To Pi or not to Pi – das ist hier die Frage: Für wen lohnt es sich, jetzt schon zum brandneuen Raspberry Pi 3 zu greifen?
Der Raspberry Pi 3 kommt mit einem neuen Prozessor, WLAN und Bluetooth, ansonsten bleibt vieles gleich [1]. Eine pauschale Aussage, welche Software mit dem RasPi 3 läuft oder sogar davon profitiert, lässt sich derzeit noch schwer treffen. Wir begutachten im Folgenden, wie sich der neue Bastelrechner im Vergleich zum Vorgänger schlägt und ob beliebte Programme mit der neuen CPU und deren Architektur schon zurechtkommen.
Bevor es losgeht, benötigen Sie ein Netzteil für den Micro-USB-Anschluss. Der Hersteller empfiehlt ein USB-Netzteil, das bei 5 Volt 2,5 Ampere liefert. Im Test erwies sich das vorhandene 2A-Netzteil aber als vollkommen ausreichend. Bei 100 Prozent Last mit aktivem WLAN, angeschlossener Maus und Tastatur zieht das Gerät maximal 580 mA, üblicherweise aber eher 300 bis 400 mA. Wollen Sie allerdings auch Peripherie über USB oder GPIO mit Strom versorgen, müssen Sie über den Erwerb eines neuen Netzteils nachdenken. Zudem gilt es, die Länge des USB-Kabels im Auge zu behalten, wie sich im Verlauf des Tests zeigt.
Als Nächstes bereiten wir die Micro-SD-Karte vor und spielen das aktuelle Raspbian-Image vom 29. Februar 2016 auf. Die neue Version funktioniert nicht nur mit dem RasPi 3, sondern auch mit dessen Vorgängern. Die Foundation setzt dabei immer noch auf eine 32-Bit-Variante, obwohl der neue Broadcom BCM2837 (Abbildung 1) auch einen 64-Bit-Befehlssatz bietet.
Abbildung 1: Die neue CPU bringt bei identischer Größe nicht nur mehr Leistung mit als der alte Prozessor, sondern auch einen 64-Bit-Befehlssatz.
Wi-Fi an Bord
Der Start verläuft flott: Bereits nach 20 Sekunden erscheint der Desktop. Mit der GUI-Version von Raspi-config nehmen wir die Orts- und Tastatureinstellungen vor. Übertakten allerdings fällt flach: Die entsprechende Einstellung existiert zwar noch, erlaubt aber keine Änderung des Werts mehr.
Im Reiter Localisation findet sich eine neue Einstellung für das Wi-Fi: Dort wählen wir Deutschland als Wifi Country (Abbildung 2), was allerdings keine erkennbaren Auswirkungen hat. So stehen etwa laut # iw list weiter nur die Kanäle 1 bis 11 zur Verfügung. Die Ausgabe zeigt aber auch, dass der RasPi 3 den AP-Modus unterstützt und sich damit auch als Access Point eignet.
Abbildung 2: Raspi-config stellt für die WLAN-Konfiguration nur sehr wenige Optionen zur Verfügung.
Die eigentliche Verbindung mit dem WLAN nehmen wir über das Netzwerk-Icon in der rechten oberen Ecke des Desktops auf. Ein Linksklick öffnet die Liste der verfügbaren Netzwerke. Nach Anwahl des gewünschten WLANs und Eingabe des Kennworts stellt der RasPi 3 die Verbindung her. Trotz der winzigen Keramikantenne (Abbildung 3) erweist sich die Empfangsleistung in unserem Büro mit seinen Trockenbauwänden als völlig in Ordnung. Die Entwickler verzichteten zwar auf einen Antennenstecker, der Rechner bietet jedoch die erforderlichen Lötflächen für eine U.FL-Buchse [2]. Sie von Hand anzulöten gerät allerdings aufgrund der geringen Größe und der Enge auf der Platine zur Herausforderung für Feinmotoriker.
Abbildung 3: Die Keramikantenne für das Wi-Fi des RasPi 3 wartet im Test mit einer akzeptablen Empfangsleistung auf.
Ein Check mit Iperf [3] attestiert dem WLAN-Stack eine Durchsatzrate von 45 Mbit/s – ein recht ordentlicher Wert. Die Geschwindigkeit der nach wie vor am USB-Stack angebundenen Ethernetverbindung liegt mit 95 Mbit/s pro Sekunde nahe am Maximum.
Benchmark mit Hindernissen
Wir bleiben in der Welt der Zahlen und starten Sysbench [4], um die Leistungsfähigkeit des neuen Prozessors zu ermitteln. Der erste Aufruf aus Listing 1 führt eine Rechenaufgabe nur in einem Thread durch und gibt so Auskunft über die Leistungsfähigkeit eines einzelnen Kerns. Der zweite benutzt hingegen vier Threads und beschäftigt entsprechend alle vier Kerne gleichermaßen.
Listing 1
$ sysbench --num-threads=1 --cpu-max-prime=10000 --test=cpu run $ sysbench --num-threads=4 --cpu-max-prime=10000 --test=cpu run
Das erste Ergebnis des Einzel-Thread-Tests fällt deutlich schlechter aus als erwartet. Beim Test mit vier Threads schneidet der RasPi 3 sogar schlechter ab als sein Vorgänger. Hier läuft ganz offensichtlich etwas schief. Auch ein Neustart des RasPi im CLI-Modus ändert daran nichts.
Wir graben uns tief in die Raspbian-Eingeweide und lassen uns die aktuelle CPU-Taktrate anzeigen (Listing 2). Merkwürdigerweise steigt sie nur sporadisch auf 1,2 GHz an, trotz der Rechenlast werkelt der RasPi meist bei nur 600 MHz. Obendrein fällt uns auf, dass auf dem RasPi gelegentlich die rote LED ausgeht – normalerweise ein Indiz für eine unzureichende Spannungsversorgung, der Kleinstrechner taktet dann automatisch herunter. Jedoch zeigt unser Strom- und Spannungsmessgerät keinerlei Auffälligkeit.
Listing 2
$ sudo cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
Beim weiteren Experimentieren stellt sich heraus, dass vermutlich das verwendete Netzteil nicht mit dem schnellen Lastwechsel umgehen kann, der beim Wechsel der RasPi-Taktfrequenz auftritt. Nachdem wir es gegen ein anderes USB-Netzteil tauschen, steigen die Benchmark-Werte wie erwartet an: Jetzt benötigt der RasPi 3 für den Single-Thread-Test nur noch 182 Sekunden (RasPi 2: 292 Sekunden), für den Multi-Thread-Test 45 Sekunden (RasPi 2: 75 Sekunden).
