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Raspberry Pi 3 Modell B und 3 Modell B+ – eine Gegenüberstellung

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Was steckt im Plus? Ein direkter Vergleich des neusten Pi und seines Vorgängers.

In diesem Beitrag schauen wir uns zuerst den neuen Raspberry Pi 3 Modell B+ und einige seiner neuen und verbesserten Funktionen an und gehen dem Hinweis nach, dass es noch mehr Details gibt, auf die wir uns freuen dürfen.

Bitte beachten Sie, dass wir Vorabversionen des Boards und des Betriebssystems verwenden. Es ist also sehr wahrscheinlich, dass sich gewisse Dinge nach der Markteinführung klären werden.

Auf den ersten Blick

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Das erste, was einem am Pi 3 B+ ins Auge sticht, ist, dass es sich hier um ein anderes Ein-Chip-System (SoC) handelt, oder zumindest ein anderes Gehäuse als beim 3B. Schaut man genauer hin, erkennt man die Markierung BCM2837, womit es anscheinend im Grundsatz das gleiche Broadcom SoC ist wie auf dem Vorgängermodell. Was hat es denn nun mit dem anderen Gehäuse auf sich? Könnte dies vielleicht auf eine Leistungssteigerung hindeuten, da Metall eine bessere Wärmeleitfähigkeit hat? Wir werden sehen!

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Apropos Metall: diesbezüglich gibt es einen interessanten Neuzugang zu vermerken in Form eines Abschirmungsgehäuses mit einem Logo-Prägestempel. Der Drahtlos-IC ist von der Unterseite des Boards verschwunden oder wurde zumindest verschoben, was immerhin Verbesserungen im Bereich der EMC-Konformität und möglicherweise sogar eine neue Drahtloskomponente vermuten lässt. Die Chip-Antenne ist ebenfalls verschwunden und wurde durch das PCB-Antennendesign ersetzt, wie es schon beim Zero W verwendet wurde.

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Die kabelgebundene Netzwerkkonnektivität scheint auch von einem Upgrade profitiert zu haben: der USB 2.0-Hub LAN9514 mit integrierter 4-Port-Lösung und 10/100-Ethernet-Controller wurde ausgetauscht gegen einen USB 2.0-Hub LAN7515 mit integrierter 6-Port-Lösung (4x belegbar) und 10/100/1000-Ethernet-Controller. USB 2.0 hat zwar eine theoretische maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 480 Mbit/s, allerdings bietet dieses Gerät die folgenden zusätzlichen Funktionen:

  • 802.3az Energy Efficient Ethernet
  • Jumbo-Frames bis zu 9 KB
  • Mehrere automatische Energiesparmodi

Davon dürften netznahe Anwendungen profitieren. So wird beispielsweise der Support für Jumbo-Frame von allen begrüßt werden, die sich etwas mehr Netzwerkleistung wünschen, etwa bei der Nutzung von Network-Attached-Storage (NAS) mit dem Pi als Server oder als Client.

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Moment mal, was ist das – eine neue, 4-polige Stiftleiste mit der Aufschrift “PoE”!

Power-over-Ethernet

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Typische Einsatzmöglichkeiten von PoE

Stromversorgung über Ethernet, auch bekannt als Power-over-Ethernet (PoE), ist ein Begriff, mit dem sowohl standardisierte als auch Ad-hoc-Systeme beschrieben werden, bei denen der Strom mittels einer Twisted-Pair-Verkabelung gemeinsam mit den Daten übertragen wird, was beispielsweise in der VoIP-Telefonie und bei ferngesteuerten CCTV-Kameras weit verbreitet ist. Die Normen IEEE 802.3af (PoE) und 802.3at (PoE+) sorgen für bis zu 15,4 W bzw. 25,5 W für jedes verbundene Gerät (PD).

PoE-Netzwerk-Switches und „Leistungsinjektoren“, die mit einfacheren Switches eingesetzt werden können, werden benötigt, um die Stromquelle zur Verfügung zu stellen. Als Beispiel möge hier der oben abgebildete Netgear GS308P  (121-8132)  dienen, mit vier Ports mit je 15,4 W, plus vier Ports ohne Strom.

Den Normen entsprechende Systeme können damit umgehen, dass der Wechselstrom durch Crossover-Kabel umgedreht wird, da das unter Strom stehende Gerät und die Stromquellen (PSE) Mechanismen haben, um anzuzeigen, welche Klasse von PoE sie unterstützen und den Stromfluss zu unterbrechen, wenn nichtkonforme Geräte entdeckt werden.

Kurz, PoE ist eine unheimlich komfortable Art der Stromversorgung für Remote-Netzwerkgeräte, die sich in einigen Fällen bis zu 100 Meter vom Switch entfernt befinden können. Beim Verfassen dieses Beitrags ist es noch nicht ganz klar, welche PoE-Fähigkeiten dem Pi 3 Modell B+ zur Verfügung stehen werden. Klar ist, dass 802.3af mit 15,4 W mehr als ausreichend wäre für den Pi, einen HAT und die meisten Standard-Peripheriegeräte.

Der Blick unter die Oberfläche

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Schauen wir uns nun die Hardware aus dem Blickwinkel des Betriebssystems an, bzw. einer frühen Version davon, die mit der Vorabversion des Boards geliefert wurde.

Wir beginnen mit dem Befehl lsusb und sehen oben den Output beim Pi 3 Modell B+, der uns zeigt, dass der LAN7515 über zwei Hub-Controller verfügt, statt nur über einen, wie dies beim Pi 3B der Fall ist (siehe unten).

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Als nächstes führen wir lscpuaus.

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Hier erhalten wir die gleichen Ergebnisse wie auf dem Pi 3 Modell B – mit Ausnahme der maximalen Frequenz der CPU, die bei 1400 statt 1200 MHz liegt! Jawohl, bis zu 1,4 GHz, ohne zu übertakten.

Dann schauen wir uns noch die CPU-Info an via proc-Dateisystem, wie folgt:

pi@3bplus:~ $ cat /proc/cpuinfo

Wir können den Hardwarewert außer Acht lassen, da es sich hier eher um einen Indikator für die SoC-Familie handelt als für ein bestimmtes Modell, aber wir sind gespannt auf die Revision.

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Dieses Mal bekommen wir a020d3, also etwas anderes als mit dem Pi 3 Modell B.

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Es überrascht nicht, dass die neue Revisionsnummer zum Zeitpunkt dieses Beitrags noch nicht öffentlich bekannt ist. Das, zusammen mit dem neuen Gehäuse und der Prozessorgeschwindigkeit lässt vermuten, dass es sich wirklich um eine neue Variante des Broadcom SoC handelt.

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Mit ethtool konnten wir den Netzwerktreiber abfragen und bestätigen, dass die LAN-Schnittstelle tatsächlich 1000BaseT als Medientyp unterstützt.

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Wir konnten das Wireless nicht näher unter die Lupe nehmen, da es vom Betriebssystem mit dem mitgelieferten Vorab-Image nicht erkannt wurde, was allerdings darauf hinzudeuten scheint, dass es sich in der Tat um ein neues Gerät handelt.

Grundlegendes Benchmarking

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Wir können sysbench verwenden, um eine einfache CPU-Benchmark laufen zu lassen und überprüfen, wie lange ein Primzahlentest dauert.

$ sysbench --test=cpu --num-threads=4 --cpu-max-prime=9999 run

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Wir sehen hier, dass das Modell B die Aufgabe in ungefähr 35 Sek. löste, während das Modell B+ die gleiche Aufgabe in 30 Sek. bewältigte. Dies bedeutet eine Geschwindigkeitssteigerung von ca. 15 % und geht Hand in Hand mit der Erhöhung der Taktrate.

Die tatsächliche CPU-MHz-Frequenz wird je nach Last dynamisch skaliert, entsprechend können wir die aktuelle Geschwindigkeit in einem zweiten Terminalfenster überprüfen:

$ watch -n 1 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

Mit dem Vergleich auf beiden Systemen hat sich bestätigt, dass der Pi 3 Modell B von 600 MHz im Ruhezustand auf 1,2 GHz unter Last hochgefahren ist, während der neue B+ von 600 MHz auf 1,4 GHz ging.

Damit ist unsere Neugierde gestillt und es wird zweifellos andere geben, die detailliertere Benchmarking-Berichte und -analysen veröffentlichen werden, sobald die Hardware allgemein verfügbar wird.

Erste Gedanken

Leistungssteigerungen sind immer willkommen, und natürlich sind einige immer auf der Suche nach noch etwas mehr Prozessorleistung oder Netzwerkdurchsatz. Aber mit ziemlicher Sicherheit ist Power-over-Ethernet das heißeste neue Feature des Raspberry Pi 3 Modell B+. Auf den ersten Blick mag diese Neuerung wie eine Nischenfunktion erscheinen, aber der Vorteil, der sich daraus ergibt, dass Netzwerk- und Stromverbindung über ein einziges Kabel laufen – ohne Kabelsalat und Netzteil-Chaos – sollte nicht unterschätzt werden.

Selbstverständlich kann man separate „Powersplitter“ und PoE-Add-Ons für den Raspberry Pi kaufen, aber nichts geht über eine integrierte Lösung. Dies ist mit ziemlicher Sicherheit ein Feature, das zu vielen weiteren spannenden, praktischen und unterhaltsamen Projekten Anlass geben wird, in deren Zentrum die Kombination von Netzwerk und Stromversorgung steht.

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.
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