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Aus Raspberry Pi Geek 04/2016

Mini-Rechner im Vergleichstest

© Wabeno, 123RF

Kampf der Zwerge

Ferdinand Thommes

Einplatinenrechner erfreuen sich steigender Beliebtheit. Zu den jüngsten Neuerscheinungen zählen der Odroid-C2 und der Pine A64+. Wir lassen sie gegen den RasPi 2 und 3 antreten.

Dem Raspberry Pi gelang eine klassische Erfolgsgeschichte: Seit im Februar 2012 das Modell B auf den Markt kam, gibt es kein Halten mehr. Im Oktober 2015 überschritt der Einplatinenrechner modellübergreifend die Marke von sieben Millionen verkauften Exemplaren. Dabei war der RasPi nicht der erste SBC und auch nicht der leistungsfähigste. Was ihn attraktiv macht, ist der günstige Preis von 35 US-Dollar und die GPIO-Steckleiste, hinter der sich der von der Raspberry Pi Foundation entwickelte Bildungsauftrag verbirgt: Der Mini-Rechner soll nämlich besonders jungen Menschen durch Basteln und Experimentieren Hardware- und Programmierkenntnisse vermitteln.

Die Anzahl der Projekte, die mit den verschiedenen RasPi-Modellen bis heute umgesetzt wurden, kennt niemand genau. Sie geht vermutlich ebenfalls in die Millionen. Das reicht von der kleinsten Schaltung bis hin zu Clustern und dem Projekt Astro Pi [1], das vor wenigen Monaten zwei Raspberrys auf die Raumstation ISS beförderte, um dort von Schülern erdachte Experimente auszuführen. In der Überwachung, Automation und Robotik punkten der Raspberry Pi und seine Mitstreiter ebenso. Vielfach kommen sie auch als Multimediazentrale oder Mini-NAS zum Einsatz. Diese Art der Verwendung bringt aber zumindest den RasPi auch in der dritten Generation schnell an seine Grenzen.

Trittbrettfahrer

Eine solche Erfolgsgeschichte findet immer Nachahmer. Besonders Firmen in Asien, denen die Produktionsmaschinen zur Verfügung stehen, entwarfen häufig zeitnah Konkurrenzprodukte, um sich ein Stück vom immer noch boomenden Markt der Mini-Rechner zu sichern. Dabei liegt die Attraktivität nicht allein in der Hardware des RasPi, die sich beim Stückpreis von 35 US-Dollar nur schwer unterbieten lässt.

Zumindest genauso wichtig ist, was dem Raspberry Pi in wenigen Jahren gelang: Um den kleinen Rechner herum entstand im Laufe der Zeit eine gut funktionierende Infrastruktur mit gepflegter Software und Zubehör sowie eine große und aktive Community. Das zu bewerkstelligen fällt den Nachahmern schwer – was auch daran liegt, dass Hersteller in Asien meist wenig Wert auf den Open-Source-Gedanken legen. Negativbeispiel ist der Halbleiterhersteller Allwinner, der fortgesetzt mit seinen Produkten die GPL verletzt [2].

Dem Raspberry Pi haftet gegenüber der Konkurrenz jedoch ein konzeptioneller Nachteil an: Die Raspberry Pi Foundation will vom Board-Design her abwärtskompatibel bleiben. Die daraus resultierenden Einschränkungen lassen sich nur schwer beheben. So verfügt selbst der neue, Ende Februar 2016 vorgestellte RasPi 3 nur über einen 10/100-Mbit/s-Ethernet-Anschluss, während die Konkurrenz meist bereits Gbit-Ethernet bietet. Nur eine Änderung des grundlegenden RasPi-Layouts könnte hier Abhilfe schaffen, da das Ethernet beim jetzigen Design am langsamen USB2-Controller hängt.

Die Kandidaten

Für den Vergleich stehen neben den RasPi-Modellen 2B und 3B der Odroid-C2 von Hardkernel sowie der Pine A64+ in den Startlöchern. Die Herausforderer bewegen sich im selben Preissegment wie die beiden RasPis, die Hersteller stehen dem Open-Source-Gedanken nahe.

Odroid bietet bereits einiges an Zubehör an und schart eine aktive Community um seine Produkte. Beim Pine geschieht das gerade: Ein Shop ist eingerichtet, die Community entwickelt fleißig an der Software mit.

RasPi 2B

Am 2. Februar 2015 erblickte der RasPi 2B [3] das Licht der Welt. Er unterscheidet sich von seinem Vorgänger durch die Quadcore-CPU des speziell für ihn entworfenen Broadcom BCM2836 sowie den auf 1 GByte verdoppelten Hauptspeicher.

Der BCM2836-SoC basiert auf einem 32-Bit-Prozessorkern ARM Cortex-A7 mit einer Taktfrequenz von bis zu 900 MHz (statt ARMv6/700 MHz beim Vorgänger). Die sonstige Ausstattung sowie Preis und Größe blieben gleich. Damit soll der Pi 2B bei bestimmten Anwendungen bis zu sechsmal flotter zu Werke gehen als die 1B+-Variante.

Auch der Kreis der verfügbaren Betriebssysteme erweiterte sich. So stehen durch die neue Plattform Cortex-A7 mit Windows 10 und Ubuntu Snappy Core unter anderem zwei auf das Internet of Things (IoT) spezialisierte Distributionen bereit.

RasPi 3B

Im Februar 2016 erschien mit dem RasPi 3 Model B die dritte Generation des Mini-Rechners (Abbildung 1). Der Formfaktor blieb gleich, die Foundation achtete auf Abwärtskompatibilität bis hinunter zum RasPi 1. Mit dieser Politik des behutsamen Aufrüstens unter Beibehaltung des Platinenlayouts macht sich das Projekt nicht nur Freunde: Viele Anwender sehen inzwischen 2 GByte Hauptspeicher und einen nativen Gbit-Ethernet-Adapter als Mindestausstattung, die ein SBC bieten sollte. Die Foundation lässt sich aber in ihrem Kurs nicht beirren, zumal Änderungen vermutlich auch einen höheren Endpreis zur Folge hätten.

Abbildung 1: Der neue RasPi 3 Model B wartet mit einer 64-Bit-CPU sowie integriertem WLAN und Bluetooth auf.

Abbildung 1: Der neue RasPi 3 Model B wartet mit einer 64-Bit-CPU sowie integriertem WLAN und Bluetooth auf.

So erweiterten die Entwickler an der neuesten Version lediglich die CPU und die Konnektivität. Als SoC kommt Broadcoms BCM2837 zum Einsatz, der im Gegensatz zum Vorgänger BCM2836 eine 64-Bit-Basis mitbringt. Es handelt sich um einen Prozessor des Typs ARM Cortex-A53 mit vier Kernen, der bei 1,2 GHz Taktrate schneller arbeitet als der Vorgänger und den ARMv8-A-Befehlssatz implementiert. Die neue CPU arbeitet theoretisch rund zehnmal flotter als der BCM2835 der ersten Generation.

Mit dem Broadcom-BCM43438-Modul erhielt der RasPi 3 zudem 802.11b/g/n-WLAN und Bluetooth 4.1 LE. Wer sich allerdings von der integrierten Broadcom-GPU eine 4K- oder H.265-Videodekodierung erhofft, der wird enttäuscht: Der verbaute Dual Core VideoCore IV unterstützt lediglich OpenGL-ES 1.1/2.0 und Full-HD 1080 mit 30 Frames pro Sekunde (fps).

Die bisherigen RasPi-Modelle erlaubten ein gemäßigtes Übertakten. Dazu bot das Tool Raspi-config der Standarddistribution Raspbian einige Einstellmöglichkeiten an. Der neuen Variante fehlt diese Option. Das liegt an den erhöhten Temperaturen von bis zu 70 Grad, die die CPU erzeugt. Hier hätte ein Übertakten womöglich fatale Folgen. Den im Test verwendeten Probanden versahen wir vorsorglich mit kleinen Kühlkörpern.

Odroid-C2

Schon mit dem Odroid-C1+ stellte der südkoreanische Hersteller Hardkernel dem RasPi 2 einen starken Konkurrenten entgegen. Zum Preis von 37 US-Dollar – und damit nur 2 Dollar mehr als der RasPi – brachte der C1+ eine bessere CPU sowie eine Gbit-Ethernet-Schnittstelle mit. Zudem bot er neben dem SD-Karten-Steckplatz auch aufsteckbare eMMC-Module, die wesentlich schneller arbeiten als SD-Karten.

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