Raspberry Pi 2 ausprobiert: Schnell rechnen, langsam speichern
Besserer Prozessor, mehr RAM, das stand auf der Wunschliste von Raspberry-Pi-Fans stets ganz oben - und das neue Raspberry Pi 2 erfüllt diese Wünsche. Golem.de wollte wissen, wie es sich im Benchmark gegen seinen Vorgänger schlägt, aber auch, ob es sich tatsächlich schneller anfühlt. Die Ergebnisse stimmen hoffnungsvoll, trotzdem gibt es auch Grund zur Kritik. Die grundlegenden technischen Daten haben wir bereits in einem Artikel zur Vorstellung des Raspberry Pi 2 aufgeführt.
In diesem Artikel klammern wir das Thema Video- und Mediaplayer-Funktionalität bewusst aus, da Distributionen wie OpenELEC gerade erst anfangen, ihre Distributionen für das Raspberry Pi 2 aufzusetzen. Wir werden die Entwicklung aber verfolgen und uns in einem späteren Artikel darauf konzentrieren.
Eingeschränkte Distributionswahl
Derzeit gibt es für das Raspberry Pi 2 nur zwei Distributionen zur Auswahl: Raspbian und Snappy Ubuntu Core. Wer NOOBs benutzt und eine andere als diese auf dem Pi 2 zu installieren versucht, erhält eine entsprechende Fehlermeldung. Wir haben uns für Raspbian entschieden, um die Vergleichbarkeit mit dem Pi 1 zu gewährleisten.
Bei der weiteren Installation gab es keine Überraschungen, das fertig installierte Raspbian bietet auf dem Pi 2 keine zusätzlichen Software-Goodies.
Nicht ganz so lahmer Start
Wir starten das Pi 2 neu - gefühlt ist der Bootvorgang etwas flotter. Der X-Server und LXDE sind etwas schneller da als beim Pi 1. Das wiederholt sich beim Öffnen des Epiphany-Browsers: Es wirkt etwas schneller, aber ein echtes Staunen bleibt aus. Wir rufen einige Webseiten in verschiedenen Tabs auf. Der Browser reagiert ohne Pause auf Benutzereingaben, nur beim intensiven Scrollen dauert es stets, bis der jeweilige Webseitenausschnitt wieder dargestellt wird.
Wie markant der Geschwindigkeitsunterschied ist, fällt erst auf, als wir das Pi 2 und das Pi 1 im direkten Vergleich gegeneinander antreten lassen. Im Vergleichsvideo wird der Unterschied deutlich.
Problemloses Multitasking
Wir werden mutiger und werfen Scratch an, die Lern-IDE, dazu starten wir ein Youtube-Video im Browser. Das HTML5-Video benötigt etwas Zeit zum Initialisieren und zum Laden, aber während das Video läuft, können wir ohne Probleme ein wenig in Scratch programmieren, nirgends ruckelt es. Die Prozessoranzeige steigt dabei nie über 20 Prozent. Danach probieren wir Bitscope DSO aus, ein digitales Oszilloskop-Programm. Dessen grafische Darstellung auf dem Pi 1 war zwar annehmbar, die Bedienung aber ein arges Geduldsspiel . Auf dem Pi 2 hingegen ist es flüssig zu bedienen.
So werden wir schließlich übermütig - und schauen per Gnome-Player eines unserer Full-HD-Videos von einem USB-Stick. Das Video ruckelt und die Prozessorauslastung liegt zwischen 70 und 98 Prozent. Das System ist allerdings stets reaktionsfähig. Die Bedienung des Players bereitet keine Probleme.
Der Strombedarf liegt dabei zwischen 3 und 4,5 Watt. Das ist stets circa 1 Watt mehr als beim Pi 1, wo er zwischen 2 und 3,5 Watt liegt.
Mit Benchmarks vergleichen
Wir haben zwei Programme benutzt, um Leistungsdaten zu ermitteln: Unixbench für die Rechenleistung und Iperf für die Netzwerkleistung.
Unixbench(öffnet im neuen Fenster) ist eigentlich eine Suite mehrerer Skripte und Programme. Bereits seit 30 Jahren wird damit die Leistung von unixioden Systemen verglichen. Messwerte werden dabei anhand synthetischer Aufgabenstellungen ermittelt. Im Vordergrund stehen in erster Linie die reine Rechenleistung des Prozessors und rudimentäre Betriebssystemoperationen. Das verfügbare RAM spielt keine Rolle. Die Suite unterstützt auch die Messung der Grafikleistung - da das Pi 1 und Pi 2 aber identische Grafikkerne besitzen, haben wir darauf verzichtet. Bei sämtlichen Messwerten gilt: je höher, desto besser. Beim Vergleich der Werte ist zu beachten, dass sie vom Betriebssystem und Compiler abhängen können. Wir ermittelten die Werte unter Raspbian mit Kernel 3.18 und gcc 4.6.3.
Umfangreiche Informationen zur Suite gibt es im Unixbench-Repository(öffnet im neuen Fenster) , einen historischen Abriss inklusive einer Vielzahl von Vergleichswerten auf einer privaten Webseite(öffnet im neuen Fenster) .
Iperf(öffnet im neuen Fenster) dient zur Ermittlung der Bandbreite einer Netzwerkverbindung. Die Anwendung ist recht einfach: Ein Rechner dient als Server, der zu testende Rechner als Client. Zur Ermittlung werden Zufallsdaten generiert, so schnell wie möglich über die Netzwerkverbindung verschickt und dort wieder verworfen. Es ist also nicht notwendig, Musterdateien oder Ähnliches bereitzuhalten.
Prozessor schneller, Ethernet etwas schneller
In unserer Tabelle sind ausgewählte Werte der Benchmarks aufgeführt und das Gesamtergebnis. Die reine Rechenleistung repräsentieren die Dhrystone- (Integer-Leistung) und Whetstone-Werte (Fließkomma-Leistung). Der Pipe Troughput zeigt an, wie schnell Daten zwischen Prozessen ausgetauscht werden können. Die beiden Shell-Skript-Werte geben Auskunft, wie gut ein System Multitasking beherrscht.
Wir haben zum Vergleich auch noch den Banana Pi mit aufgenommen. Um möglichst gleiche Bedingungen zu schaffen, nutzten wir auch hier einen Raspbian-Build (Kernel 3.4, gcc 4.6.3), der aber offensichtlich nie richtig angepasst wurde. Unixbench erkennt 0 CPUs - und startet keinen Multi-Core-Test. So zeigt sich nebenbei, dass eine gute Softwareanpassung mehr wert sein kann als die reine Jagd nach mehr Megahertz.
| Raspberry Pi 1 | Raspberry Pi 2 - Ein Kern | Raspberry Pi 2 - Vier Kerne | Banana Pi - Ein Kern | |
|---|---|---|---|---|
| Dhrystone | 142,2 | 253,2 | 1014,4 | 246,3 |
| Whetstone | 48,3 | 90,6 | 361,6 | 88,2 |
| Pipe Throughput | 120,9 | 139,1 | 553,1 | 112,8 |
| Shell Script (einzeln) | 95,7 | 278,3 | 626,9 | 205.4 |
| Shell Script (8 parallel) | 84,6 | 552,1 | 583,1 | 297.0 |
| Gesamt | 89,3 | 174,6 | 440,1 | 148.1 |
Die Messwerte der Benchmarks sind eindeutig: Selbst wenn nur ein ARMv7-Kern des Pi 2 benutzt wird, ist er fast doppelt so schnell wie der einzelne ARMv6-Kern des Raspberry Pi 1. Kommen alle vier Kerne zum Einsatz, ist das Raspberry Pi 2 meist 4- bis 5-mal so schnell wie das Pi 1.
Dabei gilt zu beachten, dass es sich hier um theoretische Werte handelt. In der Praxis macht sich leider wie bereits angedeutet die schlechte Performance bei Dateioperationen auf der Micro-SD-Karte stark bemerkbar. Das fällt beim Pi 2 erst recht auf, da nun nicht mehr der Prozessor für Wartezeiten verantwortlich gemacht werden kann. Gerade durch den starken Prozessor wäre ein Flashspeicher auf dem Board oder ein durch SATA angebundener Massenspeicher wünschenswert.
Die gemessene Netzwerkbandbreite erfreut, mit circa 94,5 MBit pro Sekunde kommt das Raspberry Pi 2 nahe an den maximalen, theoretischen Wert des 100-MBit-Ethernet-Anschlusses. Das Pi 1 kommt nur auf 72 MBit pro Sekunde.
Raspberry Pi 2 vs. Banana Pi M2
Ursprünglich wollten wir im Rahmen dieses Artikels das Raspberry Pi 2 mit dem Banana Pi M2 vergleichen und nicht mit dem Vorgängermodell des Banana, denn der M2 ist potenziell der Konkurrent schlechthin. Der neue Banana Pi M2 besitzt einen Allwinner A31S, ebenfalls ein vierkerniger ARMv7-Prozessor, mit 1 GByte RAM. Er wird voraussichtlich einen ähnlichen Preis wie das Raspberry haben oder sogar billiger sein - besitzt allerdings einen Gigabit-Ethernet-Anschluss. Zwar wird er noch nicht regulär verkauft, auf Nachfrage können Interessenten allerdings bereits eine begrenzte Menge Vorserienmodelle direkt beim Hersteller erwerben.
Recht überraschend erschien nur wenige Stunden vor der offiziellen Bekanntgabe des Raspberry Pi 2 erstmalig ein Raspbian-Build für den M2 - bis dahin gab es nur Android 4.4. Die Raspbian-Beta unterstützt allerdings aktuell weder USB noch Ethernet. So haben wir vorerst darauf verzichtet, ihn in den Test einzubeziehen.
Fazit und Verfügbarkeit
Das Raspberry Pi 2 Modell B ist bei einer Vielzahl von Händlern wie Watterott(öffnet im neuen Fenster) und RS Components(öffnet im neuen Fenster) bereits verfügbar beziehungsweise kurzfristig lieferbar. Die Preise liegen zwischen 30 und 40 Euro.
Fazit
Das Raspberry Pi 2 ist erwartungsgemäß schneller als das Pi 1 - solange keine Datei- oder aufwendigen Grafikoperationen zu bewältigen sind. Dann fühlt sich das Raspberry Pi 2 stellenweise immer noch unangenehm zäh an. Für den Einsatz als Mediencenter sind wir für die Zukunft allerdings optimistisch - einzig die aktuelle Full-HD-Performance macht noch etwas misstrauisch.
Da das Pi 2 Modell B in Größe und Aufbau identisch ist mit dem Pi 1 Modell B+, kann auf bestehende Gehäuseangebote und Erweiterungen zurückgegriffen werden, benötigt werden wahrscheinlich nur neu kompilierte Treiber. Wer nicht selbst kompilieren will, muss allerdings eventuell noch einige Tage warten, bis aktualisierte Distributionspakete bereitstehen.
Es gibt für ein paar Euro mehr Bastelrechner, die insgesamt leistungsfähiger sind, mit SATA- und GBit-Ethernet-Anschluss - welche auch mit einem leistungsstarken Prozessor besser harmonieren. Doch gerade unsere zeitgleiche Erfahrung mit den Banana-Pi-Modellen zeigt, dass eine vernünftige Softwareunterstützung mehr wert sein kann als einige Prozent mehr Leistung auf dem Papier.