Der Raspberry Pi 4B im Überblick (Seite 4)

Abbildung 3: Die Stromversorgung des Raspberry Pi 4 erfolgt jetzt über einen USB-C-Anschluss. Daneben finden sich die zwei Micro-HDMI-Buchsen für die Monitore. (Quelle: Raspberry Pi Foundation)

Der SoC des RasPi 4B wird zwar auf einer kleineren Prozessnode hergestellt, die die Abwärme pro Transistor reduziert. Er bietet jedoch ein Mehrfaches an Leistung gegenüber den Vorgängern, was zwangsläufig zu mehr Abwärme führt. Mit dem PCI-Express-Controller und der Ethernet-MAC gibt es zudem weitere Komponenten auf dem SoC, die Abwärme generieren. Die Ausgabe von 4kp60 auf entsprechende High-End-Displays müssen Sie aktuell mit der Zeile hdmi_enable_4k=1 in der config.txt aktivieren, woraufhin das System die Taktgeschwindigkeit der GPU auf 600 MHz anhebt. Das führt zu noch höherer Wärmeentwicklung.

Mehrere Mitglieder aus der Raspberry-Pi-Community klagen denn auch darüber, dass die Betriebstemperaturen im offiziellen Gehäuse recht schnell ansteigen, da das Case keine Ventilationslöcher besitzt. Erste Tests bestätigen das Problem. Als Alternative empfiehlt sich das für den Multimedia-Einsatz gedachte, komplett aus Aluminium gefertigte Flirc-Gehäuse [6]. Es wirkt wie ein großer Kühlkörper und wird mit einem Wärmeleit-Pad auf der CPU des RasPi befestigt. Alternativ gibt es verschiedene Lösungen mit aktiven Lüftern.

Wie beim Raspberry Pi 3B+ drosselt das System die Taktraten, sobald die an der CPU gemessene Temperatur 80 Grad überschreitet, um Hardwareschäden zu vermeiden. Anders als für den RasPi 3B+ gibt es für den Neuen bislang kein Soft-Throttling – die Entwickler arbeiten aktuell noch an der Software. Eine weitere Möglichkeit, Einfluss auf die Temperatur zu nehmen, bietet das Reduzieren der minimalen Frequenz der ARM-Kerne mit arm_freq_min=150. Damit dauert es zwar etwas länger, bis das System unter Last die Frequenz wieder hochzieht, die Grundtemperatur sinkt aber ein wenig ab.

Durch den beschleunigten Zeitplan für die Hardware mussten die Software-Entwickler Gas geben. So wurde Raspbian “Buster” bereits deutlich vor dem offiziellen Erscheinen des Debian-Vorbilds veröffentlicht. Für die Ingenieure gibt es dementsprechend noch einiges zu tun. Insbesondere, um die Hitzeentwicklung des Systems in den Griff zu bekommen, gilt es, an den Stellschrauben des Betriebssystems zu drehen.

Fazit

In gewisser Weise entspricht der neueste Raspberry Pi einer komplett neuen Generation, während RasPi 2 und 3 nur Iterationen der ersten Generation darstellten. Daher muss noch viel Software entstehen, um die neue Plattform voll auszureizen. Im Vergleich mit anderen am Markt befindlichen SBCs ist der RasPi 4B ein absolutes Preis-Leistungs-Highlight – mehr Leistung liefert eigentlich nur wesentlich teurere, x86-basierende Hardware.

Bei so komplexen Chips wie dem BCM2711-SoC gibt es stets mehrere Revisionen. Eine frühere Revision (2711B0) war früher als erwartet produktionsfertig, und so erschien der neue RasPi bereits Ende Juni 2019, fast ein Jahr vor dem ursprünglich angepeilten Datum. Die Foundation plant, den RasPi 4B bis mindestens Januar 2026 auf dem Markt anzubieten, bei entsprechendem Bedarf aus der Industrie auch länger. Einige kleine Schönheitsfehler müssen bis zur nächsten Revision warten. Da derzeit in den Sternen steht, wann die kommt, empfehlen wir bereits jetzt den Kauf eines Raspberry Pi 4B – sofern das Budget es hergibt, sinnigerweise in der Version mit 4 GByte RAM.