Singleboard-Computer Raspberry Pi A bis Zero – alle 14 Modelle im Überblick

Raspberry Pi 3, B, Zero – welcher ist das Topmodell, der Multimedia-Pi, der Energiesparer, der Windows-taugliche? Lesen Sie die Details auch zum brandaktuellen 3B+ mit WLAN-ac und Gb-LAN.

Die ARM-basierende PC-Platine Raspberry Pi (RPi) für Linux-Betriebssystem sowie Windows IoT Core (RPi 2B, 3B und 3B+) ist der weltweit beliebteste Singleboard-Computer (SBC). Rund 20 Millionen Exemplare sind seit der Präsentation des ersten Modells Raspberry Pi B im Februar 2012 verkauft.

Die Initiatoren des Raspberry Pis, die in England ansässige Wohltätigkeitsorganisation Raspberry Pi Foundation, brachte bis heute 14 Modelle auf den deutschen Markt, zuletzt im Januar 2018 den Winzling Raspberry Pi Zero WH (mit Wireless und Header) und im März 2018 das neue Topmodell, den Raspberry Pi 3B+.

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Alle Varianten sind verfügbar, doch nicht bei jedem Händler: Raspberry Pi B (2012), A (2013), die Industrievariante Compute Modul und Development Kit, die Modelle B+, A+ (2014), 2B und Zero (2015), 3B, Zero mit Kameraport und 2B v.1.2, ein abgespektes 3B-Modell (2016), Industrievariante RPi 3 Compute Modul Development Kit und Zero W (2017) sowie Zero WH und Raspberry Pi 3B+ (2018).

Des Weiteren fertigt Raspberry Pi Trading, dieser Teil der Organisation ist zuständig für die Herstellung der Raspberry Pis, seit Oktober 2015 für die Industrie auch Raspberry Pis nach individuellen Kundenwünschen.

Was alle Raspberry Pis eint

Leistungsfähige Singleboard-Computer gibt es zahlreiche, etwa von Arduino, Beaglebone und Udoo. Doch keiner toppt den günstigen Preis des Raspberry Pis. Dieser liegt etwa zwischen zehn Euro für den funktionsreduzierten Winzling RPi Zero und rund 45 Euro für das jeweils aktuelle Top-Modell; momentan ist es Raspberry Pi 3B+. Die gemeinnützige Raspberry Pi Foundation hält deshalb den Preis stabil, da sie primär das Ziel verfolgt, mittels preisgünstiger PC-Platine und Open Source Software auch weniger gut betuchten jungen Leuten weltweit Zugang zum Internet zu ermöglichen und sie über die Stiftleiste des Raspberry Pis zum Programmieren anzuregen.

Taktgeber Broadcom-SoC und VideoCore IV

Seit dem ersten Raspberry Pi basieren alle Modelle auf einem Broadcom-SoC (System on Chip) mit Multimedia-CPU VideoCore IV. Der 32-Bit-Singlecore Broadcom BCM2835 mit 700 MHz Takt und maximal 512 MB LPDDR2-SDRAM werkelt in neun der 14 Modelle, im Raspberry Pi B, B+, A, A+, den vier Zeros (hier mit 1 GHz) und dem Compute-Module. Diese Raspberry Pis, die lediglich unter Linux laufen, werden auch als Raspberry Pi 1 bezeichnet.

Im Februar 2015 hielt der 32-Bit Quadcore Broadcom BCM2836 mit 4 x 900 MHz und 1GB LPDDR2-SDRAM Einzug in den Raspberry Pi 2B. BCM2836 verschaffte dem RPi 2 nicht nur einen erheblichen Leistungsschub, sondern eröffnete dem Raspberry Pi den Zugang zur Windows-Welt, genauer gesagt, zum Windows IoT Core von Microsoft.

Das Topmodell, Broadcoms 64-Bit-Quadcore BCM2837 ist seit Februar 2016 mit 4 x 1,2 GHz Takt und 1 GB LPDDR2-SDRAM im Raspberry Pi 3B verbaut. Auch er läuft mit Linux und Windows IoT Core und bietet erstmals onboard WLAN-n und Bluetooth 4.1. Der BCM2837 taktet des Weiteren im Raspberry Pi 2B Version 1.2. Diese abgespeckte Variante ohne Wireless-Funktion ist auf 4 x 900 MHz wie beim RPi 2 mit BCM2836 gedrosselt. Des Weiteren taktet der BCM2837 in der Industrievariante RPi 3 Compute Modul.

Die leistungsfähigste Variante ist Broadcoms BCM2837B0, ein getunter BCM2837 mit 4 x 1,4 GHz, eingesetzt im aktuellen Raspberry Pi 3B+. Mit dieser Variante, die erstmals einen Headspreader zur Kühlung benötigt, dürfte der Broadcom-SoC in puncto Leistung ausgereizt sein (siehe S. 3, „Ende einer Ära“).

Übrigens, nicht nur Microsoft unterstützt Raspberry Pi, auch Google interessiert sich dafür und bietet künstliche visuelle Intelligenz für Raspberry Pi für die Mini-PC-Platine.

Betriebssystem auf externer Speicherkarte

Erst ein Betriebssystem haucht der Hardware Leben ein. Alle Raspberry Pis laufen mit Linux, eine Auswahl bietet die Site Raspberrypi.org und der Beitrag 40 Betriebssysteme für den Raspberry Pi. Die Modelle RPi 2B und 3B meistern auch Microsofts Windows IoT Core. Allerdings fehlt allen Raspberry Pis ein Onboard-Betriebssystem. Dieses ist via externer Speicherkarte zu booten. Alle Modelle verfügen daher über einen Speicherkarten-Slot. (Ausnahme: Die Industrievariante Compute Modul bootet via eMMC Flash).

Direkte Ansteuerung vielfältigster Komponenten via GPIO

Die Stiftleiste auf dem Raspberry Pi ist ein weiterer wesentlicher Grund für dessen Beliebtheit. GPIO-Pins (General Purpose Input Output) stellen eine zentrale Schnittstelle zwischen dem Raspberry Pi und zahlreichen externen Geräten, digitalen Schaltungen, Sensoren, etc. her. Bestimmte Pins übernehmen neben der einfachen Ansteuerung auch besondere Funktionen wie die Kommunikation per I²C, UART oder SPI zum Anschluss weiterer Hardware.

All dies prädestiniert den Raspberry Pi für vielfältigste Einsatzmöglicheiten für Maker und für Entwickler in der Industrie, etwa als Stromversorgungslösung, Mess- Steuer- und Regelgerät, als Kamera, Digitaloszilloskop und für die Hausautomation. Des Weiteren hat sich Raspberry Pi schon zu Wasser und als Flugobjekt in der Stratosphäre bewährt.

Während die Modelle A und B lediglich über 26 Kontakte mit 17 GPIO-Pinsverfügen, bieten Raspberry Pi A+, B+, 2B, 3B, 3B+ und Zero 40 Kontakte mit 26 GPIO-Pins, wobei von den Zeros bis auf Zero WH lediglich die Anschlüsse bereitgestellt sind. Das Compute Modul kommt ohne Stiftleiste, dafür bietet das Compute Modul Development Kit gar zwei Bänke à 60 Kontakte mit 48 GPIO-Pins an.

Audio sowie HD-Filme

Alle Raspberry-Pi-Modelle bis auf das Compute Modul nutzen Broadcoms Multimedia-CPU Dual Core VideoCore IV. Dieser unterstützt OpenGL-ES 1.1/2.0, das Videokompressionsverfahren H.264 und hochaufgelöste Filme im Format 1080p30. Hardware-seitig ist Raspberry Pi hierfür mit einer (Mini-)HDMI-Buchse 1.3/1.4 ausgestattet.

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