TOUT SAVOIR SUR LE NANO ORDINATEUR REVOLUTIONNAIRE (RASPBERRY PI)

Découvrez la fameuse carte Raspberry Pi qui a révolutionné le Monde de l’informatique pour tous.

Si l’évolution de l’homme tel que nous la connaissons aujourd’hui a pris des millions d’années, il a fallu quelques grandes idées pour changer le cours de l’histoire de l’informatique du premier ordinateur à plus de 30 tonnes aux ordinateurs de poche de nos jours. Le Raspberry Pi est un nano ordinateur vendu nu (sans accessoire) a eu un très grand succès dans le monde de l’informatique. Conçu à base de processeur ARM(Advanced Risk Machine), il ne dispose pas de mémoire de stockage pour pas augmenter sa taille. 

Dans cet article nous parlerons de comment est venu cette idée d’ordinateur plus petit? de son architecture, de la préparation de ses matériels.

Bref nous allons vous faire savoir qu’est-ce que Raspberry Pi et comment a-t-il changer le cours de l’histoire d’informatique pour tous?

INTRODUCTION

L’être humain a toujours été assoiffé d’innovation, surtout en technologie; chaque année de nouvelles inventions incroyables et inimaginables sont créées et mises à la disposition des Hommes notamment pour faciliter beaucoup de choses. Mais malgré cette croissance de la technologie peu de choses avaient été accomplies pour stimuler la connaissance des jeunes étudiants dans ce domaine surtout dans celui de l’informatique.

C’est dans ce cadre qu’Eben UPTON, Robs MULLINS, JACK LANG et ALAN MYCROFT tous de l’université de Cambridge et du fabricant de semi-conducteurs Broadcom David Braben ont pensé à créer un petit ordinateur facile à exploiter, bon marché pour l’éducation. Il a vu le jour en 2006 et lui a donné le nom de Raspberry pi. Pi pour Python et Raspberry … pour rester dans la tradition fruitée d’Apple, Acorn et Apricot Computers.

QU'EST CE QUE CE NANO ORDINATEUR DONT TOUT LE MONDE PARLE?

Le Raspberry pi est un nano ordinateur de la taille d’une carte de crédit (abrégé parfois SBC, de l’anglais Single-Board Computer) ou ordinateur à carte unique que l’on peut brancher à un écran et utilisé comme un ordinateur standard. 

 

Image : Raspberry py

QUE PEUT ON DIRE DE SON ARCHITECTURE?

Un ordinateur à carte unique est construit sur une seule carte de circuit imprimé principale qui comprend généralement un microprocesseur (ou plusieurs), une RAM et des interfaces d’entrée/sortie. Ce sont les seules exigences minimales pour avoir un ordinateur entièrement fonctionnel. Les ordinateurs à carte unique sont conçus différemment des ordinateurs de bureau ou personnels standard qui ont généralement des composants distincts connectés par des câbles à une carte de circuit centrale. Les ordinateurs monocartes sont complètement autonomes, utilisent souvent une large gamme de microprocesseurs et ont une densité accrue pour les circuits intégrés. Ils sont actuellement disponibles dans deux configurations, notamment avec support de fentes (slots) ou sans support de fentes. 

Les ordinateurs monocartes ont de nombreux avantages. Leurs caractéristiques techniques sont bien intégrées car presque tout est natif de la machine. Des fentes sont souvent fournies pour l’interconnexion, et des configurations de créneaux et des bas-fonds sont disponibles. Les SBC peuvent facilement être produits et avoir un temps de mise sur le marché rapide par rapport aux ordinateurs personnels ou aux ordinateurs portables. Ils sont plus légers, de taille compacte, plus fiables et beaucoup plus performants que les ordinateurs multicartes. 

Image : Architecture d'une carte Raspberry pi3

Modèles Raspberry

Modèles

Date de réalisation

Raspberry Pi 4

24/06/2019

Raspberry Pi 3 Model A+

15/11/2018

Raspberry Pi 3 B+

14/03/2018

Raspberry Pi Zero WH

12/01/2018

Raspberry Pi Zero W

28/02/2017

Raspberry Pi 3

26/02/2016

Raspberry Pi Zero

30/11/2015

Raspberry Pi 2 

1/02/2015

Raspberry Pi A+ 

10/11/2014

Raspberry Pi B

15/02/2012

Tableau 1: liste des modèles raspberry

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 BCM 2837 (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 lancement du Raspberry Pi 3 B+,  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).

 

Alimentation

Comme tout accessoire pour Raspberry Pi (boitier, stockage, périphériques etc…), il existe différents modèles d’alimentation. Mais contrairement aux autres accessoires, les alimentations pour Raspberry Pi sont moins versatiles et possèdent toutes leurs propres caractéristiques. Les modèles sont ainsi destinés à différents usages.

Le choix de l’alimentation devra donc se faire en adéquation avec l’usage auquel le Raspberry Pi sera destiné, étant donné que selon l’utilisation prévue pour le Raspberry Pi, la quantité d’énergie nécessitée peut varier. Par ailleurs, plus il y a de périphériques connectés au Raspberry Pi, plus la quantité d’énergie nécessaire sera importante et l’alimentation devra par conséquent être plus puissante. 

Généralement, il est recommandé d’utiliser un modèle d’alimentation n’allant pas en dessous de 2000 mA. Une alimentation de 2000 mA est en effet suffisamment puissante pour alimenter le Raspberry Pi ainsi que ses périphériques.

 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 conséquences d’un mauvais choix d’alimentation

Une alimentation inadéquate peut entraîner des effets désastreux sur le Raspberry Pi et sur l’ensemble des accessoires et périphériques branchés sur celui-ci.

Le premier risque est la sous-tension. Si l’alimentation choisie n’est pas capable de fournir suffisamment d’énergie au Raspberry Pi, il est fortement possible que l’appareil soit très lent

(dans son fonctionnement) ou encore, que les périphériques ne soient pas alimentés (surtout s’il y a plusieurs périphériques connectés et que ceux-ci soient très gourmands en énergie).

Dans d’autres mesures encore plus graves, une erreur dans le choix de l’alimentation peut entraîner une surtension ou un court-circuit qui peut endommager l’ensemble de l’installation (Raspberry Pi, accessoires et périphériques).

Variantes

Il existe de multiples variantes de ce nano ordinateur. En effet, beaucoup de personnes ont décidé de faire des forks du Raspberry pi en proposant des configurations différentes suivant les besoins (Par exemple le Banani Pi)

Image : Carte Banana pi

Matériels

Pour utiliser la carte raspberry pi, il faut une carte SD car le raspberry ne dispose pas de disque dur interne. La carte SD sera utilisée pour stocker les données (programmes, système d’exploitation etc). Il est également vendu nu ( sans accessoires). 

Le materiel est à préparer comme suit :

  1. Insérer la carte mémoire SD (préparer la carte SD) classe 10 avec Raspbian installé dessus dans la Raspberry Pi ; 
  2. Connecter un clavier USB au Pi ;
  3. Connecter un câble HDMI au moniteur et au Pi. Veiller à allumer le moniteur et à le brancher sur l’entrée correcte ;
  4.  Connecter l’alimentation au Pi ; 
  5. (Etape facultative) Connecter le câble réseau (RJ45) à la carte Pi. S’assurer qu’il puisse se connecter directement à Internet sans aucune configuration spéciale. Techniquement parlant, le réseau devra fournir DHCP31 au Raspberry Pi ;. Vous pouvez utiliser l’adaptateur USB Wi-Fi au Pi ;
  6. On devrait voir une séquence de démarrage ou une forme d’activité. Il suffit de suivre les questions ou les invités qu’on reçoit jusqu’à ce qu’on arrive au point de recevoir une invitation de connexion. 

 

C’est là que l’on commence la prochaine section. La configuration de Raspberry Pi qui ferra l’objet du prochain article.

Image : Raspberry et ses materiels
Image : Raspberry et ses materiels
Image : Peripheriques et carte Raspberry

Avantages

  • Prix faible (30 euros)
  • Ne consomme presque pas d’énergie
  • Extrêmement silencieux
  • Environnement linux, donc Geek friendly
  • 4 ports USB
  • 1 sortie HDMI
  • 1 carte réseau
  • Des OS lui sont dédiés
  • Outils pour démarrer rapidement
  • Grande communauté

Inconvénient

Trop lent pour de la bureautique / surfer sur l’internet

Conclusion

 A croire que le Raspberry Pi est allé bien au-delà  des attentes même de ses fondateurs par ce qu’il a révolutionné 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. 

 

 

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6 Comments

  1. Bonsoir , j’ai trouvé le contenu très riche mais j’aimerais savoir le risque concernant l’alimentation , c’est-à-dire la durée de charge.

    1. Bonsoir Monsieur GOITA,
      Je suis heureuse que vous ayez trouver le contenu intéressant.
      Pour la réponse à votre question, je vous suggère de voir la partie Alimentation « … il est recommandé d’utiliser un modèle d’alimentation n’allant pas en dessous de 2000 mA … »
      Le Raspberry pi peut être alimenté entre 4,5V min et 5,7 max et sa consommation depend du model et des composants branchés.

  2. Merci Niambélé pour le partage. J’avoue qu’on peut dispenser cet article comme cours, très bien détaillé.

    J’aimerais comprendre les notions de fentes par rapport à l’architecture de SBC.

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