Broadcom BCM2712 ベンチマークまとめ

SoC_Broadcom CPU・SoC

1. はじめに

本レポートは、Broadcom BCM2712 System-on-a-Chip (SoC) の性能特性に関する詳細な調査結果をまとめたものである。BCM2712は、特にRaspberry Pi 5シングルボードコンピュータ (SBC) に搭載されていることで注目されており、前世代のBCM2711と比較して大幅な性能向上を実現している 1。本調査では、BCM2712の基本仕様、主要な搭載デバイス、各種ベンチマークツールを用いた性能測定結果、特定のワークロードにおけるパフォーマンス、そして競合SoCとの比較分析に焦点を当てる。調査対象の出典は、主に日本語および英語の技術情報サイト、レビューサイト、ブログ、フォーラムとする。

2. BCM2712プロセッサの基本仕様

BCM2712は、Raspberry Pi 5およびCompute Module 5に搭載される主要なプロセッサであり、その仕様は以下の通りである 1。

  • アーキテクチャ: 64ビット ARMv8.2-A 5
  • CPU: クアッドコア ARM Cortex-A76 1
  • クロック周波数: 最大 2.4 GHz 1。ベースクロックは 1.0 GHz とされる情報もある 6。
  • キャッシュ構成:
  • L1キャッシュ: 64KB/コア (命令/データ) 18
  • L2キャッシュ: 512KB/コア 1 (一部資料では2MB L2キャッシュとの記載あり 6)
  • L3キャッシュ: 2MB 共有キャッシュ 1
  • GPU: Broadcom VideoCore VII 1
  • クロック周波数: 800 MHz 1 (一部1GHzとの記載あり 18)
  • APIサポート: OpenGL ES 3.1 1, Vulkan 1.2 1 (一部Vulkan 1.3との記載あり 3)
  • コア数: 12コアとの情報あり 6
  • メモリサポート: LPDDR4X-4267 SDRAM 1。最大16GBまでサポート 4。ECCサポートの情報あり 4。メモリ帯域幅は最大17.1 GB/s 6。32ビットインターフェース 6。
  • 製造プロセス: 16nm 6
  • TDP (Thermal Design Power): 12W 6
  • その他:
  • 暗号化拡張機能 (Cryptography Extensions) 2
  • H.265 (HEVC) 4Kp60 ハードウェアデコーダ 2 (H.264のハードウェアデコーダは非搭載 37)
  • H.264 1080p30 ハードウェアエンコーダ (BCM2711には搭載されていたが、BCM2712には非搭載) 14
  • PCIe 2.0 x1 インターフェース 1
  • RP1 I/O コントローラチップ (Raspberry Pi自社設計) との連携 1

BCM2712は、前世代のBCM2711 (Cortex-A72 @ 1.5/1.8GHz, 28nm) と比較して、より高性能なCortex-A76コア、高いクロック周波数、強化されたキャッシュ構成、より高速なVideoCore VII GPU、高速なLPDDR4Xメモリ、そして微細化された16nmプロセスを採用しており、全体的な性能と電力効率の向上が図られている 1。また、Raspberry Pi 5では、I/O機能を担うRP1チップが別途搭載され、BCM2712は主にCPUとGPUの処理に集中するアーキテクチャとなっている 12。

3. BCM2712搭載デバイス

BCM2712プロセッサを搭載している主要なデバイスは以下の通りである。

  • Raspberry Pi 5: BCM2712を搭載したフラッグシップモデルのシングルボードコンピュータ。RAM容量は当初4GBと8GBで提供され 1、後に2GBモデル 21、16GBモデル 4 も追加された。日本国内でも技術基準適合証明（技適）を取得したモデルが販売されている 19。
  • Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5): Raspberry Pi 5のコア機能を組み込み用途向けに小型化したモジュール。BCM2712を搭載し、RAMは2GBから最大16GB、ストレージとしてeMMC (16GB, 32GB, 64GB) またはLite (eMMCなし) のオプション、Wi-Fi/Bluetoothの有無を選択できる 3。CM4と機械的な互換性を持つコネクタを採用している 3。

これらのデバイスは、ホビー用途から産業用途まで幅広く利用されている 1。

4. CPU性能ベンチマーク

BCM2712のCPU性能は、各種ベンチマークツールによって測定されており、前世代からの大幅な向上が確認されている。

4.1. 整数演算および浮動小数点演算性能

Sysbench CPUベンチマークを用いたテストでは、BCM2712 (Raspberry Pi 5) はBCM2711 (Raspberry Pi 4) に対して顕著な性能向上を示している 27。

  • シングルスレッド性能: Raspberry Pi 5は2,729 events/秒を記録し、Raspberry Pi 4 (1,766 events/秒) の約1.5倍の性能を示した。
  • マルチスレッド性能 (4スレッド): Raspberry Pi 5は10,912 events/秒を記録し、Raspberry Pi 4 (7,068 events/秒) の約1.5倍以上の性能を示した。

これらの結果は、BCM2712に採用されたCortex-A76コアのIPC (Instructions Per Clock) 向上と、2.4GHzへのクロック周波数向上によるものであると考えられる。多くの情報源が、BCM2712はBCM2711と比較してCPU性能が2〜3倍向上したと報告しており 1、上記のSysbenchの結果もこの範囲内に収まっている。

4.2. メモリ帯域幅とレイテンシ

BCM2712は、LPDDR4X-4267 SDRAMをサポートし、理論上の最大メモリ帯域幅は約17 GB/s (4267 MT/s * 4 bytes) とされる 6。

STREAMベンチマークを用いた実測値では、Raspberry Pi 5 (BCM2712) は以下の結果を示した 36:

  • Copy: 11583.3 MB/s
  • Scale: 11517.5 MB/s
  • Add: 10008.0 MB/s
  • Triad: 11564.0 MB/s

最も高い値であるCopyで約11.6 GB/sを達成しており、これはRaspberry Pi 4 (LPDDR4-3200) の実測値 (約5.6 GB/s) の2倍以上の帯域幅である 36。このメモリ帯域幅の向上は、CPU処理能力の向上と相まって、システム全体のパフォーマンス向上に寄与する。

ただし、Jeff Geerling氏によるテストでは、最新ファームウェアでのSTREAMベンチマーク結果が以前より低下したとの報告もある 43。一方で、同氏の別の報告では、SDRAMタイミングの最適化やNUMAエミュレーションの有効化により、Geekbenchスコアが10-20%向上したとも述べられており、ファームウェアやOS設定による性能変動の可能性が示唆される 43。

4.3. シングルコア性能とマルチコア性能

Geekbench 5/6を用いたベンチマーク結果は、BCM2712のシングルコアおよびマルチコア性能を示している。

  • Geekbench 5:
  • シングルコア: 574点 6
  • マルチコア: 1,635点 6
  • Geekbench 6 (Tom’s Hardware): 27
  • シングルコア: 752点 (冷却なし), 756点 (アクティブクーラー)
  • マルチコア: 1340点 (冷却なし), 1505点 (アクティブクーラー)
  • 比較 (Pi 4): シングルコア 247点, マルチコア 602点
  • Geekbench 6 (Phoronix): 44 (Passmark換算値から推定)
  • シングルコア: 1052 Million ops/sec (Passmark)
  • マルチコア: 2226 (Passmark CPU Mark)
  • Geekbench 6 (Jeff Geerling, 最新FW/NUMA有効): 43
  • シングルコア: 899点
  • マルチコア: 2169点
  • Geekbench 6 (Jeff Geerling, 3.2GHz OC + 最新FW/NUMA): 43
  • シングルコア: 1153点
  • マルチコア: 2468点

これらの結果からも、BCM2712はBCM2711に対してシングルコアで約2.2〜3倍、マルチコアで約2.2〜3.6倍の性能向上を達成していることがわかる 27。特にマルチコア性能の向上は、複数のタスクを同時に実行する際の応答性や処理能力の向上に繋がる。また、適切な冷却を行うことで、サーマルスロットリングを防ぎ、マルチコア性能を最大限に引き出すことができる 27。さらに、ファームウェアの最適化やオーバークロックにより、さらなる性能向上の余地があることも示されている 43。

5. 特定ワークロードにおける性能

BCM2712の性能を、より具体的なワークロードで評価する。

5.1. 動画エンコード/デコード性能

BCM2712は、H.265 (HEVC) 4Kp60のハードウェアデコード機能を搭載している 2。これにより、高解像度のHEVC動画を効率的に再生できる。Raspberry Pi 4ではHEVCデコードも可能だったが、BCM2712では4Kp60まで対応範囲が広がっている 14。YouTubeの1080p動画再生も、Pi 4と比較してスムーズに行えるようになったとの報告がある 29。ただし、4K@60pのYouTube再生ではフレームドロップが見られる場合もある 46。

一方で、BCM2712にはH.264やH.265のハードウェアエンコード機能は搭載されていない 14。これはBCM2711 (Pi 4) がH.264 1080p30のハードウェアエンコーダを搭載していた点からの変更点である 14。そのため、動画エンコードはソフトウェアで行う必要がある。

ソフトウェアエンコード性能については、libx264を用いた場合、Raspberry Pi 5は4K30fps程度のH.264エンコードが可能であるとされる 37。ffmpegを用いた1080p50fpsのH.264ソフトウェアエンコードは、Pi 4ではハードウェアエンコードを利用できたが、Pi 5ではCPU負荷が高くなる 38。libx265を用いたHEVCソフトウェアエンコードは、高解像度では非常に負荷が高く、実用的ではないとされる 38。

Vulkan Video APIは、GPU内のハードウェアコーデックを利用するためのAPIであり、BCM2712のGPUがVulkanに対応していても、ハードウェアエンコーダがないため、Vulkan経由でのハードウェアエンコードはできない 34。

5.2. グラフィックス性能 (GPUベンチマーク)

BCM2712に搭載されているVideoCore VII GPUは、800MHzで動作し、OpenGL ES 3.1およびVulkan 1.2/1.3をサポートする 1。これは、Pi 4のVideoCore VI (500MHz, OpenGL ES 3.0) から大幅なアップグレードである 1。

glmark2 ベンチマークスコア:

  • Pi 5: 約2000点 42 (一部報告では307点 48、420点 35、1155点 45、1916点 42 などばらつきあり)
  • Pi 4: 約778点 45 (一部報告では160点 35、750点 42)

vkmark (Vulkan) ベンチマークスコア:

  • Pi 5: 1015〜1394点 (Manjaro/Kernel 6.12.1, 設定による) 49
  • Geekbench 5 Vulkan (Box64経由): Pi 5はPi 4の2〜3倍のスコア 50

glxgears (vblank無効):

  • Pi 5: 約5500〜5700 FPS 50
  • Pi 4 (OC): 約3000 FPS 50
  • Pi 400: 約2600〜2900 FPS 50

これらの結果から、VideoCore VIIはVideoCore VIに対して2倍以上のグラフィックス性能向上を示していることがわかる 29。これにより、デュアル4Kp60 HDMI出力 (HDRサポート) が可能となり 1、よりスムーズなデスクトップ体験、改善された3Dレンダリング性能、そして軽量なゲームやエミュレータの動作改善が期待できる 18。

5.3. ストレージI/O性能 (NVMe/SDカード)

BCM2712搭載のRaspberry Pi 5は、ストレージI/O性能も向上している。

microSDカード:

Raspberry Pi 5は、高速なSDR104モードをサポートしている 1。これにより、対応するmicroSDカードを使用した場合、Raspberry Pi 4と比較して読み書き速度が大幅に向上する。

  • シーケンシャルリード:
  • Pi 5: 約80-90 MB/s 27
  • Pi 4: 約40 MB/s 27
  • シーケンシャルライト:
  • Pi 5: 約40-55 MB/s 27
  • Pi 4: 約26-40 MB/s 27

IOZoneやSysbenchを用いたベンチマークでは、Pi 5はPi 4の約1.5〜2倍のSDカード性能を示す結果となっている 27。

NVMe SSD (PCIe経由):

Raspberry Pi 5は、PCIe 2.0 x1インターフェースを搭載しており、別途M.2 HATを使用することでNVMe SSDを接続できる 1。これにより、microSDカードよりも大幅に高速なストレージアクセスが可能となる。

  • PCIe Gen 2 (公式サポート):
  • シーケンシャルリード: 約440-450 MB/s 51
  • シーケンシャルライト: 約380 MB/s 51
  • PCIe Gen 3 (非公式ながら動作報告あり):
  • シーケンシャルリード: 約830-880 MB/s 51
  • シーケンシャルライト: 約720-750 MB/s 51

NVMe SSDからの起動時間はmicroSDカードより若干速く (約18-20秒 vs 約20-23秒) 25、OSの応答性やアプリケーションの起動速度が向上する 51。各種NVMe HAT (Pimoroni, Pineberry, Geekworm, Raspberry Pi公式) 間での性能差は比較的小さいとされる 51。ただし、NVMeドライブやHATによっては相性問題が発生する可能性も指摘されている 53。NVMeドライブは動作時に発熱するため、特に底面取り付け型のHATでは冷却に注意が必要である 54。

5.4. AI/機械学習推論性能

BCM2712は専用のNPU (Neural Processing Unit) を搭載していないが、CPUとGPUの性能向上により、AI/機械学習の推論タスクも高速化されている。特にTensorFlow Liteを用いたベンチマークでは、Raspberry Pi 5はRaspberry Pi 4に対して大幅な性能向上を示している。

  • TensorFlow Lite (CPU推論):
  • MobileNet v1/v2 SSDモデル (300×300入力): Pi 5はPi 4の約5倍高速 56。
  • SqueezeNet (Tom’s Hardware): Pi 5 (25,276 μs) は Pi 4 (80,327 μs) の約3倍高速 27。

注目すべき点として、TensorFlow Liteを用いた推論において、Raspberry Pi 5はGoogle Coral TPUアクセラレータと同等の性能を示す結果が得られている 56。これは、専用アクセラレータなしでも、リアルタイム動画処理などのユースケースに対応できる可能性を示唆している。

ただし、モデルや量子化手法によっては期待通りの性能が出ない場合もある。例えば、YOLOv8のINT8量子化モデルがFP32モデルよりも遅くなるという問題が報告されており、これはTensorFlow Liteのバージョンや最適化の問題である可能性が指摘されている 57。

MLPerf Tinyベンチマークスイートの公式結果には、現時点でRaspberry Pi 5 (BCM2712) のエントリは存在しない 58。

5.5. 消費電力と発熱

BCM2712は16nmプロセスで製造され、TDPは12Wとされている 6。Raspberry Pi 5の実測消費電力と発熱は以下の通りである。

消費電力:

  • アイドル時:
  • 約2.4W〜3.3W 27。2GBモデル (D0チップ) は4GB/8GBモデル (C1チップ) より約0.8〜0.9W低い 40。
  • 公式アクティブクーラー使用時: 約2.6W 27。
  • 負荷時 (CPUストレス):
  • 約6.8W〜9.8W 27。2GBモデル (D0チップ) は4GB/8GBモデル (C1チップ) より約0.9W低い 40。
  • 冷却なしの場合、サーマルスロットリングにより性能が低下し、消費電力も抑えられる場合がある (約7W) 27。
  • オーバークロック時 (3GHz): 約10W 27。
  • スタンバイ時: 約1.3W (デフォルト設定)、設定変更で0.05Wまで低減可能 27。

発熱 (CPU温度):

  • アイドル時:
  • 冷却なし: 約50℃ 27。
  • 公式アクティブクーラー: 約39.5℃ 27。
  • 2GBモデル (D0チップ): 約30℃ (クーラー有無不明) 40。
  • 負荷時 (CPUストレス):
  • 冷却なし: 85℃以上に達し、サーマルスロットリングが発生 27。
  • 公式アクティブクーラー: 約60℃ 27。
  • 2GBモデル (D0チップ): 約59℃ (クーラー有無不明) 40。
  • オーバークロック時 (3GHz, アクティブクーラー): 約69℃ 27。

Raspberry Pi 5は、Pi 4と比較してアイドル時、負荷時ともに消費電力が増加している 27。特に高負荷時には発熱が大きく、性能を維持するためにはヒートシンクやファンなどの冷却対策が推奨される 27。新しいD0ステッピングのBCM2712を搭載した2GBモデルは、従来のC1ステッピング搭載モデルと比較して、アイドル時・負荷時ともに消費電力と温度が低減されている 40。

6. 性能比較

6.1. BCM2711 (Raspberry Pi 4) との比較

BCM2712 (Raspberry Pi 5) は、前世代のBCM2711 (Raspberry Pi 4) から全面的に性能が向上している。

機能/性能項目Raspberry Pi 4 (BCM2711)Raspberry Pi 5 (BCM2712)向上率/主な変更点出典例
SoCBCM2711BCM2712–14
CPU4x Cortex-A72 @ 1.5/1.8 GHz4x Cortex-A76 @ 2.4 GHz2-3倍高速1
GPUVideoCore VI @ 500 MHzVideoCore VII @ 800 MHz2倍以上高速 (OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2対応)1
RAMLPDDR4-3200 (最大8GB)LPDDR4X-4267 (最大16GB)帯域幅向上 (約2倍)14
キャッシュL1: 80KB/コア, L2: 1MB共有L1: 64KB/コア, L2: 512KB/コア, L3: 2MB共有構成変更、容量大幅増14
製造プロセス28nm16nm微細化6
PCIeなしPCIe 2.0 x1新規搭載14
microSDDDR50モードSDR104モード約2倍高速14
USB 3.02ポート2ポート (同時5Gbps対応、実効帯域幅向上)スループット向上1
ビデオ出力2x micro HDMI (4Kp60 x1 or 4Kp30 x2)2x micro HDMI (4Kp60 x2, HDR対応)デュアル4Kp60対応1
カメラ/ディスプレイ1x 2レーン DSI, 1x 2レーン CSI2x 4レーン MIPI (DSI/CSI兼用)ポート数・レーン数増加、兼用化1
HWエンコーダH.264 (1080p30)なし削除14
HWデコーダH.265 (4Kp60), H.264 (1080p60)H.265 (4Kp60)H.264 HWデコーダ削除14
電源ボタンなしあり新規搭載1
RTCなしあり (バッテリー別途)新規搭載1
I/OコントローラBCM2711内蔵RP1 (自社設計)分離1
消費電力 (負荷時)約6.2W約7-10W増加27

この比較から、Raspberry Pi 5はCPU、GPU、メモリ、ストレージI/Oといったコア性能が大幅に向上し、PCIeインターフェースや電源ボタン、RTCといった新機能が追加されていることがわかる。一方で、H.264のハードウェアエンコーダ/デコーダが削除され、消費電力が増加している点には注意が必要である。

6.2. Rockchip / Amlogic SoCとの比較

BCM2712は、他のARMベースSBCで採用されている競合SoCとも比較される。

Rockchip RK3588/RK3588S:

RK3588は、Orange Pi 5 PlusやRock 5 Model Bなどに搭載されているSoCである 17。

  • CPU: RK3588は高性能なCortex-A76コアを4つ、高効率なCortex-A55コアを4つ搭載したbig.LITTLE構成の8コアCPUであるのに対し、BCM2712はCortex-A76コア4つのみである 17。
  • GPU: RK3588はMali-G610 MP4 GPUを搭載しており、BCM2712のVideoCore VIIと比較して、ベンチマークによってはより高い性能を示す可能性がある 17。
  • プロセスノード: RK3588は8nmプロセスで製造されており、BCM2712の16nmよりも微細である 17。
  • メモリ/ストレージ: RK3588搭載ボードは最大32GBのRAMや、オンボードeMMC、複数のM.2スロット (NVMe/WiFi用) を提供することが多い 17。BCM2712 (Pi 5) は最大16GB RAM、PCIeはx1レーンのみで、M.2スロットはHAT経由となる。
  • HPLベンチマーク: RK3588搭載ボード (Orange Pi 5/Rock 5B) は、HPLベンチマークにおいてBCM2712 (Pi 5) の約1.7倍の性能 (約50 GFLOPS vs 約30 GFLOPS) と、約1.5〜1.7倍の電力効率を示している 17。
  • 動画エンコード: 4K動画のソフトウェアエンコード性能 (x264) では、BCM2712 (Pi 5) はRK3588 (Orange Pi 5/Rock 5B) と同程度のフレームレート (約3.75 fps) を示すとの報告がある 17。Radxa CM5 (RK3588S2) は、カーネルコンパイルや動画エンコード (x264) でPi CM5 (BCM2712) より高速であるとの報告もある 42。

全体的に、RK3588はCPUコア数、GPU性能 (状況による)、プロセス微細化、拡張性の点でBCM2712を上回る部分が多い。ただし、ソフトウェアサポートやコミュニティ、価格面ではRaspberry Pi (BCM2712) に利点がある場合が多い 42。

Amlogic SoC (S928X, S905X4など):

Amlogic社のSoCは主にAndroid TV Boxなどで利用される。

  • Amlogic S928X: Cortex-A76コアとCortex-A55コアを搭載したSoCで、AV1デコードに対応しているとされる 62。BCM2712との直接的な性能比較データは少ないが、RK3588と同様にマルチメディア機能に強みを持つ可能性がある 62。
  • Amlogic S905X4/Y4: Cortex-A55またはCortex-A35コアを4つ搭載したエントリー〜ミドルレンジSoC 5。BCM2712 (Cortex-A76 x4) と比較するとCPU性能は低いと考えられる 64。S905X4はAV1のハードウェアデコードに対応している点が特徴である 65。BCM2712はHEVCデコードのみでAV1デコードには対応していないため、AV1コンテンツ再生においてはS905X4に利点がある 35。

Amlogic SoCは特定のマルチメディア機能 (AV1デコードなど) でBCM2712を上回る場合があるが、汎用的なCPU/GPU性能ではBCM2712の方が優位であると考えられる。

6.3. Intel N100との比較

Intel N100は、低消費電力PC向けに設計されたx86アーキテクチャのプロセッサ (Alder Lake-N) で、ミニPCなどで採用されている。

  • CPU: N100は4つのE-core (Gracemont) を搭載し、最大3.4GHzで動作する。BCM2712は4つのCortex-A76コアを搭載し、最大2.4GHzで動作する 30。アーキテクチャ (x86 vs ARM) とクロック周波数が異なる。
  • GPU: N100は統合Intel UHD Graphics (Gen12) を搭載。BCM2712はVideoCore VIIを搭載 30。一般的にIntel UHD Graphicsの方がVideoCore VIIよりも高性能とされる 30。
  • メモリ: N100搭載ミニPCは通常DDR4/DDR5 SO-DIMMを使用する (シングルチャネルが多い)。BCM2712 (Pi 5) はLPDDR4X-4267をオンボードで搭載 30。
  • PCIe: N100は最大9レーンのPCIe 3.0を提供するが、BCM2712 (Pi 5) は1レーンのPCIe 2.0のみである 30。拡張性に大きな差がある。
  • ベンチマーク (Explaining Computers / Jeff Geerling):
  • 起動時間: Pi 5 (24秒) はN100 (26秒) より若干速い (Ubuntu 23.10, NVMeブート) 30。
  • CPU性能: Sysbench CPU (イベント処理) では同等 30。HPLベンチマークではN100がPi 5の1.5〜2倍高速 66。GIMPでのメディアレンダリングや動画編集ではN100がPi 5を上回る 30。
  • GPU性能: N100のGPUが大幅に高性能 30。
  • 消費電力: N100搭載ミニPCはPi 5よりもアイドル時・負荷時ともに消費電力が高い傾向にある 48。
  • その他: N100はx86アーキテクチャのため、Windowsを含む幅広いOSとの互換性がある 30。Pi 5 (ARM) は主にLinuxベースのOSが中心となる。N100搭載ミニPCは完成品として提供されることが多く、Pi 5よりも価格は高いが、ケースや電源が含まれている場合が多い 30。

N100は、CPU/GPU性能、拡張性、OS互換性の点でBCM2712 (Pi 5) を上回るが、消費電力とコストは高くなる。GPIOアクセスが必要な用途や低コスト性が重視される場合はPi 5が有利だが、より汎用的なデスクトップ/サーバー用途ではN100が有力な選択肢となる 30。

7. 性能評価と考察

BCM2712は、前世代のBCM2711から大幅な性能向上を遂げたSoCであり、Raspberry Pi 5の性能を大きく引き上げている。

強み:

  • CPU性能の大幅向上: Cortex-A76コアと2.4GHzへのクロック向上により、BCM2711比で2〜3倍のCPU性能を実現。これにより、より重いタスクやマルチタスク、デスクトップ用途での応答性が向上した 1。
  • GPU性能の向上: VideoCore VII GPUは、BCM2711のVideoCore VI比で2倍以上の性能向上を果たし、デュアル4Kp60出力やVulkanサポート強化により、グラフィックス関連の用途が拡大した 1。
  • メモリ/ストレージI/Oの高速化: LPDDR4X-4267メモリとSDR104対応microSDスロットにより、データアクセス速度が向上した 14。
  • PCIeインターフェースの搭載: PCIe 2.0 x1により、NVMe SSDなどの高速な拡張デバイスを利用可能になった 14。
  • AI推論性能の向上: 専用NPUはないものの、CPU/GPU性能向上により、TensorFlow Liteなどを用いたAI推論が高速化し、一部ではCoral TPUに匹敵する性能を示した 27。

弱み:

  • ハードウェアエンコーダの欠如: BCM2711に搭載されていたH.264ハードウェアエンコーダが削除されたため、動画エンコードはCPU負荷の高いソフトウェア処理に依存する 14。
  • 消費電力と発熱の増加: BCM2711と比較して消費電力が増加しており、特に高負荷時には発熱が大きいため、性能維持には冷却対策がほぼ必須となる 27。
  • PCIeレーン数の制限: PCIeはx1レーンのみであり、帯域幅に制約がある 30。
  • AV1デコード非対応: HEVCデコードには対応するが、より新しいコーデックであるAV1のハードウェアデコードには対応していない 35。

適した用途:

BCM2712の性能特性から、以下のような用途で高いパフォーマンスを発揮すると考えられる。

  • 軽量なデスクトップPC代替: CPU/GPU性能向上とNVMe SSDサポートにより、Webブラウジング、ドキュメント作成、簡単な画像編集などの日常的なタスクをより快適にこなせるようになった 1。
  • 要求の高い組み込みシステム: リアルタイムデータ処理、複数のセンサーからの情報集約、高度な制御など、従来のRaspberry Piでは性能が不足していた組み込み用途 70。
  • マルチメディア再生: デュアル4Kp60出力とHEVCデコードにより、高解像度のデジタルサイネージやメディアセンターとしての活用 35。
  • AI/機械学習エッジ推論: 専用アクセラレータなしで、ある程度のリアルタイム推論処理 (物体検出など) が可能 56。
  • レトロゲームエミュレーション: GPU性能向上により、より多くのエミュレータが快適に動作するようになった 27。
  • 開発・学習プラットフォーム: 高性能化により、より複雑なソフトウェア開発や、計算負荷の高い学習プロジェクトにも対応しやすくなった 1。

8. 結論

Broadcom BCM2712は、ARM Cortex-A76コア、VideoCore VII GPU、高速メモリインターフェース、PCIeサポートなどを統合した高性能SoCである。前世代のBCM2711と比較してCPUおよびGPU性能が2〜3倍向上し、メモリ帯域幅やストレージI/O速度も大幅に改善された。これにより、Raspberry Pi 5は従来のモデルよりも格段にパワフルなプラットフォームとなり、軽量なデスクトップ代替から要求の高い組み込みシステム、AIエッジ推論まで、より幅広い用途に対応可能となった。

一方で、ハードウェア動画エンコーダの削除、消費電力と発熱の増加といったトレードオフも存在する。特に、性能を最大限に引き出すためには適切な冷却が不可欠である。競合するRockchip RK3588やIntel N100と比較すると、CPUコア数やGPU性能、拡張性、OS互換性などで劣る部分もあるが、Raspberry Piエコシステムの強みである豊富な情報、ソフトウェアサポート、コミュニティ、そして比較的安価な価格設定により、依然として強力な選択肢であり続けている。BCM2712は、シングルボードコンピュータの性能基準を新たなレベルに引き上げた重要なSoCと言えるだろう。

引用文献

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  60. mlcommons/tiny: MLPerf™ Tiny is an ML benchmark suite for extremely low-power systems such as microcontrollers – GitHub, 4月 30, 2025にアクセス、 https://github.com/mlcommons/tiny
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  64. How to compare performance of different arm SOC? – Hardware – CoreELEC Forums, 4月 30, 2025にアクセス、 https://discourse.coreelec.org/t/how-to-compare-performance-of-different-arm-soc/12018
  65. Introducing Raspberry Pi 5 : r/linux – Reddit, 4月 30, 2025にアクセス、 https://www.reddit.com/r/linux/comments/16uckvo/introducing_raspberry_pi_5/
  66. Is an Intel N100 a better value than a Raspberry Pi? – Jeff Geerling, 4月 30, 2025にアクセス、 https://www.jeffgeerling.com/blog/2025/intel-n100-better-value-raspberry-pi
  67. [ExplainingComputers] Raspberry Pi 5 vs Intel N100 PC (featuring Ubuntu 23.10) – Reddit, 4月 30, 2025にアクセス、 https://www.reddit.com/r/intel/comments/19cbg4n/explainingcomputers_raspberry_pi_5_vs_intel_n100/
  68. N97 vs N100 vs Raspberry Pi 5: Which Is Right For You? – YouTube, 4月 30, 2025にアクセス、 https://www.youtube.com/watch?v=O1j_efFxT1E
  69. 【初購入必見】はじめてのミニPC購入時の注意点と嬉しいメリットをわかりやすく動画にしました！, 4月 30, 2025にアクセス、 https://m.youtube.com/watch?v=8V3wNKcDTag&pp=ygUTI-Wwj-Wei-ODkeOCveOCs-ODsw%3D%3D
  70. Raspberry Pi 4 vs Raspberry Pi 5: Which one should you choose? – Viam, 4月 30, 2025にアクセス、 https://www.viam.com/post/your-ultimate-guide-to-raspberry-pi-5-now-fully-supported-on-viam
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