Kompilasi Oleh: Reza Ervani bin Asmanu
Sejak peluncuran perdananya, Raspberry Pi telah berevolusi dari sekadar alat edukasi pemrograman sederhana menjadi komputer papan tunggal (Single Board Computer) yang mampu menggantikan fungsi desktop ringan. Inti dari evolusi ini terletak pada perkembangan “otak” perangkat tersebut, yaitu System on Chip (SoC) yang digunakan.
Memahami peta perkembangan processor ini sangat krusial, tidak hanya bagi pengguna umum yang mencari performa, tetapi juga bagi pengembang sistem (system developers) yang bekerja pada level rendah (low-level programming atau Bare Metal). Berikut adalah peta jalan perkembangan arsitektur SoC Raspberry Pi dari masa ke masa.
1. Era Fondasi: Arsitektur ARMv6 (BCM2835)
Generasi pertama Raspberry Pi dibangun di atas SoC Broadcom BCM2835. Chip ini pada awalnya dirancang untuk perangkat seluler multimedia, yang menjelaskan mengapa unit pemrosesan grafis (GPU) VideoCore IV memiliki peran yang sangat dominan—bahkan mengontrol proses booting awal sebelum menyerahkan kendali ke CPU.
Bagi pengembang Bare Metal OS, ini adalah arsitektur yang paling mendasar dan terdokumentasi dengan baik.
- SoC: Broadcom BCM2835
- Arsitektur CPU: ARM1176JZF-S (ARMv6)
- Konfigurasi: Single-core, 32-bit
- Kecepatan Clock: 700 MHz (dapat di-overclock hingga 1 GHz)
- Perangkat: Raspberry Pi 1 (Model A/B/A+/B+), Zero, dan Zero W.
2. Era Transisi Multi-Core: Arsitektur ARMv7 (BCM2836)
Peluncuran Raspberry Pi 2 menandai lompatan performa yang signifikan dengan diperkenalkannya teknologi multi-core. Ini adalah momen di mana Raspberry Pi mulai nyaman digunakan untuk menjalankan sistem operasi desktop berbasis Linux grafis seperti Ubuntu Mate.
- SoC: Broadcom BCM2836
- Arsitektur CPU: ARM Cortex-A7 (ARMv7)
- Konfigurasi: Quad-core, 32-bit
- Kecepatan Clock: 900 MHz
- Perangkat: Raspberry Pi 2 Model B (v1.1).
3. Era Komputasi 64-bit: Arsitektur ARMv8 (BCM2837)
Pada generasi ketiga, Raspberry Pi mengadopsi arsitektur 64-bit modern. Meskipun pada awal peluncurannya sistem operasi resmi masih menggunakan mode 32-bit demi kompatibilitas, hardware yang digunakan sudah siap untuk instruksi 64-bit yang lebih kompleks.
Broadcom merilis dua varian utama pada era ini, di mana varian “B0” dilengkapi dengan heat spreader logam untuk manajemen termal yang lebih baik.
- SoC: Broadcom BCM2837 & BCM2837B0
- Arsitektur CPU: ARM Cortex-A53 (ARMv8)
- Konfigurasi: Quad-core, 64-bit
- Kecepatan Clock: 1.2 GHz hingga 1.4 GHz
- Perangkat: Raspberry Pi 3 Model B, 3 Model B+, 3 Model A+, dan Zero 2 W.
4. Era Desktop Modern: Arsitektur Out-of-Order (BCM2711)
Raspberry Pi 4 membawa perubahan arsitektur terbesar dalam sejarah lini produk ini. Penggunaan core Cortex-A72 memperkenalkan eksekusi out-of-order, yang secara drastis meningkatkan instruksi per siklus (IPC). Selain itu, bottleneck I/O pada generasi sebelumnya diatasi dengan memisahkan jalur USB dan Ethernet melalui antarmuka PCIe.
- SoC: Broadcom BCM2711
- Arsitektur CPU: ARM Cortex-A72 (ARMv8)
- Konfigurasi: Quad-core, 64-bit
- Kecepatan Clock: 1.5 GHz (standar) / 1.8 GHz (Pi 400)
- Perangkat: Raspberry Pi 4 Model B, Raspberry Pi 400, Compute Module 4.
5. Generasi Kinerja Tinggi (BCM2712)
Generasi terbaru, Raspberry Pi 5, menghadirkan SoC BCM2712. Perubahan paling radikal pada arsitektur ini adalah dipisahkannya fungsi I/O ke dalam chip southbridge khusus buatan Raspberry Pi sendiri (disebut chip RP1). Hal ini memungkinkan CPU untuk fokus sepenuhnya pada komputasi dengan bandwidth yang jauh lebih besar.
- SoC: Broadcom BCM2712
- Arsitektur CPU: ARM Cortex-A76 (ARMv8.2)
- Konfigurasi: Quad-core, 64-bit
- Kecepatan Clock: 2.4 GHz
- Perangkat: Raspberry Pi 5.
Tabel Ringkasan Spesifikasi Teknis
| Model Raspberry Pi | Tipe SoC | Arsitektur Core | Jumlah Core | Clock Speed |
| Pi 1 / Zero | BCM2835 | ARM11 (ARMv6) | 1 | 700 MHz |
| Pi 2 | BCM2836 | Cortex-A7 (ARMv7) | 4 | 900 MHz |
| Pi 3 | BCM2837 | Cortex-A53 (ARMv8) | 4 | 1.2 – 1.4 GHz |
| Pi 4 | BCM2711 | Cortex-A72 (ARMv8) | 4 | 1.5 – 1.8 GHz |
| Pi 5 | BCM2712 | Cortex-A76 (ARMv8.2) | 4 | 2.4 GHz |
Kesimpulan
Bagi seorang pengembang, memahami perbedaan SoC ini sangat penting. Misalnya, kode Assembly atau manajemen memori periferal (GPIO Base Address) yang ditulis untuk BCM2835 (Pi 1) memerlukan penyesuaian alamat memori saat di-porting ke BCM2837 (Pi 3) atau BCM2711 (Pi 4).
Perkembangan dari BCM2835 hingga BCM2712 menunjukkan komitmen Raspberry Pi Foundation untuk terus mendorong batas kemampuan komputasi mikro, tanpa meninggalkan akar komunitas pengembang dan edukasi.