test sous Ubuntu 20.10 « Groovy Gorilla »

J’ai également testé le Pi 400 sous Ubuntu 20.10, qui a été préflashé sur une seconde carte SD que la Fondation Pi nous a spécialement envoyée avec le kit Pi 400. L’image Ubuntu est en fait un installateur en soi, et non un système d’exploitation entièrement installé ; au premier démarrage, elle guide l’utilisateur à travers quelques questions de base avant de lancer le processus d’installation proprement dit, qui va également sur la carte SD.

En général, Ubuntu 20.10 est exactement comme le directeur de l’ingénierie des postes de travail, Martin Wimpress, me l’a promis – une distribution entièrement fonctionnelle prête à l’emploi avec le Pi 400, sans chicanes sur des choses qui ne fonctionnent pas ici ou là. Si vous connaissez Ubuntu Desktop, vous connaissez aussi Ubuntu sur la Pi 400 – elle fonctionne tout simplement, et elle a exactement la même apparence que sur un système x86 traditionnel.

Cela dit, il est nettement plus lent que le Pi OS Raspberry, et pour l’instant, je ne le recommande pas particulièrement sur le Pi 400. Il est sensiblement plus lent à démarrer, plus lent à ouvrir les applications, et la vidéo YouTube 60fps qui a déposé des images ici et là sous Raspberry Pi OS ne rend qu’une image ici ou là sous Ubuntu.

Nous pensons que la plupart des personnes habituées au bureau basé sur Gnome3 d’Ubuntu trouveront plus facile de s’adapter au bureau fonctionnel basé sur LXDE de Raspberry Pi OS que de faire face aux performances inférieures qu’offre Groovy Gorilla à l’heure actuelle.

Je pense que cela va changer à l’avenir, car Canonical et la Fondation Pi continuent à travailler main dans la main pour améliorer l’intégration d’Ubuntu sur le Pi-mais Raspberry Pi OS, comme Ubuntu, est pour la plupart juste Debian sous le capot. Je pense qu’il est probablement préférable, pour l’instant, que les utilisateurs d’Ubuntu s’adaptent à l’utilisation de Pi OS plutôt que de s’adapter aux performances plus faibles d’Ubuntu sur Pi.

Raspberry Pi 400: Analyse des performances et de la fiabilité

La meilleure nouvelle concernant les performances et la fiabilité de la Pi 400 est que l’appareil ne semble pas partager la prédilection de la Pi 4 pour la surchauffe. Malgré l’absence de refroidissement actif, le Pi 400 n’a jamais atteint les 30°C de ses limites thermiques lors de mes tests, même pendant un test de stress du processeur de 10 minutes, en utilisant la méthode de stressng. Mon bureau était à 28°C pendant le test ; le Pi 400 a tourné au ralenti à environ 32°C et a atteint une température maximale de 52°C – et il est prévu qu’il puisse fonctionner à 85°C en mode non régulé.

En ce qui concerne les tests thermiques, je voulais obtenir un peu plus de détails sur ce qui se passe lorsque le Pi 400 ouvre les applications avec lenteur et lit les vidéos de façon peu fluide. Beaucoup de lecteurs ont été enthousiasmés par le nouveau micrologiciel d’Ubuntu, qui permet de démarrer par USB, ce qui pourrait permettre de surmonter les limitations des entrées/sorties des cartes SD. Je voulais donc en particulier rechercher les pics d’iowait du processeur (temps que le processeur passe à attendre que les données reviennent du stockage).

Bien qu’il y ait occasionnellement un pic important dans l’iowait (zones magenta sur le graphique) – comme celui visible sur le CPU3 vers 16:52:40 – ils sont peu fréquents. Dans l’ensemble, ce que je vois ici est tout simplement insuffisant pour que les tâches transitoires et très demandées soient effectuées aussi rapidement que les utilisateurs de x86 ont l’habitude de le faire. L’ouverture d’applications est un travail difficile – bien plus difficile, dans de nombreux cas, que l’exécution de ces applications – et l’absence de grognements dans le BCM2711 est évidente à cet égard.

Nous pouvons également constater le manque de puissance de feu du CPU dans les graphiques de Netdata lors du passage de la vidéo du Costa Rica de 480p/30fps à 720p/60fps. À 480p/30fps, le CPU passe la plupart de son temps sous les 50 pour cent d’utilisation du CPU, avec des pics fréquents mais étroits jusqu’à 80 pour cent ou plus. Mais lorsque nous essayons de rendre des vidéos à 60 images par seconde, le processeur passe presque tout son temps à 80 % ou plus, sur les quatre cœurs, ce qui le rend effectivement saturé, avec pour résultat un rendu vidéo en secondes par image plutôt que l’inverse.

Cela ne peut certainement pas faire de mal de remplacer la carte SD embarquée par un disque dur USB3 haute performance, mais je ne pense pas que cela résoudra vraiment le problème sous-jacent du fait que le Pi 400 est toujours un Pi, avec un processeur refroidi passivement qui ne s’empile tout simplement pas jusqu’aux processeurs x86 refroidis activement des ordinateurs de bureau et portables standard.

Démontage du Raspberry Pi 400

Il n’y a pas beaucoup de raisons de casser le Pi 400, à part la simple curiosité – le peu qu’il y a sur la carte est soudé, et avec le dispositif entier ne coûtant que 70 dollars, nous ne sommes pas sûrs qu’il y aura un jour un marché pour remplacer la carte mère dans un châssis existant.

Si vous décidez d’ouvrir un Pi 400 de toute façon, vous aurez besoin d’un spudger – le châssis n’est pas du tout maintenu par des vis, alors ne vous embêtez pas à enlever les pieds du dessous. Prenez plutôt un spudger à bords fins et enfoncez-le délicatement dans le joint – vous finirez par découvrir l’une des nombreuses petites découpes rectangulaires qui permettent de fouiller davantage. A chaque fois, travaillez doucement le spudger un peu plus profondément, puis continuez à le faire glisser sur l’appareil à l’intérieur de la couture.

Les clips du châssis sont serrés, donc nous ne recommandons pas de remplacer la lame d’un couteau par un spudger approprié – si vous le faites, vous laisserez au moins des traces évidentes de mâchonnement sur le boîtier, et il est fort probable que vous casserez accidentellement un ou plusieurs clips et que vous laisserez un désordre affreux.

Une fois à l’intérieur, vous pouvez soulever le clip en plastique noir qui maintient le câble ruban du clavier et le faire glisser hors de son réceptacle – il n’y a pas de connecteur épinglé ici ; le petit clip noir relie directement les conducteurs du câble à leurs homologues sur la carte mère. Une fois le clavier déconnecté, vous pouvez retirer les quatre vis qui relient le dissipateur de chaleur à la carte mère – elles ont l’air assez funky, mais un petit tournevis à tête Phillips leur convient assez bien.

Raspberry Pi 400 attention lors du démontage

Une fois les vis retirées, vous devrez soulever doucement le dissipateur de chaleur de la carte mère – il est toujours maintenu, dans ce cas par un petit carré de ruban thermique double face qui le relie au processeur du BCM2711. Soyez très prudent : si vous endommagez la bande thermique et ne la réparez pas correctement par la suite, vous pourriez vous retrouver avec une surchauffe Pi.

Une fois que vous avez ooh-ed et aah-ed à l’intérieur de votre Pi 400, faites passer le câble du clavier à travers sa découpe dans le dissipateur de chaleur, faites glisser le câble dans son logement sur la carte, et fixez-le en place avec le petit clip noir. Ensuite, remettez les vis dans le répartiteur, en appuyant fermement sur le câble pour le remettre en contact avec l’unité centrale par le biais de son petit morceau de ruban thermique.

Les deux moitiés du châssis peuvent alors être recollées, en exerçant une légère pression tout autour du châssis.

Conclusions

Si le Raspberry Pi 400 coûtait aussi cher que, par exemple, l’ordinateur portable Ryzen 3200U de Gateway – ou même un Chromebook bas de gamme -, je serais probablement en train de faire un panoramique. Bien que le processeur quadri-cœur BCM2711 à 1,8 GHz soit puissant pour un Raspberry Pi, il est nettement plus anémique pour un ordinateur de bureau à usage général.

Cela dit, il est fonctionnel – en particulier lorsqu’on utilise Raspberry Pi OS plutôt qu’Ubuntu – avec une capacité de déchargement du matériel pour la lecture vidéo, ce qui atténue les pires problèmes qu’un utilisateur typique pourrait avoir avec un système sous-puissant. Je peux imaginer faire la majorité de mon travail sur un Pi 400 si j’en ai besoin, même si je ne le souhaite pas particulièrement. Et il ne coûte pas aussi cher qu’un ordinateur portable bon marché, ou même qu’un Chromebook-il serait difficile de trouver un Chromebook-maquette bas de gamme pour trois fois le prix demandé pour un kit Pi 400 complet, sans parler de l’appareil autonome.

Bien que je n’aie pas examiné cette partie de l’appareil, il est également important de noter que le Pi 400 est toujours un Pi dans les bons sens, et pas seulement dans les mauvais. Bien que le clavier intégré et le châssis plus large ne se prêtent pas aussi bien aux projets typiques des fabricants qu’un Pi standard plus petit et plus bloquant, il y a toujours un en-tête GPIO à 40 broches, et il peut toujours faire toutes les choses qu’il ferait sur un Pi « normal ».

Je pense que beaucoup d’écoliers seront initiés à l’informatique de bureau dès le début du Pi 400 et que les plus fascinés par la technique l’utiliseront probablement comme gadget et comme PC, l’en-tête GPIO permettant de jouer avec des chapeaux et des gadgets pour des projets uniques, juste pour le plaisir, dont la portée n’est pas trop différente de celle des kits de projet 100-en-un d’époque avec lesquels j’ai joué et appris quand j’étais enfant il y a de nombreuses années.

Les pour

• Il est difficile de discuter avec un ordinateur de bureau utilisable pour 100 $ + écran
• C’est toujours un Pi, aussi – avec un support complet pour les chapeaux et les gadgets pilotés via l’en-tête GPIO 40-pin
• Support complet pour Ubuntu Desktop, à partir de 20.10 Groovy Gorilla
• La 4e édition du guide du débutant, qui compte 247 pages, est un véritable trésor pour les bricoleurs, jeunes et moins jeunes
• Raspberry Pi OS et Ubuntu sont tous deux de « vraies » distributions Linux à part entière, et non des jouets dont les fonctionnalités sont manquantes
• Il est facile et amusant de changer de système d’exploitation d’un simple coup de chapeau, en éjectant et en échangeant les cartes SD
• Un nouveau microprogramme permet le démarrage par USB, ce qui permet de contourner entièrement les cartes SD pour ceux qui souhaitent
• Logo Raspberry sur la Super clé, au lieu d’un logo Windows

Les contre

• Les performances sont encore anémiques par rapport aux standards des ordinateurs de bureau
• La souris officielle a un cordon plus court et plus rigide que ce que nous préférons
• Le clavier est bien mieux adapté aux petites mains qu’aux grandes
• Pas encore de version 8GiB RAM, et aucun moyen de mettre à jour la version 4GiB
• Les ports Micro-HDMI sont un peu gênants
• Pas de son 3,5 mm
• Il est encore pratiquement impossible de procéder à une évaluation comparative efficace d’un appareil ARM Linux générique

Vous pouvez aussi retrouver le test (orienté applicatif) de notre confrère François Mocq en vidéo ci-dessous :