Hardware

Die Raspberry-Pi-Familie

Viele Berichte über den Raspberry Pi erwecken den Eindruck, als gäbe es nur den einen Raspberry Pi. Davon kann aber keine Rede sein. Mittlerweile (aktualisiert Feb. 2015) gibt es acht Modelle bzw. Varianten.

Raspberry Pi, Modell B+ (Juli 2014)
Raspberry Pi, Modell B+ (Juli 2014)

  • Version 1
    • Modell A, Revision 1 (April 2012)
    • Modell B, Revision 1 (April 2012)
    • Modell A, Revision 2 (September 2012)
    • Modell B, Revision 2 (September 2012)
    • Compute Module (Juni 2014)
    • Modell B+ (Juli 2014)
    • Modell A+ (November 2014)
  • Version 2
    • Modell B (Februar 2015)

Der gemeinsame Nenner

Alle sieben Raspberry Pis der ersten Version verwenden dasselbe System-on-a-Chip (SoC): Die Broadcom BCM2835 besteht aus einem CPU-Core in ARMv6-Architektur mit 700 MHz sowie einem Broadcom Video-Core IV mit H.264 Encoder/Decoder.

Mit Version 2 bekam der Raspberry Pi mit dem Broadcom BCM2836 ein neues SoC. Die vollständige Spezifikation dieser CPU ist noch nicht veröffentlicht, aber einige Eckdaten sind bekannt:

  • ARMv7-Architektor
  • 4 Cores mit 900 MHz Taktfrequenz
  • Grafik-Core IV mit H.264 Encoder/Decoder (unverändert)

Links zu vielen technischen Informationen sowohl zum BCM2835 als auch zum neuen Modell BCM2836 finden Sie hier:

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=72&t=72260

Version 1 (Modell B+) versus Version 2 (Modell B)

Der im Februar 2014 vorgestellte Raspberry Pi 2 ist weitestgehend kompatibel zu den Vorgängermodellen. Die wichtigsten Unterschiede betreffen die CPU und die Speicherausstattung:

  • neue CPU BCM2836 mit 4 Cores (bisher nur einer) und mit 900 MHz Taktfrequenz (bisher 700MHz)
  • 1 GByte RAM (bisher 512 MByte)
  • ARMv7 statt ARMv6-Architektur (abwärtkompatibel, aber nun auch kompatibel zu Ubuntu und Windows 10)

Der Pi 2 sieht nahezu identisch wie der Pi 1 B+ aus. Nur mit scharfem Auge ist die geänderte Beschriftung der Platine lesbar. Anschlüsse und Maße stimmen bei beiden Modelle exakt überein.

Version 1: Modell A versus Modell B

Modell A und B unterscheiden sich primär in vier Punkten voneinander:

  • Ethernet: kein Anschluss versus 10/100 MBit-Ethernet-Buchse

  • USB: ein Anschluss versus zwei

  • RAM: 256 MByte versus 512 MByte

  • Leistungsaufnahme: 2,5 versus 3,5 Watt

Version 1: Modell B versus Modell B+

Modell B+ wurde im Juli 2014 vorgestellt. Ganz kurz die wichtigsten Unterschiede im Vergleich zum Modell B:

  • GPIOs: Die GPIO-Leiste, also der sogenannte P1-Header, wurde auf 40 Pins erweitert (statt 26). Die ersten 26 Pins sind identisch belegt wie beim Modell B, um eine möglichst hohe Kompatibilität zu erzielen.

  • USB-Anschlüsse: Es gibt nun vier statt zwei USB-Anschlüsse. Allerdings werden die Ethernet-Buchse und alle vier USB-Anschlüsse über einen internen Hub betrieben, teilen sich also einen USB-2.0-Kanal.

  • SD-Karte: Micro-SD-Slot statt Standard-SD-Slot

  • Leistungsaufnahme: etwas geringere Leistungsaufnahme (3 statt 3,5 Watt ohne Zusatzgeräte).

Ein entsprechend leistungsstarkes Netzteil vorausgesetzt, kann das Modell B+ nun insgesamt 600 mA an die USB-Geräte weiterreichen (bisher maximal 2*100 mA). Wenn config.txt die Zusatzoption safe_mode_gpio=4 enthält, dürfen es sogar bis zu 1200 mA sein. In kommenden Firmware-Versionen soll dieser Parameter übrigens max_usb_current=1 heißen.

  • Audio: verbesserte Analog-Audio-Qualität

  • Bauform: Die Platinengröße ist unverändert, viele Buchsen haben aber einen neuen Platz gefunden. Alte Gehäuse sind daher nicht kompatibel zum B+. Die Buchsen stehen weniger weit über die Platine hinaus. Zur Befestigung in anderen Geräten gibt es nun vier Bohrungen, die symmetrisch in den Ecken angeordnet sind.

  • Sonstige Hardware-Änderungen

    • kein P5-Header mehr, dessen Pins sind im 40-poligen P1-Header integriert
    • kein P6-Header mehr, dessen Pins sind nun im neuen Run-Header verfügbar
    • kein eigener Composite-Video-Ausgang mehr; das Video-Signal kann nun über spezielle, vierpolige Klinkenstecker abgegriffen werden
Links das Modell B, rechts Modell B+
Links das Modell B, rechts Modell B+

Detaillierte Beschreibungen des Modell B+ finden Sie hier:

http://blog.pi3g.com/2014/07/modell-b-getestet-und-im-detail-erklrt-was-ist-neu-was-ist-besser/
https://learn.adafruit.com/introducing-the-raspberry-pi-model-b-plus-plus-differences-vs-model-b?view=all

Version 1: Modell A versus Modell A+

Modell A+ wurde im November 2014 vorgestellt. Es unterscheidet sich vom Modell A in den folgenden Punkten:

  • GPIO: 40-polige Leiste wie bei B+
  • SD-Karte: Micro-SD-Slot (wie bei B+) statt Standard-SD-Slot
  • Leistungsaufnahme: verringert (nur mehr 1W im Leerlauf ohne Zusatzgeräte)
  • Audio: verbesserte Tonqualität
  • Bauform: deutlich verkleinerte Platine

Unverändert blieben die CPU, deren Taktfrequenz, die bescheidene RAM-Ausstattung (256 MB), die magere USB-Ausstattung (nur ein Anschluss) und der fehlende LAN-Stecker. Noch mehr Details können Sie im raspberrypi.org-Blog sowie auf raspi.today nachlesen.

Vergleichstabelle Version 1 (Modell A+, B+) versus Version 2 (Modell B)

               Version 1 A+  Version 1 B+  Version 2 B
               ------------  -----------   -----------
lieferbar      Nov. 2014     Juli 2014     Feb. 2015
USB            1 x USB 2.0   4 x USB 2.0   4 x USB 2.0
Ethernet       ---           1 x 100MBit   1 x 100MBit
CPU/SOC        BCM2835       BCM2835       BCM2836
Takt           700 MHz       700 MHz       4 x 900 MHz
RAM            256 MByte     512 MByte     1 GByte
SD-Slot        Micro-SD      Micro-SD      Micro-SD
GPIO           40 Pins       40 Pins       40 Pins
Leistung min.  ca. 1 W       ca. 2 W       ca. 2-3 W
Größe (mm2)    65 x 56       86 x 56       86 x 56

Vergleichstabelle Modell A, A+, B und B+ (alle Version 1)

               Modell A, R2   Modell A+     Modell B, R2  Modell B+
               -------------  ------------  ------------  -----------
lieferbar      Sep. 2012      Nov. 2014     Sep. 2012     Juli 2014
USB            1 x USB 2.0    1 x USB 2.0   2 x USB 2.0   4 x USB 2.0 
Ethernet       ---            ---           1 x 100MBit   1 x 100MBit
CPU/SOC        BCM2835        BCM2835       BCM2835       BCM2835
Takt           700 MHz        700 MHz       700 MHz       700 MHz
RAM            256 MByte      256 MByte     512 MByte     512 MByte
SD-Slot        Standard       Micro-SD      Standard      Micro-SD
GPIO           26 Pins        40 Pins       26 Pins       40 Pins
Leistung min.  ca. 2,5 W      ca. 1 W       ca. 3,5 W     ca. 3 W
Größe (mm2)    86 x 56        65 x 56       86 x 56       86 x 56

Sonderfall Compute Module (Version 1)

Bei dieser Raspberry Pi-Variante wurde das gesamte Innenleben des Raspberry Pi auf einer deutlich kleineren Platine realisiert, die die Form eines DDR2-SODIMM-Speicherriegels hat und somit weniger als halb so groß als der originale Raspberry Pi ist.

Das Compute Module enthält standardmäßig einen vier GByte großen Flash-Speicher und macht mehr Steuerungspins des BCM2835 zugänglich, bietet also mehr GPIOs. Wirklich genutzt kann dieser Raspberry Pi allerdings nur in Kombination mit einem I/O-Board, das die Anschlüsse nach außen führt. Das Compute Module ist vor allem für die industrielle Nutzung gedacht, z.B. wenn der Raspberry Pi zur Steuerung eines in hohen Stückzahlen produzierten Geräts verwendet werden soll.

Noch mehr Details

Dieser Beitrag hat nur die wichtigsten Raspberry-Pi-Versionen zusammengefasst, ohne aber auf alle Board-Revisionen einzugehen. Noch mehr Details können Sie bei Bedarf hier nachlesen:

http://elinux.org/RPi_HardwareHistory#Board_Revision_History