Obwohl die Foundation den RasPi 5 erst für 2024 ankündigte, steht er bereits jetzt in den Regalen. Das neue Modell hat es in sich.

Bei der fünften Generation des Raspberry Pi hat sich so einiges getan: In Sachen Performance (I/O, CPU und GPU) legt der RasPi 5 ordentlich zu, darüber hinaus wurden viele kleine Wünsche der User-Gemeinde umgesetzt. Die Tabelle “RasPi 5: Datenblatt” fasst die wichtigsten technischen Daten [1] zusammen. Im Folgenden gehen wir daher nur auf die wichtigsten Neuerungen ein, in einer der nächsten Ausgaben lassen wir den Newcomer dann in einem Benchmark gegen die älteren Modelle antreten. Die offizielle Dokumentation zum RasPi 5 finden Sie auf der Projektseite [2].

Echtzeit

Ein Kritikpunkt beim RasPi war immer das Fehlen einer Echtzeituhr (RTC) – das Board musste die Uhrzeit immer via Netzwerk beziehen. Bei vielen Projekten stellte das ein Problem dar und erzwang den Anschluss einer externen RTC über die GPIO. Der RasPi 5 bringt jetzt ab Werk eine Echtzeituhr mit, die sich über einen zusätzlichen Anschluss mit Energie versorgen lässt. Dabei kommt sowohl eine Knopfzelle als auch ein Akku in Betracht. Wählen Sie Letzteren, können Sie die Erhaltungsladung dafür über Kernel-Parameter aktivieren und parametrisieren. Das erlaubt sehr lange Akku-Laufzeiten.

Volle Power

Auch des Powermanagements nahmen sich die Entwickler an. Die diesbezüglichen “Features” der Vorgängermodelle sind hinreichend bekannt. Sie reichen von “Blitzdingsen” (einige RasPis ließen sich mit einem Fotoblitz zum Absturz bringen) bis hin zum fehlenden Ausschalter. Der RasPi 5 besitzt jetzt endlich einen echten Ein- und Ausschalter. Die unsichtbaren Verbesserungen sind aber auch nicht zu verachten. In Verbindung mit der RTC schaltet sich der RasPi jetzt zu vordefinierten Zeiten an und lässt sich ohne viele Tricks und Zusatzhardware wieder in den Schlafmodus versetzen.

Durch die vielen neuen Funktionen stieg jedoch auch der Energiebedarf. Das Projekt empfiehlt ein USB-C-Netzteil mit Power-Delivery-Unterstützung [3], das bis zu 5 Ampere liefert. Für die ersten Versuche genügt aber das Netzteil eines RasPi 4, allerdings mit der Gefahr, dass das Board den Strom für die USB-3.0-Anschlüsse begrenzt oder die CPU heruntertaktet. Zu guter Letzt lässt sich der RasPi 5 mit einem entsprechenden HAT per PoE mit Energie versorgen.

Frische Brise

Bei all der zusätzlichen Power des Minirechners verwundert es nicht, dass er unter Last reichlich Hitze entwickelt. Das Board bringt einen Anschluss für einen PWM-Lüfter mit, was mehrere Möglichkeiten der Kühlung eröffnet.

Eine passive Kühlung genügt, solange der RasPi nicht viel zu rechnen hat. Wird er zu warm, taktet er die CPU herunter. Das Originalgehäuse [4] bringt standardmäßig einen PWM-Lüfter mit, der die entstehende Wärme ableitet. In dieser Konfiguration reicht ein kleiner Kühlkörper auf der CPU. Für die aktive Kühlung gibt es einen großen Kühlkörper samt PWM-Lüfter [5], der alle Chips auf dem Board mit Frischluft anströmt. Hier muss man allerdings aufpassen, dass das eingesetzte Gehäuse genug Platz dafür bietet.

PCIe

Zu den interessantesten Änderungen des RasPi 5 gehört ein PCIe-Anschluss, der PCIe 2.0 mit einer Geschwindigkeit von 500 MByte/s unterstützt. Im Kernel lässt sich der Anschluss sogar auf PCIe 3.0 mit einer Geschwindigkeit von 1000 MByte/s umstellen. Das liegt allerdings jenseits der Spezifikation und kann auch schiefgehen.

Der PCIe-Anschluss dient in erster Linie zum Anschluss schneller NVMe-SSDs. Der entsprechende HAT befindet sich allerdings noch im Prototypen-Status. Interessant hierbei sind die im Internet kursierenden Videos, die zeigen, wie Sie verschiedene PCIe-Geräte wie Grafikkarten oder Netzwerkkarten mit einem entsprechenden Adapter an diesem Port betreiben.

Bücherwurm

Für den Neuling eignet sich nur die aktuellste Version 2023-10-10 von Raspberry Pi OS, die auf Debian 12 “Bookworm” basiert. Wie gewohnt bietet der Raspberry Pi Imager den einfachsten Weg zur Installation auf einer SD-Karte. Laut Datenblatt bootet der RasPi 5 aber auch von einem NVMe-Laufwerk. Momentan befindet sich der entsprechende HAT wie bereits erwähnt jedoch noch nicht im Handel. Sobald er bereitsteht, werden wir diese Funktionalität hier im Detail beschreiben.

RP1-Controller

Eine komplett neue Komponente hat mit dem integrierten RP1-Controller [6] Einzug gehalten, der alle Schnittstellen inklusive GPIO bereitstellt. Letztere verhält sich laut Angabe der Foundation abwärtskompatibel zu den Vorgängermodellen.

Tatsächlich handelt es sich bei der Abwärtskompatibilität um einen Punkt, den wir in einem Folgeartikel genauer beleuchten werden. In der Vergangenheit gab es hier immer wieder Veränderungen, die eine Anpassung wichtiger Bibliotheken wie der WiringPi oder der Pigpio erzwangen.

Gehäuse

All die zusätzlichen Funktionen erforderten eine Änderung der Anordnung der Anschlüsse. Deswegen lassen sich für das neue Modell auch keine alten RasPi-4-Gehäuse verwenden. Der Formfaktor wie auch die Befestigungsschrauben blieben aber identisch zum Vierer-Modell.

Liefersituation

Den Raspberry Pi 5 [7] bietet die Foundation aktuell in zwei Varianten an: Mit 4 GByte RAM kostet er etwa 70 Euro, mit 8 GByte Arbeitsspeicher ungefähr 95 Euro. Aktuell scheint das Board aber überall bereits ausverkauft zu sein, ähnlich sieht es mit den passenden Gehäusen und Adaptern aus. Hier werden wir uns vermutlich noch ein Weilchen gedulden müssen, bis sich die Liefersituation wieder etwas entspannt. Sobald die Komponenten bereitstehen, berichten wir darüber.

Fazit

Mit dem RasPi 5 nähert sich die Leistungsfähigkeit des Mini-Rechners zunehmend der eines kleinen Desktop-PCs an. Die vielen Verbesserungen machen das Board immer mehr zu einem auch außerhalb der Bastlerszene einsetzbaren Rechner.

Dabei bleibt der RasPi sich aber treu und bietet mit seiner GPIO nach wie vor viel Raum für hardwarenahe Projekte. Preislich bewegt er sich allerdings schon in einem Bereich, wo es weh tut, wenn er einmal durch ungeschickte Bastelei das Zeitliche segnet. Hier empfiehlt es sich, die hardwarenahen Experimente erst einmal mit älteren Modellen zu testen. (tle)