La Fondation Raspberry Pi vient d’annoncer la sortie du Raspberry Pi 400, un Raspberry Pi 4 qui a été intégré dans un clavier. Les anciens auront une pensée nostalgiques pour les Amstrad, Commodore, Oric ou ZX81 d’un autre siècle qui avaient commencé leur carrière de cette façon.

Raspberry Pi 400 : Un Raspberry Pi dans un clavier

La Fondation continue de faire évoluer le Raspberry Pi. D’un côté on a eu les cartes du Raspberry Pi d’origine au Raspberry Pi 4 en passant pas les Pi Zero, de l’autre côté on a eu des boitiers « officiels » adaptés à nos framboises, puis un kit souris clavier.

Voici la synthèse de toutes ces évolutions, le Raspberry Pi 400, qui loge une Raspberry Pi dans un clavier. Je vous invite à le découvrir.

Vous trouverez les fournisseurs et prix en fin d’article.

Description

Doté d’un processeur quadricœur 64 bits à 1,8GHz (au lieu de 1,5GHz pour le Pi4), d’un réseau sans fil, de la possibilité de connecter 2 écrans, de la lecture de vidéos 4K, le Raspberry Pi 400 est un ordinateur, intégré dans un clavier compact qui fait beaucoup penser à des anciens comme le Commodore.
Le passage à 1,8GHz est due à une nouvelle révision du CPU et pas à un quelconque overclock. c’est donc bien la fréquence d’horloge native du SoC.
Le Raspberry Pi 400 sera idéal comme machine d’appoint pour surfer sur le web, créer et éditer des documents, regarder des vidéos, et apprendre à programmer en utilisant l’environnement de bureau de Raspberry Pi OS.
Le Raspberry Pi 400 est disponible en plusieurs variantes régionales. En plus des variantes de clavier anglais pour le Royaume-Uni et les États-Unis, le Raspberry Pi 400 est disponible en espagnol, français, allemand et italien. D’autres variantes sont à venir. On peut l’acheter seul ou sous forme d’un kit contenant tout ce qui est nécessaire pour démarrer (sauf le téléviseur ou le moniteur) :

• Le Raspberry Pi 400 avec 4Go de RAM
• L’alimentation
• La souris filaire
• La carte micro SD
• Un câble HDMI
• Un guide pour démarrer

Caractéristiques

Processeur :	Broadcom BCM2711 4 cœurs Cortex-A72 (ARM v8) SoC 64-bit @ 1,8GHz
RAM :	4Go LPDDR4-3200
Connectivité :	Wi-Fi (2,4GHz et 5,0GHz) IEEE 802.11b/g/n/ac Bluetooth 5.0, BLE Gigabit Ethernet 2 × ports USB 3.0 et 1 × USB 2.0
GPIO	Connecteur horizontal 40-pin GPIO
Vidéo et son :	2 × micro ports HDMI (supporte jusqu’à 4Kp60)
Multimedia :	H.265 (décodage 4Kp60) H.264 (décodage 1080p60, encodage 1080p30) Graphiques OpenGL ES 3.0
Cartes SD :	Emplacement carte MicroSD pour le système d’exploitation et le stockage des données
Clavier :	Clavier compact de 78 ou 79 touches (selon le pays)
Alimentation :	5V continu via un connecteur USB
Température de fonctionnement :	0°C à +50°C
Dimensions :	286 mm × 122 mm × 23 mm
Poids :	385 g

 

Déballage du Raspberry Pi 400 en vidéo

Vous trouverez dans cette vidéo des images de la réception du Raspberry Pi 400, des informations sur les touches particulières du clavier et une présentation de la carte électronique contenue dans le clavier.

Le Raspberry Pi 400 en images

 Tous les connecteurs sont rassemblés à l’arrière du Raspberry Pi 400

Le clavier est plat et au premier abord j’ai eu un peu peur de me retrouver avec un clavier en « guimauve » mais à l’utilisation on a une sensation tactile avec un retour qui facilite la frappe. Pas de souci de ce côté là. Comme j’ai reçu le matériel il y a plusieurs semaines, j’ai eu droit à une version US avec un clavier QWERTY mais si vous passez commande maintenant ce sera bien un clavier français en AZERTY que vous recevrez. De toute façon en définissant le clavier comme étant un clavier US, tout fonctionne normalement. Il faut juste s’habituer à la position des touches.

Vous retrouvez sur ces images la disposition des connecteurs à l’arrière avec leur nom. Rien de spécial, on retrouve les connecteurs du Pi 4. un port USB 2 manque à l’appel, il est utilisé par le clavier.

Le connecteur de carte micro SD est revenu à ce qu’on avait connu dans les anciennes versions : pour mettre la carte on l’enfonce jusqu’à ce que ça clique. Pour l’enlever on appui dessus, il y a un clic et la carte ressort (attention à l’éjection 🙂 )

Les dessous du Raspberry Pi 400

Ne cherchez pas les vis de démontage, il n’y en pas, le clavier est juste clipsé sur le dessus 🙂

Le Raspberry Pi 400 comporte une étiquette d’identification

Les fentes visibles au dessus de l’étiquette sont destinées à faciliter la circulation de l’air. Pas de ventilateur ici, on a une ventilation naturelle mais vous verrez plus loin que le radiqteur est largement dimensionné.

Les fonctions du clavier

La disposition du clavier français.

Le clavier comporte deux touches spéciales, une touche de fonction Fn et une touche Raspberry Pi.
La touche Raspberry Pi donne accès directement au menu principal de Raspberry Pi OS.

La touche Num Lock allume la LED de verrouillage numérique. Le clavier comporte un pavé numérique qui est activé lorsque la LED 1 est allumée. Ce sont alors les signes indiqués en haut à droite des touches en jaune ci-dessus qui sont envoyés à l’écran. Ça peut être pratique si vous devez saisir de grandes quantités de chiffres.

Toujours pas d’interrupteur physique sur ce Raspberry Pi.

Lorsque vous connectez la prise USB C d’alimentation, le Raspberry Pi 400 démarre.

Ensuite la mise en route se fait en appuyant sur F10 sur laquelle figure le symbole A/M. La LED A/M (celle qui est la plus à droite) s’allume pour montrer que le Raspberry Pi 400 est alimenté.
Vous éteignez comme d’habitude le Raspberry Pi 400 de façon propre en passant par SHUTDOWN. La LED A/M s’éteint ce qui montre que l’alimentation n’est plus appliquée au Raspberry PI.

Après, si vous tombez sur une appli récalcitrante ou si vous avez écrit une boucle infinie dans un programme (ne dites jamais « jamais »), vous pouvez procéder à une extinction « sauvage » en maintenant les touches Fn et F10 appuyées plusieurs secondes. Mais c’est une solution de secours à utiliser avec parcimonie 😉 

Et à l’intérieur du Raspberry Pi 4 ?

Là j’avoue que je n’ai pas eu le cœur d’autopsier mon Raspberry Pi 400. D’ailleurs une autopsie ne se pratique pas sur un être vivant, non ? Du coup Dominique de McHobby m’a gentiment fourni les photos qu’il a réalisées (merci Dominique). Elles montrent les entrailles du Raspberry Pi 400.

Lorsqu’il est déclipsé, le clavier se soulève comme un couvercle. Une fois les vis enlevées, on voit la nappe qui le relie à la carte du Raspberry Pi 400. Le clavier est identifié comme Holtek Semiconductor (vendor 04D9, product 007). Les autres périphériques USB ne sont pas identifiés sur Devicehunt)

Dominique a eu bien des difficultés à décoller le radiateur du SoC. Un morceau de double face thermique solidarise le boîtier métallique du processeur et la plaque d’aluminium servant de dissipateur.
Mes tests en fonctionnement « normal » (bureautique, lecture de vidéo en local et en ligne…) montrent que la température reste aux alentours de 40°C avec des pointes à 45°C quand le processeur est chargé. On peut dire que ce système de refroidissement passif convient tout à fait pour une utilisation quotidienne du Raspberry Pi 400.

On voit sur cette image que la carte Raspberry Pi a été complètement repensée. La carte a été allongée car toutes les prises sont en ligne à l’arrière du boîtier. Les composants sont disposés le long de la carte.

A gauche de l’image on trouve le transformateur Ethernet Bourns. A sa droite le hub USB puis l’alimentation. Le CPU et la mémoire sont au centre de la carte, avec le circuit interface Ethernet. Sur la droite on a le connecteur clavier à côté duquel il y a le circuit de gestion clavier. Tout à droite sous le blindage métallique, c’est le circuit Wi-Fi et Bluetooth.

Vous retrouvez ci-dessus la répartition des composants.

Et pour connecter des cartes comme la Sense HAT, il faudra prévoir un câble en nappe avec 2 connecteurs 40 points. Gageons qu’on verra rapidement apparaître des cartes d’extension sur lesquelles on pourra connecter les cartes HAT…

Connecter le Raspberry Pi 400

Pas de problème pour connecter le Raspberry Pi 400, puisque tous les connecteurs sont clairement identifiés et ont chacun une forme particulière. Quoique… Du fait de la dimension fixée par le clavier, on se retrouve avec des ports USB un peu trop proches à mon avis.
Sur la photo ci-dessous j’ai de gauche à droite :

• Le récepteur de la souris sans fil (blanc)
• La carte son USB (bleu)
• Le disque USB3 SSD (noir)
• L’alimentation (câble noir et blanc)

Vous voyez que tout ça c’est très proche et que certaines prises ont été rentrées « un peu » en force 🙂

Vous me direz pourquoi utiliser une souris sans fil alors qu’il y a une souris dans le package ??? Bin parce que je préfère et que dans ma configuration de travail la souris sans fil est bien plus pratique.

Alors pourquoi cette carte son USB qui tient une place du diable ? Bin… Ils n’ont pas mis de prise jack pour le son. Oui je sais c’est vintage et tout le monde supprime les prises casque ou HP au profit des liaisons Bluetooth… Mais là encore dans ma config sur l’écran du Raspberry Pi Il y a les haut-parleurs intégrés avec leur prise Jack. j’ai bien des écouteurs et une enceinte Bluetooth mais ça m’enquiquine de bosser avec les écouteurs dans l’oreille, même si le son est super, et mon enceinte Bluetooth est souvent déchargée. Du coup je l’utilise avec … un fil de charge USB connecté 😀 Alors qu’il y ait un fil d’alim ou un fil avec un jack pour le son… Quelle différence ?

[Souvenir] Ça me rappelle ces souris sans fil avec chargeur. On pose la souris sur un chargeur, lui même relié par un fil à un port USB…

Identifier la carte

Il y a plusieurs façons d’identifier la carte Raspberry Pi. Très utile quand vous êtes en présence d’un Raspberry Pi monté dans un boîtier pas facilement démontable ou difficilement accessible. On va les passer en revue…

Utilitaire pinout

pinout.xyz est un site qui donne une quantité monstrueuse d’information sur les brochages des Raspberry Pi de toutes générations et sur les cartes associées (HAT).
C’est aussi un utilitaire qu’on peut appeler en tapant pinout sur la ligne de commande.

Ici la révision est  c03130. Vous trouverez la totalité des identifiants sur elinux.org. En prime pinout vous fournit un tas d’informations comme la mémoire montée sur la carte ou les GPIO et leur position.

Fichier cpuinfo

Plus classique la méthode cpuinfo liste le contenu de ce fichier et fournit des informations sur le processeur utilisé. Ce répertoire n’existe qu’en mémoire. Il représente le point de montage du pseudo système de fichiers du noyau. Ce dernier contient des fichiers permettant d’accéder aux informations sur le matériel, la configuration du noyau et sur les processus en cours d’exécution

pi@raspberrypi:~ $ cat /proc/cpuinfo
processor : 0
model name : ARMv7 Processor rev 3 (v7l)
BogoMIPS : 108.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xd08
CPU revision : 3

processor : 1
model name : ARMv7 Processor rev 3 (v7l)
BogoMIPS : 108.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xd08
CPU revision : 3

../… idem pour les 3 autres cœurs

Hardware : BCM2711
Revision : c03130
Serial : 10000000ba623812
Model : Raspberry Pi 400 Rev 1.0

On retrouve le numéro de révision c03130 et cette fois il est précisé que nous sommes en présence d’un Raspberry Pi 400.

Vous en saurez plus en lisant cette page de LinuxPedia.

Informations sur le modèle

Dernière méthode qui va nous donner directement et uniquement  le modèle du Raspberry Pi :

pi@raspberrypi:~ $ cat /proc/device-tree/model
Raspberry Pi 400 Rev 1.0

Quelques tests

Ces tests ont été faits avec le Raspberry Pi 400 posé sur une table de façon à laisser les ouïes d’aération dégagées. Si vous utilisez le Pi 400 posé sur vos genoux par exemple, les ouvertures peuvent être obturées et la température serait certainement plus élevée.

Le Raspberry Pi 4 a la réputation de chauffer. c’était donc intéressant de soumettre le Pi 400 à « l’épreuve du feu » ou plus simplement de faire tourner le CPU au maximum pour voir ce qui se passe. Je n’ai pas testé l’overclocking (ce sera pour plus tard).

J’ai ajouté au tableau de bord le moniteur de charge CPU ainsi que le moniteur de température pour suivre l’évolution de la température CPU. (Pour en savoir plus voyez cette page)

Je commence par un sysbench (calcul de 2000 nombres premiers) pour comparer avec un Pi 4 avec lequel on obtient :

Le même test avec le Pi 400 produit le résultat suivant :

sysbench 0.4.12: multi-threaded system evaluation benchmark
Running the test with following options:
Number of threads: 8
Doing CPU performance benchmark
Threads started!
Done. Maximum prime number checked in CPU test: 2000
Test execution summary:
total time: 2.0285s
total number of events: 10000
total time taken by event execution: 16.1318
per-request statistics:
min: 0.77ms
avg: 1.61ms
max: 35.43ms
approx. 95 percentile: 10.78ms
Threads fairness:
events (avg/stddev): 1250.0000/16.65
execution time (avg/stddev): 2.0165/0.02

Le temps total passe de 2,4 secondes à 2 secondes soit un gain de 15%

Pour tester un peu plus longtemps j’ai lancé le calcul avec 50000 nombres, afin de faire augmenter le température. Voilà le résultat après plus de 3 minutes (198 secondes) avec le CPU à 100% :

La fréquence CPU passe bien à 1,8 GHz, et la température grimpe rapidement pour se stabiliser vers 48/49°C. Cette température reste tout à fait raisonnable pour un Raspberry Pi.

On va passer à un test plus long avec stress pour 10 minutes. Au départ on a ceci

La charge CPU est faible (1%) avec une fréquence de 700 MHz et la température est à 38°C.

Après 10 minutes de stress :

On est passé à 54°C, élevé mais encore très acceptable pour un Raspberry Pi.

La température du clavier est à 32°C et sur le  dessous du boîtier on mesure 41°C… On peut se chauffer les mains en hiver :).
Au bout d’une minute après l’arrêt du stress, la température est déjà revenue à 44°C.

Voici l’évolution de la température sous forme de courbes (relevées avec RPi-Monitor)

Courbe de charge du microprocesseur. On passe de 0 à 100% pendant une demi heure.

Courbe de température. A gauche la température est en décroissance après le test précédent. Au moment du lancement du programme stress la courbe monte brutalement puis continue à monter doucement. Le léger creux dans la courbe correspond à un moment ou j’ai bougé le Raspberry Pi 400 pour faire des photos. La température est à 55°C après 30 minutes de chauffe maximale.

La décroissance de température après l’arrêt du programme stress est visible sur cette copie d’écran. La charge CPU est repassée à 1%.

Dans cette vidéo vous verrez mes premiers tests : boot sur un SSD, webcam, navigation web, bureautique, youtube, vidéos embarquées…

Conclusion

Avec ce Raspberry Pi 400 la Fondation attaque frontalement le marché des « petits » PC ou PC bas de gamme utilisés principalement pour lire son courrier, écrire quelques lettres ou regarder des vidéos sur Youtube.

On retrouve la philosophie des ordinateurs des débuts (Amstrad, Commodore, ZX…) qui ont filé le virus de l’informatique à une génération de gamins émerveillés par leurs possibilités (et je sais de quoi je parle 🙂 ). A l’époque on avait des extensions qui étaient souvent des slots de circuit imprimé. Ici on a un GPIO devenu classique car c’est celui qui équipe le Raspberry Pi depuis l’origine.

Pour des ateliers ou des formations plus de clavier à emmener, de plus la carte est protégée et on ne risque pas qu’une grosse main pleine de doigts vienne tritouiller le RasPi avec un tournevis, une pince ou autre objet métallique dangereux pour la santé du nano-ordinateur.

Dans les côtés positifs je rangerai la taille et la faible épaisseur du Pi 400. Avec ses 2 cm d’épaisseur il trouvera facilement sa place dans une valise ou un sac à dos. Pour compenser l’absence d’interrupteur physique, les créateurs du Pi 400 l’ont doté d’une touche A/M (F10) qui permet de le remettre en marche par un simple appui. Pour les cas difficiles ils ont aussi implémenté la coupure brutale de l’alimentation (en maintenant Fn et F10 appuyées un moment).
Positive également l’augmentation de vitesse du processeur qui passe de 1,5GHz à 1,8GHz soit une augmentation des caractéristiques de 20%. Pas négligeable sur un petit PC.

Le clavier numérique ne m’a pas vraiment convaincu, habitué que je suis à des vrais claviers, et lorsque j’en achète (à part pour équiper des projets pour les salons) je suis toujours attentif à la présence du pavé numérique séparé. A une époque j’ai même trimballé un pavé numérique USB pour compléter le PC portable sans pavé numérique fourni par mon entreprise 😀 

Une autre chose qui m’a dérangé dans l’approche client et facilité d’utilisation ce sont les 2 prises micro HDMI. Oui c’est devenu le standard sur le Pi4 mais ce qu’on trouve le plus souvent chez un particulier c’est bien des câbles HDMI-HDMI. Combien d’utilisateurs « lambda » vont utiliser deux écrans ? Si on achète le kit le câble micro HDMI est fourni. Si on achète le clavier seul il faudra penser à en prévoir un. Sinon on se retrouve avec un truc qu’on ne peut connecter ni sur sa télé ni sur un moniteur. Et quand vous habitez loin des grands centres urbains (là aussi je sais de quoi je parle) on est sûr de ne pas trouver de câble micro HDMI à 40 Km à la ronde. Il faudra passer par une commande en ligne et attendre l’arrivée du colissimo (des fois c’est long…). Quoi de plus agaçant que d’avoir le dernier modèle de Raspberry Pi et de ne rien pouvoir en faire ?
A défaut de 2 prises HDMI de taille standard ils auraient pu en mettre une de taille normale et une micro HDMI pour ceux qui vont connecter un deuxième écran.

La Fondation n’a pas intégré de mini haut parleurs (la qualité du son aurait sans doute été faible) et a supprimé les LED présentes sur la prise Ethernet indicatrices de la connexion et de la vitesse de la liaison. Ça ne sert pas souvent mais quand on en a besoin…

Je vais continuer à faire mon « papy ronchon » avec la prise jack 3,5mm pour la sortie son… Mais où qu’elle est ? Je tourne et retourne plusieurs fois le bazar dans mes mains, mais pas de prise son à l’horizon ! Comme les concepteurs de smartphones qui ont supprimé les sorties écouteurs, la Fondation a sacrifié la prise jack audio sur l’autel du Bluetooth. Oui c’est pratique de ne pas avoir de fil mais quand on se connecte à un vieux moniteur et qu’on a une paire d’enceintes amplifiées, on reste comme un con avec sa prise jack dans la main, une larme coulant lentement sur sa joue… Pour contourner le truc j’ai branché une carte son USB qui a fonctionné immédiatement. Une fois la carte connectée, on fait un clic droit sur le haut parleur (en haut à droite)

Dans Audio Outputs vous choisissez USB Audio Device et… ça fonctionne. Ouf je vais pouvoir continuer à écouter AC/DC en bidouillant sur mon Pi 400

Pas de prise CSI pour connecter une caméra. Il faudra faire de la vidéo conférence avec une caméra USB…

Allez encore une petite récrimination et j’en aurai terminé ! Du côté des USB on trouve 3 prises. Normal car le clavier en occupe une en interne. Par contre je trouve les prises un peu proches les unes des autres. Lorsqu’on connecte des prise un peu larges (regardez la photo) on atteint vite les limites. Il faut un peu « forcer » pour rentrer les prises et elles ne sont pas vraiment « droites ». Dans ce cas je vous conseille d’utiliser un hub USB pour éviter de trop forcer sue les prises. Attention tous les hubs ne sont pas compatibles avec le Raspberry Pi, certains sont récalcitrants.

Voilà, à part ces quelques points dont il faut avoir conscience si vous optez pour le Raspberry Pi 400, il est vraiment agréable à utiliser, le clavier tombe bien sous la main. Les vidéos sont fluides.

Annoncé à 100$ par la Fondation, vous trouverez le kit à  110€   environ en France. Les anglo-saxons parlent en hors taxe, ne vous étonnez pas de la différence. Ajoutez le transport et une marge pour le vendeur qui doit bien vivre aussi et vous obtenez le prix final.

Le Raspberry Pi 400 est annoncé à 70$ ce qui l’amène vers  75€  sur le marché français.

Présentation live de Pi 400 sur la chaine Recalbox

 

Quelques vidéos de présentation en anglais

https://youtu.be/0-djdQkPuRs

 

Présentation par la fondation

 

Démontage du Raspberry Pi 400

 

En vente chez

Chez MC HOBBY – Belgique

PI400 FR seul 72,54€ – https://shop.mchobby.be/fr/raspberry-pi-4/1985-raspberry-pi-400-fr-4-go-3232100019850.html

PI400 FR KIT 103,61€ – https://shop.mchobby.be/fr/kits-raspberry-pi-4/1986-raspberry-pi-400-kit-fr-4-go-3232100019867.html

Chez Kubii – France

PI400 FR seul 74,50€ – https://www.kubii.fr/raspberry-pi-400/3083-raspberry-pi-400-3272496302877.html

PI400 FR KIT 106,50€ – https://www.kubii.fr/raspberry-pi-400/3084-kits-raspberry-pi-400-3272496302914.html

Sources

Raspberry Pi 400: the $70 desktop PC

https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-400/?resellerType=home