Hardware, Raspbian

Raspberry Pi 3B+

Seit ein paar Tagen gibt es ein neues Raspberry-Pi-Modell: Der Pi 3B+ sieht aus wie der 3B, ist aber etwas schneller (1,4 GHz), hat eine deutlich schnellere Ethernet-Anbindung (300 MBit/s) und ein teilweise schnelleres WLAN. Er unterstützt nun Bluetooth 4.2. Der Preis ist gleichgeblieben, der Stromverbrauch ist aber spürbar gestiegen.

Updates:

Zusammenfassung der technischen Neuerungen

Die Vergleichsdaten gelten für das Vorgängermodell Raspberry Pi 3B.

  • SOC/CPU: BCM2837B0
  • Max. Taktfrequenz: 1,4 GHz (bisher 1,2 GHz)
  • LAN/USB-Chip LAN7515: Ethernet mit bis zu 300 MBit/s (bisher 100 MBit/S)
  • WLAN-Chip CYW43455: Dual-Band WLAN (2,4 GHz und 5 GHz), max. Geschwindigkeit 100 MBit/S (bisher 47 MBit/S)
  • Bessere Unterstützung für PXE Ethernet Booting (nun standardmäßig aktiv) und USB Booting
  • Bluetooth 4.2 (bisher 4.1)
  • Stromversorgung über PoE (Power over Ethernet) möglich (erfordert PoE-HAT, der vier neue Pins des Pi3B+ nutzt)
  • Leistungsaufnahme im Leerlauf 3,5 W (bisher 2,5 W), bei voller CPU-Auslastung ca. 5,5 W
Neuer 4-Pin-Header für Power-over-Ethernet-HAT

Ein kleiner optischer Unterschied besteht darin, dass der SoC (System on a Chip) eine Metallhülle erhalten hat, der die Wärmeableitung verbessert. Deswegen glänzt der Chip nun silbern statt bisher schwarz. Zusammen mit dem MxL7704 Power Management Chip kann der Pi3B+ nun über längere Zeit unter Vollauslastung laufen, bevor er so heiß wird, dass der CPU-Takt reduziert werden muss.

CPU-, RAM- und Grafik-Taktfrequenzen, Stromverbrauch

Die maximale CPU-Frequenz hat sich auf 1,4 GHz erhöht (1,2 GHz beim Pi 3B), auch das RAM wird mit 500 MHz ein wenig schneller getaktet (bisher 450 MHz). Overclocking ist nicht vorgesehen.

cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq 
  600000
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq 
  1400000 (bisher 1200000)
vcgencmd get_config sdram_freq    # RAM
  sdram_freq=500 (bisher 450)
vcgencmd get_config core_freq     # Video Core
  core_freq=400
vcgencmd get_config gpu_freq      # 3D-Core
  gpu_freq=300

Die Leistungsaufnahme beträgt im Ruhezustand mit angeschlossenem Netzwerk- und HDMI-Kabel ca. 3,5 W (gemessen mit einem einfachen USB-Messgerät, bisher 2,5 W). Wenn die CPU ausgelastet wird, steigt die Leistungsaufnahme auf über 5 W an. Das erfordert allerdings ein ausreichend leistungsstarkes Netzteil.

sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000 --num-threads=4 run
sysbench 0.4.12:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 4

Doing CPU performance benchmark

Threads started!
Done.

Maximum prime number checked in CPU test: 20000


Test execution summary:
    total time:                          79.7277s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 318.8400
    per-request statistics:
         min:                                 31.62ms
         avg:                                 31.88ms
         max:                                103.44ms
         approx.  95 percentile:              32.27ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           2500.0000/17.62
    execution time (avg/stddev):   79.7100/0.01

Die Temperatur der CPU steigt beim obigen Test auf rund 70 Grad an. Wird die CPU dauerhaft ausgelastet, wird sie entsprechend noch heißer. Das führt nach einer Weile zu einer Reduktion der Taktfrequenz, um die CPU nicht zu überhitzen. Wesentlich ausführliche Benchmarktests finden Sie hier.

Die Empfehlungen für das Netzteil haben sich nicht verändert. Die Rasperry Pi Foundation empfiehlt ein Netzteil, das 2,5 A Strom liefern kann, also 12,5 W Leistung. Klar ist, dass ein ausreichend dimensioniertes Netzteil mit jeder neuen Pi-Generation wichtiger wird. Während ältere Pi-Modelle auch mit schwachen Netzteilen oft stabil funktionieren, ist dies nun definitiv nicht mehr der Fall. (Wer einen Pi stromsparend betreiben will, sollte unbedingt zu einem Zero-Modell greifen!)

Netzteil und Geschwindigkeit Wenn sysbench bei Ihnen spürbar schlechtere Werte liefert, liegt dies wahrscheinlich daran, dass das Netzteil nicht ausreichend dimensioniert ist. (Das war auch bei meinen ersten Tests der Fall.) Sie erkennen das auch, dass der Kernel ‚Under-voltage‘-Meldungen protokolliert. Solche Meldungen entdecken Sie mit dem folgenden Kommando im Kernel-Log: dmesg | grep -i under. Abhilfe: Besorgen Sie sich ein besseres Netzteil!

Umfassende Tests zum Stromverbrauch samt Vergleichswerten zu allen älteren Raspberry-Pis können Sie hier nachlesen. Dort ist die Information zu finden, dass der höhere Ruhestromverbrauch v.a. am neuen LAN-Chip liegt. Aktuell ist unklar, ob es eine Möglichkeit gibt, den Chip per Software zu deaktivieren, wenn weder Ethernet-Verbindungen benötigt noch USB-Geräte angeschlossen werden sollen.

Raspbian

Raspbian wurde für den neuen Pi 3B+ natürlich ebenfalls aktualisiert. Die Änderungen betreffen aber nur Interna und Versions-Updates. Sichtbare Neuerungen an der Oberfläche gibt es nicht.

  • Kernel: Die Kernelversion beträgt 4.9. Mit rpi-update können Sie auf die Version 4.14 aktualisieren. Offiziell wird das aktuell noch nicht empfohlen. Werfen Sie vorher einen Blick auf diesen Forum-Thread, wo eventuelle Probleme + Nebenwirkungen zusammengefasst sind.

  • Device Trees: Das Verzeichnis /boot enthält die neue Datei bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb mit dem Device Tree Blob für den neuen SoC BCM2837B0.

  • Chromium: Der Webbrowser liegt aktuell in Version 60 vor.

  • Mathematica: Mathematica wurde auf Version 11.2 aktualisiert.

Ansonsten basiert Raspbian natürlich weiter auf Debian Stretch und verwendet daher die durch Debian vorgegebenen Software-Pakete.

Kompatibilitätsprobleme

Während Raspbian mit dem Modell 3B+ erwartungsgemäß gut zusammenspielt, gilt dies leider nicht für diverse andere Distributionen (Stand: 15.5.2018):

  • Windows IoT: Der Windows-Insider-Preview-Build 17661, kann auf dem Modell 3B+ nicht gestartet werden. Er erscheint nur das Regenbogenquadrat. Seit 16.5.2018 gibt es einen 3B+ kompatiblen Build, der allerdings weder den WLAN- noch den Bluetooth-Adapter unterstützt.

  • Ubuntu MATE 16.04: Ubuntu MATE 16.04 ist inkompatibel zum Modell 3B+ und lässt sich nicht starten. Eine Unterstützung des 3B+ ist erst mit Version 18.04 geplant. Diese Version soll wiederum erst im Juli 2018 freigegeben werden (Quelle).

  • Rasplex: Rasplex 1.8 ist inkompatibel zum Modell 3B+ und lässt sich nicht starten. Es gibt eine Testversion die zwar bootet, aber nicht stabil läuft. Die Entwickler haben bis jetzt keinen Weg gefunden, um Rasplex stabil zum Laufen zu bringen (Quellen 1, 2).

Fazit

Eigentlich ist die Sache ganz einfach:

  • Wenn Sie einen neuen Raspberry Pi kaufen und Raspbian verwenden möchten, sollten Sie unbedingt das Modell 3B+ nehmen. Es kostet nicht mehr, ist aber etwas schneller.
  • Wenn Sie aktuell einen Raspberry Pi 3B nutzen, lohnt sich ein Neukauf nicht. Im realen Betrieb sind die Geschwindigkeitsverbesserungen zwar messbar, aber nur in Ausnahmefällen auch bemerkbar. Wirklich neue Features gibt es keine.

Quellen