Qu'est-ce qu'un Raspberry Pi ? Introduction au nano-ordinateur

Phil's Mommy / Shutterstock.com

Le Raspberry Pi n'est rien d'autre qu'un ordinateur réduit à sa plus simple expression : une unique carte à processeur ARM un poil plus grande qu'une carte de crédit. Son intérêt : rendre l'informatique abordable et accessible à tous (comptez entre 5 et 35 € suivant les modèles) tout en encourageant l'apprentissage de la programmation informatique et de ses différents langages.

Même si vous n'êtes pas un grand passionné de hardware et de programmation informatique, il y a fort à parier que vous avez déjà entendu parler du Raspberry Pi. Et en effet, comme nous allons le voir, ce nano-ordinateur novateur n'est pas seulement destiné à un public averti ! Débutants, amateurs, technophiles, petits et grands : le Raspberry Pi est à la portée de tous et ouvre un large champ de possibilités pour un tarif relativement léger.

La fondation Raspberry Pi

Lancé en février 2012 (les premiers prototypes datent de 2006), le Raspberry Pi a été développé dans le cadre de la fondation Raspberry Pi avec le soutien de l'Université de Cambridge et du fabricant du semi-conducteurs Broadcom. Créée par David Braben (notamment connu pour avoir conçu le jeu vidéo Elite sur BBC Micro en 1984, puis sur Atari ST, Amiga et NES quelques années plus tard) ainsi que plusieurs professeurs de l'université de Cambridge, la fondation Raspberry Pi est une association caritative dont l'objectif est de promouvoir les bases de la programmation informatique dans les écoles.


Sur son site web, la fondation (formée en 2008) se définit elle-même comme « une organisation qui œuvre pour mettre le pouvoir de l'informatique et de la création numérique entre les mains de personnes partout dans le monde [...] pour que davantage de personnes soient en mesure d'exploiter la puissance de l'informatique et des technologies numériques pour le travail, pour résoudre des problèmes qui comptent pour eux, et s'exprimer de manière créative ».

Raspberry Pi : un succès largement mérité

Depuis le lancement en 2012 des premiers modèles A et B, respectivement vendu 25 et 35 $ et suivis par trois autres générations de cartes, le Raspberry Pi s'est vendu a plus de 22 millions d'exemplaires à travers le monde.

Le Raspberry Pi Zero v1.3, dernière version en date vendue 5,22 €

Bien que ce chiffre soit encore assez bas si on le compare avec les ventes de PC ou de Mac, il n'en demeure pas moins que le Raspberry Pi connait un large succès. Une réussite considérable à laquelle même ses créateurs ne s'attendaient pas. Les modèles les moins onéreux comme le Raspberry Pi Zero, mais aussi les A+ et B+ subissent par ailleurs régulièrement des ruptures de stock, et il est parfois nécessaire d'attendre quelques jours ou semaines avant de pouvoir passer commande.

Si le Raspberry connait un franc-succès, il faut aussi rappeler à quel point il est mérité et pourquoi son prix est aussi bas. Eben Upton, l'un des créateurs de la fondation et ancien architecte SoC (System On a Chip) chez Broadcom, avait dans l'idée de créer un ordinateur bon marché, presque jetable, avec lequel les élèves n'auraient pas eu peur de « risquer le monde » en transportant et en manipulant l'objet, ou en le connectant avec d'autres matériels en vue de construire leurs propres gadgets. Ainsi en 2006, le tout premier prototype basé sur un microcontrôleur Atmel ATmega 644 était si simple qu'il aurait même été possible de le fabriquer à la maison avec un simple fer à souder.

Ce n'est que deux ans plus tard, après sa rencontre avec les futurs administrateurs de la fondation Raspberry Pi (notamment Alan Mycroft et Pete Lomas) que le projet d'un nano-ordinateur à 35 $ prendra vraiment forme. C'est d'ailleurs à ce moment, avec la conception d'un second prototype, qu'il trouvera son nom de Raspberry Pi, Pi pour Python et Raspberry ... pour rester dans la tradition fruitée d'Apple, Acorn et Apricot Computers !

Déterminés à créer un ordinateur dont le prix ne dépasserait pas les 35 $, les membres de la fondation Raspberry ne se sont pas découragés malgré les nombreuses contraintes technique et organisationnelle ainsi que le peu de progrès réalisé entre 2008 et 2011. C'est justement à cette date que le projet connait un incroyable regain grâce à une puce proposée par Broadcom (Broadcom BCM2835) basée sur un processeur ARM. Les créateurs de cette désormais célèbre carte ont ensuite eu besoin d'une année pour mettre au point les premiers modèles commercialisables. Leur principal défi était de transformer cette carte, dont le prix pour le consommateur aurait été de 110 $, et de répondre à leur objectif initial d'un Raspberry Pi à faible coût.

Raspberry Pi modèle A © SparkFun Electronics

L'équipe de la fondation (composée alors de 6 personnes) dut prendre des décisions difficiles pour parvenir au Raspberry Pi que nous connaissons aujourd'hui. Un travail acharné de réorganisation ainsi que d'astucieuses solutions de contournement ont été nécessaires pour réduire les coûts tout en offrant une machine capable et performante. C'est ainsi qu'ils sont parvenus à produire les modèles 1A et 1B qui sortiront le 29 février 2012 pour respectivement 25 et 35 dollars.

Le modèle le plus onéreux offrait alors deux ports USB 2.0, un port réseau Fast Ethernet, deux sorties vidéo (Composite et HDMI), une broche GPIO à 26 pins, une unité de lecture-écriture de carte mémoire, sur un processeur ARM cadencé à 700 MHz muni d'un GPU VideoCore IV capable de lire des vidéos avec une résolution FullHD 1080p.

Raspberry Pi, c'est quoi ?

Comme mentionné dans les paragraphes précédents, le Raspberry Pi est un nano-ordinateur mono-carte à processeur ARM et fait un peu penser à l'Arduino, ce circuit imprimé dont la plupart des composants sont sous licence libre.



Le Raspberry Pi est livré nu, c'est-à-dire sans boitier ni alimentation, et encore moins de clavier, souris ou écran. L'objectif ici est bien entendu de réduire les coûts au maximum et de permettre à son acquéreur de pouvoir recycler du matériel déjà en sa possession. Il est néanmoins possible de trouver des kits tout-en-un dans le commerce pour moins de 80 €.

Notons toutefois qu'il n'est pas forcément nécessaire de disposer d'un boitier pour utiliser un Raspberry Pi. La carte est en effet utilisable à nu à partir du moment ou vous ne la déposez pas en marche sur une surface métallique (ce qui aurait pour résultat de créer un court-circuit rendant votre Raspberry inutilisable). Idem pour la manipulation de la bête : utilisée nue, il convient de bien faire attention à ne pas toucher les circuits imprimés ou le port GPIO afin d'éviter au maximum les décharges d'électricité statique.

Kit officiel du Raspberry Pi 3 B © Kubii

Concernant le câble d'alimentation, ceux que l'on retrouve dans les différents kits sur le web sont des alimentations via micro-USB. Il est donc possible d'utiliser, par exemple, un simple chargeur de téléphone à partir du moment où il fournit une intensité électrique adaptée à votre nano-ordinateur (minimum 2A, 3A si vous connectez d'autres matériels via le port GPIO).

De nombreux systèmes d'exploitation sont compatibles avec le Raspberry Pi, notamment des distributions GNU/Linux. On peut en installer un ou plusieurs grâce à une carte SD, ou microSD, qui fait office de disque dur. Pour un espace de stockage plus conséquent, il est bien entendu possible de connecter un disque dur externe via une prise USB.

Que faire avec un Raspberry Pi ?

Si vous manquez d'idée ou d'imagination, le web est rempli de projets orbitant autour du Raspberry Pi, certains plutôt insolites - voire assez loufoques - et d'autres demandant certaines connaissances un peu plus approfondies (comme contrôler une imprimante 3D ou construire et animer un robot).

Toutefois, le Raspberry Pi permet de réaliser de nombreux projets assez simples à mettre en œuvre. Citons par exemple quelques idées assez courantes comme créer une console de retro-gaming, un media center, un serveur web, VPN, email, ou NAS, créer un système de vidéosurveillance, une station météo, un système de gestion d'aquariums (pourquoi pas ?), ou encore gérer la domotique chez vous ! Vous pouvez également vous servir de votre Raspberry comme d'un ordinateur de bureau afin de naviguer sur le web, écouter de la musique, lire vos mails, etc.

Inspiré de la Nintendo NES, le boitier Kintaro est l'idéal pour créer une console de rétro-gaming originale

L'étendue des possibilités est très vaste. Les plus avertis et bricoleurs d'entre nous peuvent clairement mettre en place des projets ambitieux et complexes, mais avec un peu de patience et de curiosité, même les plus novices peuvent créer de belles choses.