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Aus Raspberry Pi Geek 05/2013

Eben Upton und die Raspberry Pi Foundation

© Markus Gann, 123RF

Schritt für Schritt

Bruce Byfield

Nach sechs Jahren der Entwicklung ernten der Projektgründer Eben Upton und die anderen Mitglieder der Raspberry Pi Foundation jetzt die Früchte ihrer Bemühungen. Das bietet Gelegenheit zu einer Bestandsaufnahme.

Der am 29. Februar 2012 erstmals vorgestellte, nur kreditkartengroße Computer Raspberry Pi zählt zu den größten Erfolgsgeschichten der freien Software. Ungeachtet der anfänglichen Produktionsschwierigkeiten – anfangs durfte jeder Interessent nicht mehr als einen einzigen der Mini-Rechner bestellen – wurden inzwischen weit mehr als eine Million Raspberry Pis verkauft, monatlich kommen rund 40 000 weitere hinzu. Zu seinem dritten Geburtstag dürfte der RasPi die Drei-Millionen-Marke locker geknackt haben. “Es ist absolut unglaublich!”, bestaunt der Projektgründer Eben Upton [1] das Geschehene.

Upton (Abbildung 1), heute ein Mittdreißiger, programmiert schon seit seinem zehnten Lebensjahr. Als gebürtiger Brite begann er seine Laufbahn auf einem BBC-Heimcomputer [2], später folgten ein Commodore C-64 und ein Amiga. Später war er ein Mitglied des Instituts für Computertechnik der Universität Cambridge [3], der Gründer des Spielestudios Ideaworks, heute arbeitet er als Schaltkreisentwickler in der Computerindustrie. Upton ist seit langem ein Anhänger und Anwender freier Software. Vor dem Raspberry Pi bereicherte er den FOSS-Fundus bereits mit BlueCove [4], einer JSR-82-konformen Java-API-Implementation für die Bluetooth-Kommunikation unter Windows und Mac OS X.

Abbildung 1: Programmierer, Schaltkreisentwickler und Raspberry-Pi-Vater Eben Upton.

Abbildung 1: Programmierer, Schaltkreisentwickler und Raspberry-Pi-Vater Eben Upton.

Später übernahm Upton auch die Portierung des Linux-Kernels für den Raspberry Pi. Bescheiden kommentiert er dazu: “Tatsächlich habe ich schon länger nichts ingenieursmäßiges mehr getan – die meiste Zeit verbringe ich in Meetings und am Telefon.” Angesichts dessen zeigt er sich dankbar dafür, dass sein derzeitiger Brötchengeber Broadcom ihm recht großzügig für das RasPi-Projekt freistellt. “Sonst müsste ich alles in meiner Freizeit und an den Wochenenden erledigen, und meine Familie bekäme mich gar nicht mehr zu Gesicht.”

Nachwuchsgewinnung

Die Grundidee für den Raspberry Pi stammt aus dem Institut für Computertechnik der Universität Cambridge. Eben Upton und seine späteren Mitstreiter in der Raspberry Pi Foundation [5] – Rob Mullins, Jack Lang und Alan Mycroft – machten sich Sorgen darüber, dass in den ersten fünf Jahren des neuen Jahrtausends die Anzahl der qualifizierten Studienbewerber für Informationstechnik um nicht weniger als die Hälfte gesunken war. “Als wir die Zahlen durchsahen, stach uns dieser unaufhörliche Rückgang ins Auge.”, erinnert sich Upton. “Nach einer Weile ließ uns das nicht mehr los, und wir dachten: Jetzt müssen wir aber unbedingt was dagegen tun.”

Upton und die anderen Institutsmitglieder führten das Ausbleiben von Bewerbern schließlich darauf zurück, dass es kaum noch erschwingliche, frei programmierbare Rechner gab. Stattdessen befanden sich geschlossene, auf einen speziellen Einsatzzweck zugeschnittene Hardware-Appliances auf dem zügigen Vormarsch. Schließlich ersannen Sie einen Plan, um “ein Gerät zu entwickeln, das in ein Kinderzimmer passen würde, und so für den Zustrom von Bewerbern zu sorgen, den eine lebendige universitäre Umgebung unbedingt braucht. Es durfte keine Blackbox sein, sondern musste die Kids dazu ermutigen, sich bis ins letzte Detail damit auseinanderzusetzen, ohne künstliche Barrieren zwischen ihnen und der Hardware.”

Soweit die Idee. In der Praxis allerdings begeistert der Raspberry Pi heute vor allem erwachsene Computer-Fans. Dennoch hofft die Raspberry Pi Foundation, in den nächsten Jahren ihrem ursprüngliches Bildungsziel wieder näher zu kommen.

Produktionsfragen

Angesicht ihres im Wesentlichen gemeinnützigen Ziels fanden Upton und seine Kollegen es logisch, dafür eine nicht profitorientierte Stiftung zu gründen. Obendrein waren die meisten von ihnen ohnehin in der freien Wirtschaft tätig, und “fanden es nett, sich mal mit etwas beschäftigen zu können, bei dem es nicht ums Geld geht”, erläutert Upton die Motivation der Gruppe. Zudem erleichterte es der Status der Stiftung, bei Chipherstellern Rabatte eingeräumt zu bekommen. “Zwar kauften wir anfangs nur 10 000 Chips, baten aber um die selben Konditionen, als würden wir 100 000 abnehmen.”, erinnert sich Upton. “Immerhin: Inzwischen kaufen wir ja tatsächlich in Hunderttausender-Stückzahlen, da hat sichs also rentiert.”

Anfangs peilte die Foundation ein ähnliches Board an wie den Arduino [6], dessen gute Aufnahme im Markt für einen hohen Bedarf an preisgünstigen Rechnern sprach. Allerdings wurde Upton und seinen Kollegen bald klar, dass “eine solche Plattform die Neugier von Kindern nicht anstacheln konnte. Dazu gehören heute schon eine gute Grafik-Performance und eine gewisse Bedienerfreundlichkeit.” Wonach die Foundation suchte, das lag offensichtlich näher an einem BeagleBoard [7]. Allerdings gab es noch kein SoC, das zum angepeilten Kostenpunkt die nötige Leistungsfähigkeit bereitstellte. Der kam erst in Gestalt des Broadcom BCM2835, nicht ganz zufällig: Upton hatte an dessen Entwicklung mitgewirkt.

Nachdem erst einmal ein passender SoC bereitstand, ließ sich die Entwicklung des kompletten Raspberry-Boards schnell zu Ende bringen. Die Speicherausstattung des Einstiegsmodells A musste man dabei von ursprünglich geplanten 128 MByte auf 256 MByte verdoppeln: “Ein bisschen Embedded-Hacking wäre mit 128 MByte schon gegangen, aber das hätte nie und nimmer für eine grafische Oberfläche oder einen Webbrowser gereicht.” Während der späteren Produktion erlaubte dann der Preisverfall bei RAM-Bausteinen sogar eine Ausstattung von 512 MByte Hauptspeicher beim Modell B (Abbildung 2).

Schon früh wurde klar, dass die meisten Austattungsentscheidungen von den angepeilten Endverkaufspreisen dominiert wurden – 25 US-Dollar für das Low-End-Modell A und 35 US-Dollar für den Raspberry Pi B mit einem zweiten USB-Port und einer Netzwerkschnittstelle. Ebenfalls früh stand fest, dass sich die Ziele nur durch den weitgehenden Einsatz freier Software würden lösen lassen. “Sowohl aus praktischen wie aus philosophischen Gründen lag die Implementation als Open-Source-Plattform auf der Hand.”, kommentiert Upton dazu. “Und es ist schon echt beeindruckend, wie die Open-Source-Gemeinde auf den Zug aufgesprungen ist.”

Freie Software

Tatsächlich befriedigte die Community die Bedürfnisse des Projekts umgehend mit Betriebssystem-Portierungen von Arch Linux über Slackware und FreeBSD bis hin zu Android. Als Grundausstattung für Einsteiger empfiehlt die Foundation den Debian-Port Raspbian. Daneben stützt sich das Projekt-Team auf das X Windows System sowie die 2D-Grafikbibliothek Cairo ab und hofft, schon bald auch zur Entwicklung des designierten X.org-Nachfolgers Wayland [8] beitragen zu können. Als offizielle Programmiersprache dient Python, da es anders als Sprachen wie Java “Einsteigern nicht durch obskure Sprachkonstrukte eine steile Lernkurve abfordert. Zum Lernen brauchst du eine Sprache, bei der du ohne Schwierigkeiten den Fuß in die Tür bekommst.”, stellt Upton dazu klar.

Der Pi bringt sogar eine frei lizenzierte Firmware für seinen als solchen proprietären Grafikkern mit. Dieses Arrangement kritisierten allerdings einige Mitglieder der FOSS-Community recht vehement (“Der GPU-Treiber für den Raspberry ist Schrott” [9]) als nicht ausreichend für ein wirklich freies System. Die resultierenden Streitigkeit beschreibt ein sichtlich getroffener Eben Upton als “eine der niederschmetterndsten Erfahrungen meines Lebens”. Er habe die GPU mit entwickelt und hätte ihre exakte Spezifikation bis herunter auf die Registerebene nur zu gerne offengelegt, versichert er, denn er sei stolz auf seine Arbeit. “In der Praxis steckt aber Intellectual Property von Broadcom mit in der GPU, das die Firma schützen muss. Klar gibt es Leute, die aus durchaus guten Gründen – vor allem zu Ausbildungszwecken – gerne die Interna einsehen würden.”, erläutert er das Problem.

Gleichzeitig stellt er aber klar: “Mit dem, was wir veröffentlichen konnten, können die Leute aber durchaus interessante Dinge anstellen. Ich denke, dass viele Benutzer anerkennen, dass wir das Bestmögliche getan haben. Ich hoffe, dass andere GPU-Hersteller sich davon eine Scheibe abschneiden und vielleicht sogar noch mehr Interna offenlegen. Und vielleicht können wir die Sache in ein oder zwei Jahren nochmal unter die Lupe nehmen und möglicherweise weitere Details freigeben.”

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