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9-Dollar-Chip von Next Thing ausprobiert

Das kleine Schwarze zum Basteln und Spielen

Als der Bastlerrechner Chip angekündigt wurde, unterbot er alle bisherigen Preise. Doch schon der Verzicht auf einen HDMI-Ausgang deutet auf einen Computer hin, der nicht alle Ansprüche bedienen will und kann.

Als die Crowdfunding-Kampagne für den Chip-Bastelcomputer im Frühling 2015 begann, war die Finanzierung innerhalb kürzester Zeit gesichert. Kein Wunder, versprach der Hersteller Next Thing doch einen WLAN- und Bluetooth-fähigen Bastelcomputer zum Preis von 9 US-Dollar. Der Computer wurde im Juni an die Unterstützer ausgeliefert. Mittlerweile kann er vom Hersteller auch regulär für diesen Preis gekauft beziehungsweise vorbestellt werden. Doch die Konkurrenz hat längst nachgezogen: Den Raspberry Pi Zero gibt es ab 5 Euro, der kürzlich vorgestellte Nanopi-Neo kostet in der billigsten Variante 8 US-Dollar. Absolut gesehen sind aber weder der Preis noch die Preisdifferenzen nennenswert. Sinnvoller ist die Frage, welche Ansprüche und Nutzungsszenarien der Chip tatsächlich erfüllen kann.

Käufer erhält ordentliche Technik

Der zentrale SoC des Chip ist ein Allwinner R8, eine modifizierte Version des Allwinner A13. Sein einzelner Kern ist mit 1 GHz getaktet, außerdem enthält er eine Mali400-GPU und er verfügt über 512 MByte RAM. Für die WLAN-Funktion nach 802.11b/g/n und für Bluetooth 4.0/LE besitzt der Chip ein Modul auf Basis eines Realtek RTL8723BS, Anschlüsse für externe Antennen sind nicht vorhanden.

Als Massenspeicher kommt statt einer (Micro-)SD-Karte ein NAND-Flashspeicher zum Einsatz, der eine formale Kapazität von 4 GByte bietet. Formal deshalb, da es sich eigentlich um ein 8-GByte-Modul handelt. Da das verwendete Dateisystem UBIFS aber nicht mit MLC-Speicher umgehen kann, wird der Flashspeicher nur mit einem Bruchteil seiner möglichen Kapazität benutzt, außerdem gibt es bei UBIFS noch eine ganze Reihe anderer Merkwürdigkeiten.

Die Video- und Audioausgabe erfolgt über eine vierpolige 3,5-mm-Klinkenbuchse, die Videoübertragung per FBAS/Composite Video. Für Peripherie steht ein einzelner USB-Host-Anschluss bereit. Mit Strom versorgt wird der Chip über eine OTG-fähige Micro-USB-Schnittstelle. Alternativ kann auch ein einzelliger 3,7V-LiPo-Akku angeschlossen werden, der Akku kann auch über den Chip geladen werden und als USV dienen.

Sparsam mit GPIO-Pins ausgestattet

Die beiden Doppel-Pinleisten mit je 40 Kontakten sehen zwar beeindruckend aus, doch darunter befinden sich nur acht GPIO-Pins - die aktuellen Raspberry-Pi-Modelle bieten doppelt so viel. Nichtsdestotrotz eröffnen die Pinleisten für Bastler einige Optionen, so stehen zum Beispiel zwei I2C-Anschlüsse bereit, ein PWM-Pin und ein Analog-Digital-Konverter. Die überwiegende Anzahl der Pins dient aber zum Anschluss eines berührungsempfindlichen Displays und einer Kamera per CSI.

Der Chip mit seiner schwarzen Platine wirkt klein und ist trotzdem recht handlich, aufgrund der Pinleisten auch recht griffig. Die Anschlüsse befinden sich an den beiden Enden. Erst im direkten Vergleich mit einem Raspberry Zero fällt auf, dass der Chip tatsächlich doppelt so breit wie dieser ist.

Anstecken und loslegen

Der Chip wird bereits mit einem vorinstallierten Betriebssystem im Flashspeicher ausgeliefert. Dabei handelt es sich um eine angepasste Linux-Distribution namens "The Chip Operating System" auf Basis von Debian.

Es ist deshalb nicht notwendig, zuerst ein Image herunterzuladen und eine SD-Karte zu bespielen. Stattdessen kramen wir einen USB-Hub heraus und schließen darüber an den Chip eine Maus und eine Tastatur an. Die Verbindung mit unserem TV stellen wir mit Hilfe eines Adapters von Klinkenstecker auf Cinch-Composite-Stecker her. Diesen gibt es in Barbie-Rosa auch vom Hersteller. Schließlich versorgen wir den Chip per USB-Netzteil mit Strom. Der Hersteller empfiehlt ein Netzteil, das mindestens 900 mAmpere bereitstellt.

Unser Flachbildfernseher zeigt beim Start eine wenig begeisternde Auflösung von 720 x 480 Pixeln. Eine höhere Auflösung ist mit dem Anschluss über das Composite-Signal nicht möglich.

Die Installation erbringt kaum Überraschungen, die üblichen Verdächtigen wie Iceweasel/Firefox als Browser und Abiword als Textverarbeitung sind vorinstalliert. Entwicklerwerkzeuge, selbst rudimentäre Programme wie Make, fehlen hingegen. Insgesamt sind noch mehr als 3 GByte vom Flashspeicher verfügbar beziehungsweise sogar mehr.

Doch bevor wir weitermachen, entscheiden wir uns, für die Videoausgabe auf HDMI zu wechseln und bei der Gelegenheit sicherheitshalber ein komplett neues Betriebssystem-Image im Flashspeicher zu installieren.

Flashen bitte mit Chrome

Um ein neues Betriebssystem-Image einzuspielen, muss ein Pin mit der Masse verbunden werden, zum Beispiel mit einer Büroklammer. Dann wird der Chip per USB-Kabel an einem Computer angesteckt. So vorbereitet, startet der Chip im Flashmodus.

Jetzt müssen wir mit Chrome eine Webseite des Herstellers aufrufen. Dort können wir unter verschiedenen Varianten und Versionen der Distribution auswählen. Wir entscheiden uns für "GUI 4.4 No Limit". Leider fehlt uns hier eine echte Übersicht, worin sich die Varianten tatsächlich unterscheiden.

Für die eigentliche Installation müssen wir eine Chrome-App installieren. Sie führt uns per Dialog durch den eigentlichen Flashvorgang - der bei uns erst einmal nach kurzer Zeit fehlschlägt. Wir werden misstrauisch, denn zu diesem Zeitpunkt lahmt unsere Internetverbindung. Obwohl nirgends angezeigt wird, wie groß das Betriebssystem-Image ist, konnte der eigentliche Flashvorgang schon zeitlich kaum begonnen haben. Es sei denn, der Flashvorgang erfolgt bereits während des Downloads. Wir entscheiden uns deshalb, das Image erst einmal herunterzuladen und wählen dann auf der Webseite die Option, eine lokale Datei zu flashen. Jetzt klappt es, und nebenbei erfahren wir, dass das Image rund 625 MByte groß ist.

Eine andere Einschränkung ergab sich nicht: Der Hersteller dokumentiert selbst, dass der Chip unter Umständen nicht an einem USB-3-Anschluss geflasht werden kann.

So angenehm der Flashvorgang per Chrome-App ist - wir hatten dafür schon obskurere Programme, steht doch die Zukunftsfähigkeit der Lösung infrage. Denn Chrome-Apps für den Browser soll es zukünftig nicht mehr geben. Zwar gibt es auch eine Kommandozeilenalternative, sie funktioniert aber nur unter Linux.

Ein Aufsatz verhilft zu mehr Pixeln

Bereits zum Start des Chips standen zwei Aufsätze, genannt DIP, zur Verfügung. Sie stellen einen HDMI- beziehungsweise einen VGA-Anschluss zur Verfügung. Ähnlich wie beim HAT-Konzept des Raspberry Pi soll ein solcher Aufsatz einen kleinen Speicherbaustein enthalten, der Auskunft über die Art des Aufsatzes gibt. Der Chip kann ihn so automatisch erkennen und den notwendigen Treiber laden. Neben den Aufsätzen des Herstellers hat bereits eine ganze Reihe von Nutzern eigene Entwürfe als Open-Hardware zur Verfügung gestellt.

Unser HDMI-Aufsatz funktioniert deshalb sofort ohne weitere Konfiguration. Davor stand allerdings das kleine Rätsel, wie herum die Platine eigentlich aufgesetzt werden muss. Auf der Platine selbst gibt es keine Indikatoren, auch das Aussehen vermittelt keine weiteren Informationen dazu. Wir mussten in die Dokumentation schauen.

Auch mit dem Aufsatz wird der Chip nicht klobig, der HDMI-Stecker befindet sich auf der Unterseite der Platine. So wirkt der Chip wie ein kompakter Riegel, der auch ohne Gehäuse den Bastleralltag übersteht.

Leider sind die Pinleisten des Chips durch den Aufsatz blockiert. Eine Reihe von Pins, darunter einige GPIO-Pins, sind aber über entsprechende Kontakte auf dem Aufsatz verfügbar. Dazu gehört auch eine kleine Prototyping-Area. Dies gilt auch für den VGA-Aufsatz, dort sind sogar deutlich mehr Pins verfügbar. Um diese Funktionen sinnvoll nutzen zu können, muss der Anwender aber zwangsläufig zum Lötkolben greifen.

Videos gucken und Spiele zocken

Als wir den Chip wieder anstecken, startet der Desktop jetzt mit einer deutlich angenehmeren Auflösung von 1.360 x 768 Pixeln, die wir über die Systemeinstellungen auf 1.920 x 1.080 hochdrehen. Als Nächstes geben wir die Daten fürs WLAN an. Die Verbindung klappt. Wir legen los mit der Installation diverser Programme und laden auch einige Videos herunter.

Kodi als Mediencenter probieren wir gar nicht erst, da es keine Allwinner-Chips unterstützt. Deswegen testen wir Golem.de-Videos in mittlerer Qualität per vorinstalliertem MPlayer. Er spielt sie klaglos ab. Im Sinne des Wortes, denn wir haben keinen Ton am TV. Der Grund ist simpel: Der Chip unterstützt keine Audioausgabe per HDMI. Das Audiosignal liegt aber weiterhin an der Klinkenbuchse an, Kopfhörer oder Stereoanlage sind also Pflicht. HDMI-CEC zum Steuern des Chips über die Fernbedienung eines angeschlossenen TVs ist auch nicht verfügbar.

Als Nächstes steht Mednafen auf unserer Liste. Das Projekt bietet ein einheitliches Kommandozeilen-Interface für Spielkonsole-Emulatoren. Wir testen zuerst ein Gameboy-Spiel. Das funktioniert zwar, die Framerate ist aber viel zu niedrig. Eher durch Zufall stoßen wir im Chip-Forum auf den Hinweis, in der Mednafen-Konfigurationsdatei den Eintrag für den Videotreiber "video.driver" von "opengl" auf "sdl" zu ändern. Und tatsächlich, dann erhalten wir eine vernünftige Framerate. So ermutigt testen wir ein Playstation-1-Spiel. Es dauert, bis das Spiel geladen ist - was sich als verschwendete Zeit herausstellt. Die Framerate ist durchgängig unterirdisch. Auch Experimente mit der Driver-Einstellung ändern daran nichts. Trotzdem nutzen wir die Gelegenheit, auch unseren Xbox-360-Controller anzuschließen und auszuprobieren. Erfolg hatten wir jedoch keinen.

Bloß nicht ständig Programme starten

Erwartungsgemäß ebenfalls eher lahm verhält sich Firefox ESR, der früher noch Iceweasel hieß. Allgemein ist gerade das Starten von Desktopprogrammen immer eine kleine Geduldsprobe. Zuerst machen wir dafür das SoC mit seinem einzelnen Kern verantwortlich. Hier wurden wir in den vergangenen Monaten von Bastelrechnern mit mehreren CPU-Kernen sehr verwöhnt. Doch die Benchmark-Werte belehrten uns eines Besseren, dazu später mehr. Wahrscheinlich ist eine Besonderheit des UBIFS-Dateisystems die Ursache: Es komprimiert die Daten, bevor sie auf den Flashspeicher geladen werden. Gerade GUI-Programme, die meist umfangreiche Programmdateien und Bibliotheken umfassen, brauchen wegen des Entpackvorgangs länger zum Laden. Das dürfte auch die langen Ladezeiten des 630 MByte großen Playstation-Spiels erklären.

Andererseits empfiehlt sich mit Blick auf den gerade mal 512 MByte großen RAM und einen einzelnen CPU-Kern sowieso nur bedingt der Einsatz als Desktopsystem.

Schneller auf den zweiten Blick

Da wir zuerst den Chip für einen recht langsamen Rechner halten, starten wir Unixbench und Sysbench, um mehr über die Prozessorleistung zu erfahren. Die Resultate überraschten uns.

Unter Unixbench ist der Chip schneller als der Raspberry Pi Zero und liegt zuweilen auf Augenhöhe mit dem Pi 3, zumindest solange nur ein Kern beachtet wird.

Das ist bemerkenswert, da der Zero genauso schnell getaktet ist wie der Chip, der Pi 3 sogar schneller. Allerdings nutzt das Betriebssystem des Chips die Vorteile der ARM-v7-Architektur aus, während Raspbian immer noch bei v6 verharrt.

Lediglich beim reinen CPU-Test von Sysbench gibt es eine klare Abstufung: Der Zero benötigt für 10.000 Durchläufe/1 Thread 350 Sekunden, der Chip 285 Sekunden, der Raspberry Pi 3 182 Sekunden.

Im Rahmen der Erwartungen liegt hingegen die Datenrate des WLAN-Moduls mit seinem Realtek-Chip. Mit rund 35 MBit pro Sekunde ist die drahtlose Verbindung nicht die schnellste, aber vergleichbar mit anderen Bastelrechnern mit Realtek-Funkchips. Der Raspberry Pi 3 kommt mit seinem Broadcom-Funkmodul hingegen auf 45 MBit pro Sekunde.

Strombedarf könnte niedriger sein

Während der Benchmarks haben wir bei einer Spannung von 5,14 Volt einen Strombedarf von circa 500 mAmpere gemessen. Der Raspberry Pi 3 benötigt unter Volllast 580 mAmpere - betreibt damit aber vier Kerne statt nur einen. Wenn wir nichts weiter mit dem Chip machen, das WLAN aber aktiv ist, liegt er bei rund 300 bis 350 mAmpere. Auch dieser Wert ist leider nicht zu weit vom Raspberry Pi 3 entfernt. Zum Vergleich: Der funklose Raspberry Pi Zero mit seiner 1-Kern-CPU begnügt sich mit 90 bis 230 mAmpere.

Ohne intensive CPU-Nutzung haben wir auch einen Laufzeittest mit einem 1.000-mAh-Akku durchgeführt, mit dem LiPo-Akku hielt der Chip ziemlich genau zwei Stunden durch. Dabei gilt es zu beachten, dass der Chip bei Untätigkeit auf 432 MHz heruntertaktet. Leider scheint der Chip keine Informationen zum Ladezustand des Akkus bereitzustellen.

Wir hatten den Chip inklusive einer Kunststoffabdeckung für die Unterseite der Platine im Testeinsatz. Das sieht zwar gut aus und sorgt für ein besseres Gefühl beim Umgang im rauen Bastelalltag, allerdings wird das SoC damit schon beim Nichtstun bis zu 40 Grad warm.

Die Community macht mit

Was uns während unseres Tests besonders auffiel, war das aktive Nutzerforum des Chips, in dem sich auch die Macher gelegentlich selbst äußern. Es liefert Hilfestellungen zu allen möglichen Problemen und Nutzungsszenarien, wenn auch zuweilen nur als Fingerzeig, vollständige How-Tos von Nutzern sind eher selten. Linux-Einsteiger dürften deshalb zuweilen überfordert sein.

Die eigentliche, englischsprachige Dokumentation des Chips ist hingegen auch für Einsteiger verständlich. Störend ist bei den Erklärungen nur der wilde Wechsel von GUI-Programmen und Kommandozeilenaufrufen besonders beim Thema Lokalisierung und der Basiskonfiguration. Abhilfe schaffen würde hier wohl nur ein Werkzeug wie Raspi-Config für den Raspberry Pi.

Genervt hat uns auf der Suche nach der einen oder anderen Hilfestellung allein der Name des Bastelrechners: Chip. Bei Google & Co. kommen wir oft nicht weit damit und müssen wir den Herstellernamen "Next Thing" mit angeben, um sinnvolle Resultate zu erhalten. Das wiederum hat den Nachteil, dass die meisten Suchergebnisse auf das Forum des Herstellers verweisen, Texte auf Webseiten Dritter tauchen meist nicht auf.

Preis und Verfügbarkeit

Der Chip ist für 9 US-Dollar beim Hersteller erhältlich. Derzeit ist er zwar ausverkauft, aber ab Oktober soll er wieder geliefert werden. Die Versandkosten nach Deutschland betragen 6,22 US-Dollar.

Beim Zubehör wird es vergleichsweise teuer: Der HDMI-Aufsatz kostet 15 US-Dollar, der VGA-Aufsatz ist mit 10 US-Dollar etwas billiger. Das durchaus hochwertige Adapterkabel von Klinke auf Cinch kostet 5 US-Dollar. Die Kunststoffabdeckung ist mit 2 US-Dollar noch das preiswerteste Teil. Der Gesamtpreis für unsere Testgeräteausstattung liegt so bei insgesamt 31 US-Dollar.

Das Adapterkabel gibt es bei den einschlägigen Händlern auch günstiger, dann allerdings meist mit dünnerer Isolation. Aber Vorsicht! Es ist ein vierpoliges Adapterkabel notwendig, die meisten sind lediglich dreipolig.

Eigentlich kein Zubehör, sondern ein Komplettset ist der Pocketchip für 70 US-Dollar. Es besteht aus einem Chip mit einer Aufsatzplatine, die ein Display (480 x 272 Pixel) und eine Tastatur umfasst. Diese stecken in einem Gehäuse inklusive 3.000-mAh-Akku. Auch der Pocketchip ist erst ab Oktober lieferbar.

Wir haben den Eindruck, dass der Hersteller den günstigen und kaum gewinnbringenden Preis des Chip über höhere Preise beim Zubehör und bei Sets rentabel machen will. Das ist eine durchaus riskante Strategie.

Fazit

Ob sich da ein Test wohl lohnen würde, fragten wir uns, als der Chip schließlich im regulären Verkauf verfügbar war - bei 9 US-Dollar schien ein Fehlkauf schließlich verschmerzbar. Doch dann überließ uns Golem.de-Leser Nicolas Schulze ein Exemplar. Und beim Herumspielen kam uns die Erkenntnis, dass auch ein billiger Fehlkauf erst einmal Zeit kostet, die unsere Leser besser nutzen könnten.

Als Mediencenter ist der Chip kaum geeignet. Auch bei einem Einsatz als Zweitdesktop haben wir Bedenken. Zu viel (kostenpflichtiges) Zubehör, zu viel Verkabelung ist notwendig, die Basisausstattung erfüllt für diese Aufgaben nicht die heutigen Ansprüche. Da schwindet der Preisvorteil schnell dahin.

Fans von Retrospielen können mit dem Chip durchaus Spaß haben, solange es nicht gerade Playstation-Spiele sind. Allerdings sollte ein wenig Zeit eingeplant werden, um die richtige Konfiguration für den jeweiligen Emulator oder das Spiel zu finden. Das kann sich aber lohnen: Aufgrund der integrierten LiPo-Akku-Unterstützung ist der Chip prädestiniert für einen Gameboy Marke Eigenbau. Dem Hersteller ist das bewusst und er adressiert mit dem Pocketchip genau diese Zielgruppe.

Bastler könnten sich an der geringen Anzahl von GPIO-Pins stören, aufgrund der verfügbaren Bussysteme ist das aber ein lösbares Problem. Tatsächlich hat sich die Community dieses Problems bereits aktiv angenommen und es existierte bereits nach kurzer Zeit eine Reihe attraktiver Open-Hardware-Aufsätze. Wer sich deshalb für funkbasierte Elektronikprojekte interessiert, aber mit preiswerter Mikrocontroller-Technik wie dem ESP8266 fremdelt und eine High-Level-Programmierung bevorzugt, findet im Chip eine kostengünstige Alternative.

Insgesamt wird es spannend: Wenn es dem Hersteller gelingt, mit der Nachfrage in der Produktion Schritt zu halten, könnte er sich als echter Raspberry-Pi-Zero-Killer erweisen. Vorausgesetzt, es kommt nicht auf den letzten Millimeter beim Platzbedarf an und der Strombedarf ist nur ein untergeordnetes Kriterium.  (am)


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