Raspberry Pi con GPU externa ejecuta Doom 3 a 4K

La Raspberry Pi ha sido celebrada durante mucho tiempo como una computadora de placa única versátil y asequible para aficionados, educadores y entusiastas de la tecnología. A lo largo de los años, ha impulsado de todo, desde proyectos de hogares inteligentes hasta servidores personales compactos. Sin embargo, la idea de conectar una *Raspberry Pi a una GPU externa (eGPU)* y ejecutar juegos con gráficos intensivos como *Doom 3 con una resolución de 4K* puede parecer ciencia ficción para muchos. Sorprendentemente, las recientes innovaciones y la experimentación comunitaria lo han hecho realidad, mostrando la increíble flexibilidad y el potencial del ecosistema Raspberry Pi.

Con la llegada de Raspberry Pi 4 y Raspberry Pi 5, la plataforma recibió actualizaciones críticas en opciones de RAM, compatibilidad con USB 3.0 y capacidades de E/S más rápidas. Estas mejoras abrieron la puerta a periféricos de alto rendimiento, incluido el potencial de aceleración de GPU mediante adaptadores o placas intermedias. Al conectar una GPU externa a una Raspberry Pi (a menudo usando un adaptador M.2 NVMe a PCIe o un módulo de cómputo con carriles PCIe expuestos), los usuarios pueden desbloquear un rendimiento gráfico nunca antes visto en la pequeña placa.

¿Qué significa esto en la práctica?Los entusiastas ahora han demostrado que es completamente posible ejecutar versiones de juegos clásicos como *Doom 3* en una configuración Raspberry Pi mejorada con una GPU discreta. No solo ejecutarlo, sino hacerlo con *resolución 4K* y un rendimiento fluido.

Cómo funciona

Para lograr este nivel de rendimiento, son necesarios algunos componentes y pasos clave:

• Raspberry Pi 4 o 5:estos modelos ofrecen el rendimiento y el potencial de interfaz necesarios para una configuración de GPU externa.
• Módulo de cómputo 4 (CM4):a diferencia de las placas Raspberry Pi estándar, el CM4 tiene carriles PCIe expuestos, lo que lo hace adecuado para conectarse a GPU directamente mediante adaptadores.
• Placa adaptadora PCIe:se utiliza para interconectar el Pi y la GPU externa.
• Fuente de alimentación:La energía dedicada es esencial para ejecutar tarjetas gráficas externas, ya que el Pi por sí solo no puede suministrar suficiente energía.
• Sistema operativo Linux con controladores de GPU:una versión de Linux compatible con Raspberry Pi, normalmente el sistema operativo Raspberry Pi o Ubuntu, configurada con los controladores necesarios para la GPU conectada.

Una vez que todos los componentes de hardware estén conectados y alimentados correctamente, los usuarios deben instalar los controladores de gráficos y las dependencias de software necesarios. Esto a menudo incluye modificar el kernel o usar capas de software como Vulkan u OpenGL para permitir la compatibilidad con el motor del juego que impulsa Doom 3.

Rendimiento irreal en un tablero diminuto

Ejecutar *Doom 3* a 4K puede no parecer innovador en una PC típica para juegos, pero viniendo de un dispositivo del tamaño de una tarjeta de crédito, es francamente asombroso. Las pruebas comunitarias con GPU como NVIDIA GTX 1060, AMD RX 580 e incluso entradas más nuevas como RTX 2060 muestran que una vez conectadas a una Raspberry Pi CM4, estas tarjetas pueden ofrecer velocidades de cuadro de 60 FPS o más en configuraciones altas.

Este increíble rendimiento es cortesía de una combinación de la CPU de Pi que maneja la lógica del juego y las tareas en segundo plano, mientras que la GPU genera entornos, iluminación y efectos 3D complejos. *El eficiente motor id Tech 4 de Doom 3*, conocido por escalar bien con hardware más antiguo, también ayuda enormemente a lograr un rendimiento tan alto en un sistema relativamente con poca potencia.

Impacto en la comunidad de bricolaje y código abierto

Este avance no es solo un testimonio de las capacidades de las GPU modernas y las mejoras de Raspberry Pi, sino que también arroja luz sobre los esfuerzos de colaboración de la *comunidad de código abierto*. El desarrollo de controladores, scripts de configuración y bibliotecas de compatibilidad provino en gran medida de entusiastas dedicados a traspasar límites.

Proyectos comoPiPCIe, kernels personalizados y distribuciones adaptadas han ganado popularidad gracias a foros como los foros de Raspberry Pi, r/raspberry_pi de Reddit y los repositorios de GitHub. Es una rara fusión de espíritu de bricolaje e informática avanzada.

Estos desarrollos son particularmente interesantes para estudiantes y educadores que buscan estudiar arquitectura de computadoras y rendimiento de juegos. La creación de un sistema Raspberry Pi eGPU fomenta el aprendizaje en programación de controladores, sistemas Linux y electrónica, sin necesidad de hardware prohibitivamente caro.

Desafíos en el camino

Por muy emocionante que sea esta innovación, no está exenta de obstáculos:

• Problemas de compatibilidad:no todas las GPU externas funcionan bien con procesadores basados ​​en ARM y controladores heredados.
• Demandas de energía:generalmente se requiere una fuente de alimentación ATX para ejecutar una GPU de escritorio, lo que agrega volumen y complejidad a la construcción.
• Latencia:la comunicación a través de PCIe desde el Pi a la GPU no es tan rápida ni está optimizada como en las plataformas x86, lo que puede provocar tartamudeos ocasionales.
• Compatibilidad con controladores:algunas GPU, especialmente las tarjetas NVIDIA modernas, requieren modificaciones del kernel o paquetes de controladores prediseñados que no son compatibles oficialmente con el sistema operativo Raspberry Pi.

A pesar de estos problemas, el mero hecho de que los individuos puedan construir tales sistemas demuestra hasta qué punto ha llegado la *computación de placa única* en la última década.

Otros juegos y potencial futuro

Más allá de *Doom 3*, también se está experimentando con otros títulos comoHalf-Life 2,Quake 4y juegos independientes creados con motores Unity o Godot. Gracias a las continuas actualizaciones de los controladores Mesa 3D y Vulkan para plataformas ARM, la gama de software compatible crece de manera constante.

La Fundación Raspberry Pi ha insinuado la expansión de las capacidades informáticas en los próximos modelos, y los esfuerzos comunitarios podrían algún día hacer que la expansión PCIe plug-and-play sea una característica en lugar de un truco.

Esto también aumenta el potencial para *centros de juegos portátiles*, computadoras portátiles o consolas de streaming económicas basadas en placas Raspberry, esencialmente democratizando la informática con uso intensivo de gráficos a un nuevo nivel de accesibilidad.

Conclusión

La capacidad de ejecutar *Doom 3 a 4K en una Raspberry Pi* conectada a una GPU externa no es sólo un experimento divertido; es un vistazo a un futuro donde la informática compacta se combina con gráficos de alto rendimiento. Para los aficionados, educadores y expertos en tecnología, esto representa una nueva y emocionante era de experimentación. Ya sea como prueba de concepto o como una práctica mini plataforma de juegos, la Raspberry Pi continúa evolucionando mucho más allá de sus humildes comienzos.

Preguntas frecuentes

• P: ¿Puedo usar cualquier GPU con Raspberry Pi?
  R: No, no todas las GPU son compatibles. Necesitará uno con controladores de código abierto disponibles y soporte adecuado para procesadores ARM. Las tarjetas AMD suelen tener una mejor compatibilidad con los controladores de Linux para este caso de uso.
• P: ¿Qué modelo de Raspberry Pi es mejor para configuraciones de eGPU?
  R: El Raspberry Pi Compute Module 4 es el más adecuado para la expansión de GPU debido a sus carriles PCIe accesibles.
• P: ¿El rendimiento es el mismo que en una PC?
  R: No, aunque es impresionante, el rendimiento aún puede estar limitado por el ancho de banda interno y los cuellos de botella de la CPU en el Pi.
• P: ¿Qué juegos puedo jugar con esta configuración?
  R: En su mayoría juegos antiguos u optimizados como Doom 3, Quake y algunos títulos independientes basados ​​en Unity o SDL.
• P: ¿Esta configuración es apta para principiantes?
  R: No del todo. Configurar con éxito una eGPU en una Pi implica conocimientos de Linux, soldadura o interfaz de hardware y gestión de controladores.

Para aquellos con habilidades técnicas y pasión por la experimentación, la combinación de Raspberry Pi y GPU externas demuestra que el cielo es el límite. Ya sea que esté jugando, aprendiendo o construyendo, la próxima generación de informática compacta ya está en sus manos.