Raspberry Pi с внешним графическим процессором запускает Doom 3 в разрешении 4K

Raspberry Pi уже давно известен как универсальный и доступный одноплатный компьютер для любителей, преподавателей и энтузиастов технологий. На протяжении многих лет он использовался во всем: от проектов умного дома до компактных персональных серверов. Однако идея подключения *Raspberry Pi к внешнему графическому процессору (eGPU)* и запуска игр с интенсивной графикой, таких как *Doom 3, в разрешении 4K* может показаться многим научной фантастикой. Удивительно, но недавние инновации и эксперименты сообщества сделали это реальностью, продемонстрировав невероятную гибкость и потенциал экосистемы Raspberry Pi.

С появлением Raspberry Pi 4 и Raspberry Pi 5 платформа получила важные обновления оперативной памяти, поддержку USB 3.0 и более быстрые возможности ввода-вывода. Эти улучшения открыли двери для высокопроизводительных периферийных устройств, включая возможность ускорения графического процессора с помощью адаптеров или промежуточных плат. Подключив внешний графический процессор к Raspberry Pi — часто с помощью адаптера M.2 NVMe — PCIe или вычислительного модуля с открытыми линиями PCIe — пользователи могут разблокировать невиданную ранее графическую производительность на крошечной плате.

Что это означает на практике?Энтузиасты теперь продемонстрировали, что вполне возможно запускать порты классических игр, таких как *Doom 3*, на установке Raspberry Pi, оснащенной дискретным графическим процессором. Не просто работать, а делать это с *разрешением 4K* и плавной производительностью.

Как это работает

Для достижения такого уровня производительности необходимо несколько ключевых компонентов и шагов:

• Raspberry Pi 4 или 5:эти модели предлагают производительность и интерфейсный потенциал, необходимые для установки внешнего графического процессора.
• Вычислительный модуль 4 (CM4):в отличие от стандартных плат Raspberry Pi, CM4 имеет открытые линии PCIe, что делает его пригодным для прямого подключения к графическим процессорам через адаптеры.
• Плата адаптера PCIe:используется для взаимодействия между Pi и внешним графическим процессором.
• Источник питания.Выделенное питание необходимо для работы внешних видеокарт, поскольку сам Pi не может обеспечить достаточную мощность.
• ОС Linux с драйверами графического процессора:совместимая с Raspberry Pi версия Linux, обычно ОС Raspberry Pi или Ubuntu, настроенная с необходимыми драйверами для подключенного графического процессора.

После того как все аппаратные компоненты подключены и правильно подключены к питанию, пользователи должны установить необходимые графические драйверы и зависимости программного обеспечения. Это часто включает в себя модификацию ядра или использование программных уровней, таких как Vulkan или OpenGL, для обеспечения совместимости с игровым движком, лежащим в основе Doom 3.

Нереальная производительность на крошечной плате

Запуск *Doom 3* в разрешении 4K может показаться не новаторским на типичном игровом ПК, но на устройстве размером с кредитную карту это просто удивительно. Тесты сообщества с такими графическими процессорами, как NVIDIA GTX 1060, AMD RX 580 и даже более новыми моделями, такими как RTX 2060, показывают, что после подключения к Raspberry Pi CM4 эти карты могут обеспечивать частоту кадров 60 кадров в секунду и более при высоких настройках.

Эта невероятная производительность достигается благодаря сочетанию процессора Pi, обрабатывающего игровую логику и фоновые задачи, в то время как графический процессор визуализирует сложную трехмерную среду, освещение и эффекты. *Эффективный движок id Tech 4 в Doom 3*, известный своей способностью хорошо масштабироваться со старым оборудованием, также чрезвычайно помогает в достижении такой высокой производительности на относительно слабой системе.

Влияние на DIY и сообщество открытого исходного кода

Этот прорыв — не просто свидетельство возможностей современных графических процессоров и улучшений Raspberry Pi — он также проливает свет на совместные усилия *сообщества открытого исходного кода*. Разработка драйверов, сценариев конфигурации и библиотек совместимости в основном осуществлялась энтузиастами, стремившимися расширить границы.

Такие проекты, какPiPCIe, специальные ядра и адаптированные дистрибутивы, приобрели популярность благодаря таким форумам, как форумы Raspberry Pi, r/raspberry_pi Reddit и репозиториям GitHub. Это редкое сочетание духа DIY и передовых вычислений.

Эти разработки особенно интересны студентам и преподавателям, желающим изучать компьютерную архитектуру и игровую производительность. Создание системы eGPU Raspberry Pi способствует обучению программированию драйверов, системам Linux и электронике, не требуя при этом непомерно дорогого оборудования.

Проблемы на пути

Каким бы захватывающим ни было это нововведение, оно не обходится без препятствий:

• Проблемы совместимости.Не все внешние графические процессоры будут хорошо работать с процессорами на базе ARM и устаревшими драйверами.
• Требования к питанию:для работы настольного графического процессора обычно требуется блок питания ATX, что увеличивает объем и сложность сборки.
• Задержка:связь через PCIe от Pi к графическому процессору не такая быстрая и оптимизированная, как на платформах x86, что может вызывать периодические подвисания.
• Поддержка драйверов.Для некоторых графических процессоров, особенно современных карт NVIDIA, требуются модификации ядра или готовые пакеты драйверов, официально не поддерживаемые ОС Raspberry Pi.

Несмотря на эти проблемы, сам факт того, что отдельные люди могут создавать такие системы, демонстрирует, насколько далеко продвинулись одноплатные вычисления за последнее десятилетие.

Другие игры и будущий потенциал

Помимо *Doom 3*, экспериментируются и другие игры, такие какHalf-Life 2,Quake 4и инди-игры, созданные на движках Unity или Godot. Благодаря постоянным обновлениям драйверов Mesa 3D и Vulkan для платформ ARM спектр поддерживаемого программного обеспечения неуклонно растет.

Фонд Raspberry Pi намекнул на расширение вычислительных возможностей в будущих моделях, и усилия сообщества однажды могут сделать расширение PCIe по принципу «включай и работай» функцией, а не хаком.

Это также повышает потенциал для *портативных игровых центров*, карманных компьютеров или недорогих потоковых консолей на базе плат Raspberry — по сути, демократизируя вычисления с интенсивным использованием графики и выводя их на новый уровень доступности.

Заключение

Возможность запускать *Doom 3 в разрешении 4K на Raspberry Pi*, подключенном к внешнему графическому процессору, — это не просто забавный эксперимент; это взгляд в будущее, где компактные компьютеры сочетаются с высокопроизводительной графикой. Для любителей, преподавателей и технических специалистов это представляет собой захватывающую новую эпоху экспериментов. Будь то доказательство концепции или практическая мини-игровая установка, Raspberry Pi продолжает развиваться далеко за пределы своего скромного начала.

Часто задаваемые вопросы

• Вопрос: Могу ли я использовать любой графический процессор с Raspberry Pi?
  О: Нет, не все графические процессоры совместимы. Вам понадобится один с доступными драйверами с открытым исходным кодом и надлежащей поддержкой процессоров ARM. Карты AMD часто имеют лучшую поддержку драйверов Linux для этого варианта использования.
• Вопрос: Какая модель Raspberry Pi лучше всего подходит для настроек eGPU?
  О: Вычислительный модуль Raspberry Pi 4 больше всего подходит для расширения графического процессора из-за доступных линий PCIe.
• В: Производительность такая же, как на ПК?
  О: Нет, хотя производительность и впечатляет, она все равно может быть ограничена внутренней пропускной способностью и узкими местами процессора Pi.
• В: В какие игры я могу играть с помощью этой настройки?
  О: В основном это старые или оптимизированные игры, такие как Doom 3, Quake и некоторые инди-игры, основанные на Unity или SDL.
• Вопрос: Удобна ли эта установка для новичков?
  О: Не совсем. Успешная настройка eGPU на Pi требует знания Linux, оборудования для пайки или сопряжения, а также управления драйверами.

Для тех, у кого есть технические навыки и страсть к экспериментам, объединение Raspberry Pi и внешних графических процессоров доказывает, что нет предела. Независимо от того, играете ли вы, учитесь или строите, новое поколение компактных компьютеров уже в ваших руках.