Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 05/2016
© Ruth Black, 123RF

© Ruth Black, 123RF

Erster Test: Raspberry Pi  3 Model B

Eins, zwei, Pi

Pünktlich zum vierten Geburtstag des Raspberry Pi zaubert die gleichnamige Foundation die dritte Generation ihres günstigen Kleincomputers aus dem Hut. Die hat WLAN und Bluetooth an Board sowie eine flotte 64-Bit-CPU. Statt auf Geburtstagspartys abzuhängen, hat das Linux-Magazin den Pi 3 ordentlich getestet.

943

Am 29. Februar 2016 überraschte die Raspberry Pi Foundation mit der dritten Generation ihres Mikrocomputers [1]. Die großen Neuerungen des Raspberry Pi 3 Model B: 64-Bit-Prozessor, WLAN und Bluetooth. Gleich bleibt der Preis: rund 35 US-Dollar. In Deutschland und Österreich ist das Board etwa bei Element14 für 32 Euro plus 6 Euro Versand bestellbar. Das offizielle Netzteil und das passende Gehäuse schlagen je mit knapp 8 Euro zu Buche [2].

Der erste Blick (Abbildung 1) offenbart kaum Änderungen zum Vorgänger. Die vier USB-Ports, die Netzwerkbuchse und die GPIO-Leiste mit 40 Pins befinden sich an den vertrauten Positionen. Auch der Micro-USB-Port für Strom, der HDMI-Port, die Anschlüsse für Audio und Video sowie die Ports für Kamera und Display sitzen an den vom Modell 2B und Modell 1B+ bekannten Stellen.

Die ACT- und PWR-LEDs leuchten jetzt aber neben der Micro-USB-Buchse. Auch der RUN-Header, der den Raspberry neu startet, fand neben den USB-Ports einen neuen Platz. Diese Bauteile wichen einer kompakten Chipantenne. Der zugehörige Bluetooth-WLAN-Chip (BCM 43438) glänzt silbrig auf der Unterseite der Platine neben dem Micro-SD-Slot (Abbildung 2). Auf der Unterseite sitzt auch der 1  GByte große Arbeitsspeicher.

An Board bleibt auch der Hub-Chip SMSC LAN 9514, der einen USB-2.0-Port des BCM 2837 auf vier USB-2.0-Ports und einen 100-MBit/s-Netzwerkport aufteilt und sich als Engpass erwiesen hat. Immerhin hängen das WLAN- und das Bluetooth-Modul an eigenen Ports und teilen sich damit nicht mehr die Bandbreite mit den restlichen USB-Geräten.

Die eingebauten Funkkomponenten machen den Pi 3 zum bisher aufwändigsten Projekt der Raspberry Pi Foundation. Allein die weltweite Zertifizierung nach CE und FCC kostete 100 000 britische Pfund. Mit der Möglichkeit, übers Netzwerk zu booten, können manche Nutzer in Zukunft sogar auf die SD-Karte verzichten.

Abbildung 1: Das Layout des Raspberry Pi  3 stimmt bis auf wenige Details exakt mit dem seines Vorgängers überein. Gehäuse für den Raspberry Pi  2 eignen sich auch für den 3er.
Abbildung 2: Auf der Unterseite der Raspberry-3-Platine sind auch der Bluetooth-WLAN-Chip sowie der Arbeitsspeicher untergebracht.

Neue CPU, alter Videocore

Beim Chip BCM 2837 von Broadcom handelt sich um einen ARM Cortex-A53, der mit vier 1,2-GHz-getakteten Kernen arbeitet. Die neue 64-Bit-CPU rechnet schlicht schneller als der 32-bittige Cortex-A7, der im Model  2 zum Einsatz kam. Die CPU bietet nicht nur 2,3 DMIPS pro MHz (Dhrystone Million Instructions per Second) statt 1,9 DMIPS pro MHz, sondern lässt sich auch höher takten. In synthetischen Benchmarks ergibt sich gegenüber dem BCM 2836 eine Leistungssteigerung von 50 Prozent.

Die Caches im Cortex-A53 sind besser aufgestellt (32 KByte Level 1, 512 KByte Level 2) und der Chip schätzt intelligenter ab, welche Daten er als nächste aus dem RAM laden wird. Bei Textverarbeitung oder beim Surfen arbeitet der Neue bis zu doppelt so schnell wie Modell 2 oder zehnmal flotter als Modell 1.

Anwendungen profitieren von der bis zu dreifachen Neon-Leistung des A53. Die ARM-SMID-Erweiterung (Single Instruction, Multiple Data) verarbeitet mit einem Befehl mehrere gleichartige Datensätze. Laut Eben Upton ist die Krypto-Beschleunigung im BCM 2837 deaktiviert, um Probleme mit lokalen Ex- oder Import-Restriktionen zu vermeiden.

Dem Raspberry Pi 3 geblieben ist der Grafikchip Videocore IV, der HEVC-H.265-Material nicht selbst dekodieren kann. Sein 3-D-Kern arbeitet allerdings mit einer Taktrate von 300 MHz respektive 400 MHz gegenüber den 250 MHz bei den Vorgängern. Darum schafft es der Raspi 3, Mpeg 4 mit bis zu 60 1080p-Bildern pro Sekunde zu dekodieren, zusammen mit der besseren CPU in Software auch 1080p Mpeg 2 und H.265 mit 720p.

Tabelle 1

Drei Generationen im Vergleich

 

Raspberry Pi  3B

Raspberry Pi  2B

Raspberry Pi  1B+

SoC

BCM 2837

BCM 2836

BCM 2835

Prozessor

Kerne

4

4

1

Typ

ARM Cortex-A53

ARM Cortex-A7

ARM 1176JZF-S

Architektur

64 Bit, ARMv8-A

32 Bit, ARMv7-A

32 Bit, ARMv6

Taktrate

1,2 GHz

900 MHz

700 MHz

Taktbereinigte Leistung

4 x 2,3 DMIPS/MHz

4 x 1,9 DMIPS/MHz

1 x 1,25 DMIPS/MHz

Integer-Leistung1

2458 Dhrystone

1672 Dhrystone

847 Dhrystone

Gleitkomma-Leistung1

711 Whetstone

437 Whetstone

233 Whetstone

Leistung vergleichbar mit

Pentium M 1,4 GHz

AMD Duron 900 MHz

Pentium II 300 MHz

Videocore IV

Taktrate

400 MHz

250 MHz

250 MHz

RAM

Größe

1 GByte

1 GByte

512 MByte

Taktrate

900 MHz (450 MHz DDR)

900 MHz (450 MHz DDR)

800 MHz (400 MHz DDR)

SD-Karte

Taktrate

50 MHz

50 MHz

50 MHz

Schreiben2

11,6 MByte/s

11,3 MByte/s

10,6 MByte/s

Lesen2

19,8 MByte/s

19,7 MByte/s

17,8 MByte/s

Schnittstellen

Ethernet

10/100 MBit/s

10/100 MBit/s

10/100 MBit/s

WLAN

802.11b/g/n

keine

keine

Bluetooth 4.1

Classic, Low Energy

keine

keine

1 Performance-Angaben entnommen aus der aktuellen Ausgabe von The Mag Pi [3]

2 Ermittelt mit einer Sandisk-Ultra-Micro-SD, Class 10 UHS-1

Temperatur und Strom

Eben Upton sagt, die Foundation habe inzwischen viel Erfahrung mit dem Broadcom-SoC gesammelt und stelle daher die Standard-Taktfrequenz mit 1,2 GHz wesentlich höher ein. Der Chip erwärmt sich bei voller Last auf allen vier Kernen ohne Pi-Gehäuse auf über 75 Grad Celsius – Pi  2 und B+ erreichten dagegen selten die 55 Grad. Ab 80 Grad blendet der Raspberry Pi 3 auf dem Bildschirm ein gelbes Rechteck ein und drosselt die Taktfrequenz. Bei 85 Grad schaltet der SoC zur Sicherheit auf 600 MHz – die Leerlauf-Frequenz – herunter.

Der höhere Standardtakt bringt aber mit sich, dass weniger Spielraum für Übertaktung bleibt: 100 MHz mehr sollten jedoch oft möglich sein. Im Gegensatz zu den früheren Modellen lohnt ein Kühlkörper, um die letzten 10 Prozent Leistung herauszukitzeln. Über Belüftungsschlitze oder Bohrungen soll zudem die vom Raspi erwärmte Abluft einen Weg ins Freie finden. Grundsätzlich lässt sich der Dreier in einem Raspi-2-Case unterbringen; allerdings sind dann die neu angeordneten LEDs nicht mehr einzusehen. Beim offiziellen Raspberry-3-Gehäusen ist das natürlich nicht so.

Der für externe USB-Geräte bereitgestellte Strom ist nun auf 1,2 Ampere fixiert. Die Einstellung »max_usb_current« in der »config.txt« zeigt keine Wirkung mehr. Zusammen mit dem höheren Strombedarf des neuen SoC und der Wifi-Bluetooth-Kombination empfiehlt die Foundation ein Netzteil mit 2,5 Ampere.

Diesen Artikel als PDF kaufen

Express-Kauf als PDF

Umfang: 4 Heftseiten

Preis € 0,99
(inkl. 19% MwSt.)

Linux-Magazin kaufen

Einzelne Ausgabe
 
Abonnements
 
TABLET & SMARTPHONE APPS
Bald erhältlich
Get it on Google Play

Deutschland

Ähnliche Artikel

  • Raspberry Pi: Geschenke zum fünften Geburtstag

    Der beliebte Mini-Computer Raspberry Pi feiert seinen fünften Geburtstag. Zu seinem Ehrentag haben seine Macher ein neues Modell angekündigt: Der Raspberry Pi Zero W ist ein aufgebohrter Raspberry Pi Zero und kostet lediglich 10 Dollar.

  • Raspberry Pi 3 Model B mit WLAN und Bluetooth

    Element14 und Raspberry Pi Trading haben bei einer Pressekonferenz in London den neuen Raspberry PI 3 vorgestellt. Das Entwicklerboard bringt mit WLAN und Bluetooth neue Konnektivität mit.

  • Einplatinenrechner

    Single Board Computer heißt die Bootsklasse, die der Raspberry Pi ganz allein erst demokratisiert und dann populär gemacht hat. Gleich segelt das aktuelle Spitzenmodell gegen vier Herausforderer.

  • Silberne Himbeere für Eben Upton

    Die Royal Academy of Engineering hat Dr. Eben Upton eine Auszeichnung für die Entwicklung des Minicomputers Raspberri Pi verliehen.

  • Raspberry Pi Zero für knapp 5 Euro

    Für nur 5 US-Dollar (knapp 5 Euro) soll das neue Raspberry Pi Zero Board über den Ladentisch gehen. Das kündigte Raspberry-Pi-Erfinder Eben Upton an.

comments powered by Disqus

Stellenmarkt

Artikelserien und interessante Workshops aus dem Magazin können Sie hier als Bundle erwerben.