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Der Raspberry Pi (Aussprache in Britischem Englisch: ˈrɑːzb(ə)rɪ ˈpaɪ) ist ein Einplatinencomputer, der von der britischen Raspberry Pi Foundation entwickelt wurde. Der Rechner enthält ein Ein-Chip-System (SoC) von Broadcom mit einer ARM-CPU. Die Platine hat das Format einer Kreditkarte. Der Raspberry Pi kam Anfang 2012 auf den Markt; sein großer Markterfolg wird teils als Revival des bis dahin weitgehend bedeutungslos gewordenen Heimcomputers zum Programmieren und Experimentieren angesehen.

Der im Vergleich zu üblichen Personal Computern sehr einfach aufgebaute Rechner wurde von der Stiftung mit dem Ziel entwickelt, jungen Menschen den Erwerb von Programmier- und Hardware-Kenntnissen zu erleichtern. Entsprechend niedrig wurde der Verkaufspreis angesetzt, der je nach Modell etwa 5 bis 60 Euro beträgt.

Bis Ende 2018 wurden mehr als 22 Millionen Geräte verkauft. Die Entwicklung des Raspberry Pi wurde mit mehreren Auszeichnungen bzw. Ehrungen bedacht. Es existiert ein großes Zubehör- und Softwareangebot für zahlreiche Anwendungsbereiche. Verbreitet ist beispielsweise die Verwendung als Mediacenter, da der Rechner Videodaten mit voller HD-Auflösung (1080p) dekodieren und über die HDMI-Schnittstelle ausgeben kann. Als Betriebssystem kommen vor allem angepasste Linux-Distributionen mit grafischer Benutzeroberfläche zum Einsatz; für das neueste Modell existiert auch Windows 10 in einer speziellen Internet-of-Things-Version ohne grafische Benutzeroberfläche. Das Booten erfolgt gewöhnlich von einer wechselbaren SD-Karte.

Bei der neueren Generation mit dem BCM2837 oder BCM2711 ist der Start auch von einem USB-Massenspeicher oder Netzwerk möglich. Eine native Schnittstelle für Festplattenlaufwerke ist nicht vorhanden.

 

Hintergrund: Idee

Das Motiv hinter der Entwicklung eines preisgünstigen Rechners war die sinkende Anzahl an Informatikstudenten an der Universität Cambridge sowie die jedes Jahr geringeren Programmierkenntnisse der Studienanfänger. Für einen der Gründe hielt man, dass Computer heute in der Regel teuer und komplex sind und Eltern ihren Kindern deswegen häufig verbieten, mit dem Familien-PC zu experimentieren. Man wollte daher Jugendlichen einen günstigen Computer zum Experimentieren und Erlernen des Programmierens an die Hand geben. Dabei hoffte man, dass sie wie in der Anfangszeit der Heimcomputer (z. B. IMSAI 8080, Commodore 64, Apple I, Sinclair ZX80) die Computergrundlagen und -programmierung spielerisch erlernen würden.

 

Namensgebung und Logo

Der Name wird wie raspberry pie ausgesprochen, das englische Wort für Himbeerkuchen. „Himbeere“ knüpft an die Tradition an, Computer nach Früchten zu benennen, wie etwa Apple oder Acorn. Das „Pi“ steht für „Python interpreter“, ursprünglich sollte der Rechner mit fest eingebautem Interpreter für die Programmiersprache Python geliefert werden, ähnlich wie bei den Heimcomputern der 1980er Jahre fast durchweg ein BASIC-Interpreter eingebaut war.

Raspberry Pi 4 Modell B

Der Raspberry Pi 4 ist ein leistungsfähiger Mini-Computer, der im Vergleich zu seinen Vorgängern eine deutliche Verbesserung in Sachen Leistung und Ausstattung aufweist, bei gleichzeitiger Abwärtskompatibilität. Die Anzahl möglicher Einsatzgebiete hat sich damit deutlich erhöht. Mit dem Raspberry Pi 4 sind Projekte möglich, die zuvor an geringem Arbeitsspeicher und zu langsamer Schnittstellen-Geschwindigkeit begrenzt möglich waren.

 

Die Liste der Leistungsmerkmale liest sich wie bei einem modernen PC:

• CPU: Broadcom BCM2711 mit Quad-Core Cortex-A72 (ARM v8), 64 Bit, 1,5 GHz

• RAM: Wahlweise 2GB, 4GB oder 8GB LPDDR4 SDRAM

• Video: H.265 (4kp60 decode), H.264 (1080p60 decode, 1080p30 encode), OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0

• WLAN: IEEE 802.11.b/g/n/ac (2,4 und 5 GHz)

• Bluetooth 5.0

• USB: USB 2.0 und 3.0 (je 2 Ports)

• LAN: Gigabit Ethernet RJ45 Port

• GPIO: 40-Pin-Pfostenleiste, HAT-kompatibel

• HDMI: 2 x Micro-HDMI

• Sonstiges: DSI Display Port, CSI Camera Port, 4-poliger Stereo Audio und Composite Video

• Stromversorgung: 5V/3A über USB-C oder GPIO

 

Der Raspberry Pi 4 weist neue Anschlüsse und Positionen der Schnittstellen auf. Deshalb können die bisherigen Gehäuse nur mit Modifikationen verwendet werden. Die vorderen Anschlüsse sind nicht nur vertauscht, sondern stehen auf der Platine ca. 1 bis 2 mm weiter nach vorne als beim 3er.

 

Prozessor und Arbeitsspeicher

Der Raspberry Pi 4 enthält einen Prozessor von Broadcom mit der Bezeichnung BCM2711. Das ist ein Quad-Core mit Cortex-A72 (ARM v8) mit 64 Bit. Getaktet ist er mit 1,5 GHz.

Der neue, leistungsfähige Prozessor ist für Settop-Boxen entwickelt worden und entsprechend leistungsfähiger als die CPUs davor, die für Smartphones entwickelt wurde. Natürlich steigt dabei auch der Stromverbrauch an.

Den Raspberry Pi 4 gibt es wahlweise mit 2, 4 oder 8 GByte Arbeitsspeicher, bei dem es sich um LPDDR4-SDRAM handelt. LP steht für Low-Power, also die Energiespar-Variante von SDRAM.

 

Multimedia

Der Prozessor ermöglicht die Wiedergabe von 4K-Inhalten mit einer Framerate von 30 Bildern pro Sekunde über 2 Mini-HDMI-Ports. Bei Verwendung nur eines Mini-HDMI-Ports beträgt die Framerate bis zu 60 Bildern pro Sekunde. Dabei können Streams in H.264 und sogar H.265 encodet werden.

 

Gigabit-Ethernet

Eine weitere Besonderheit ist der Gigabit-Ethernet-Port mit echter Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeit, die nicht durch eine interne USB-2.0-Anbindung begrenzt ist.

 

USB

Für USB-Geräte sind je zwei USB-Schnittstellen mit Version 2.0 und 3.0 vorhanden. Der USB 3.0 (SuperSpeed) entspricht USB 3.1 Gen 1 mit einer Geschwindigkeit von 4 GBit/s über beide Ports zusammen. Das entspricht umgerechnet 500 MByte/s. Das macht sich besonders gut beim Anschluss externer Festplatten bemerkbar. Der maximal entnehmbare Strom aus den USB-Ports liegt bei insgesamt 1,2 Ampere.

 

Energieversorgung

Die Energieversorgung erfolgt über ein externes USB-Typ-C Netzteil mit 5 Volt / 3 Ampere bzw. 15 Watt. Ohne stromhungrige USB-Geräte kann weiterhin ein 2,5-Ampere-Netzteil verwendet werden. Das bisher übliche Micro-USB-Netzteil kann also nur bedingt verwendet werden.

 

Anwendungen

Der Raspberry Pi 4 eröffnet eine ganze Reihe neuer Anwendungen:

• Windows 10 on ARM

• Laufwerk-loser Desktop-PC

• Thin Clients

• Raspberry-Pi-Cluster

• NAS mit Nextcloud (Mini-Server)

• VoIP Server

• Hausautomatisierung

 


 

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