树莓派是什么?信用卡大小的低价电脑,也能跑本地 AI
树莓派(Raspberry Pi)是由英国树莓派基金会开发的一款微型单板计算机。它只有信用卡大小,价格低廉,最初的目的是通过低价的硬件和免费的软件,促进学校的基础计算机科学教育,让不同背景和水平的人都能体验和学习计算。
它的由来
2006 年前后,剑桥大学计算机实验室的 Eben Upton 等人发现,报考计算机专业的学生的编程基础越来越薄弱。他们认为,一个原因是当时的电脑和游戏机越来越封闭、昂贵,孩子们缺少可以随意折腾的计算机。于是他们想做一台足够便宜、可以放心拿来学习和实验的电脑。2012 年,第一代树莓派发布,售价只有 25 到 35 美元。它搭载的是单核 700MHz 的处理器和 256MB(后来的版本为 512MB)内存。此后,树莓派推出了多个版本,性能不断提升,比如 2019 年的树莓派 4 采用了四核 1.5GHz 的处理器、最高 8GB 内存,2023 年的树莓派 5 性能又有了大幅提升;还有更小更便宜的 Zero 系列,以及面向嵌入式开发的计算模块。截至目前,树莓派的累计销量已经超过六千万台,是最成功的英国计算机产品之一。
它是什么样的
树莓派把处理器、内存、图形芯片、USB 接口、网络接口、视频输出接口等集成在一块小小的电路板上,接上电源、显示器、键盘和鼠标,就是一台可以使用的电脑。它通常运行基于 Linux 的操作系统,官方系统叫 Raspberry Pi OS。它的一大特色是板上的一排 GPIO(通用输入输出)引脚,可以直接连接各种传感器、电机、灯光、按钮等电子元件,用程序来控制它们,这让它非常适合做硬件相关的项目。
用来做什么
教育:学习编程、Linux 和电子电路,是很多学校和创客教育的常用工具。创客项目和 DIY:做智能家居控制中心、家庭媒体中心、网络存储、复古游戏机、气象站、监控摄像头等。物联网和工业应用:作为低成本的控制器和数据采集网关,在工业领域也被大量使用。机器人:作为小型机器人的“大脑”。
树莓派与 AI
树莓派也是学习和实践边缘 AI 的常用平台:它可以运行经过压缩和优化的小型 AI 模型,比如做图像分类、目标检测、人脸识别、语音唤醒。树莓派官方还推出了带有专用神经网络加速芯片的 AI 扩展板和 AI 摄像头,大幅提升了在本地运行视觉 AI 模型的速度。借助 llama.cpp、Ollama 等工具,爱好者们也在树莓派上运行参数较小、经过量化的大语言模型,虽然速度有限,但证明了本地 AI 可以在低成本、低功耗的设备上运行。