Überraschung! Eben Upton hat den Raspberry Pi 5 offiziell vorgestellt und er wird sogar weitaus früher zu haben sein, als geplant. In diesem Beitrag findest du alle Details rund um den Raspberry Pi 4 Nachfolger: Hardware, Neue sowie entfernte Funktionen, Preis, Erscheinungsdatum & mehr – alles Fakten aus offiziellen Quellen zusammengefasst!
Die lange Geschichte des Raspberry Pi 5 nimmt nun ein schnelles Ende?
Obwohl ich mich bewusst nicht an den zahlreichen Spekulationen beteiligt habe, die es seit langer Zeit gibt, begleitet uns das Thema schon eine Weile. Die wichtigste Quelle ist ein Interview mit Raspberry Pi Gründer Eben Upton vom Januar 2023: Dort sprach er hauptsächlich über die Lieferschwierigkeiten. Obwohl die Pandemie längst vorbei war, konnte man den Raspberry Pi nur schwer bekommen und wenn dann für hohe Preise. Dieses Problem wollte man zuerst in den Griff bekommen, was ab Juli 2023 schließlich spürbar gelang.
In der zweiten Jahreshälfte 2023 sollte die Entwicklung des Raspberry Pi 5 beginnen, mit einer Vorstellung wäre daher frühestens 2024 zu rechnen gewesen. Bei einem aktuellen Interview im August 2023 wurde der Raspberry Pi Gründer erneut nach neuer Hardware gefragt. Dort bestätigte er, dass die Lieferprobleme endlich gelöst sind und man sich nun mit einem Nachfolger beschäftigen werde. Interessanterweise ließ er darin sogar offen, für welches Modell: Upton sagte, es könnte ein Raspberry Pi 5 oder Pico 2 folgen. Der Pico ist ein erst 2021 erschienenes Microcontroller-Board mit vergleichsweise schwacher Hardware (2 Kerne mit 133 MHz). Mit MicroPython oder C lässt er sich direkt programmieren – eine vollwertige GNU/Linux-Distribution wie das Raspberry Pi OS läuft also nicht darauf. Damit dürfte er für einen erheblichen Teil der Raspberry Pi 4 Nutzer wenig interessant sein.
Das Herzstück des Raspberry Pi: Neuer Prozessor für mehr Leistung
Um so überraschender ist daher die Vorstellung des Nachfolgers bereits am 28.09.2023, also nur wenige Wochen nach dem Interview.123456 Vieles wurde aufgerüstet, angefangen vom Prozessor. Ein 2018 vorgestellter ARM Cortex-A76 CPU ist eingebaut. Er besitzt 4 Kerne mit jeweils 2,4 GHz Taktfrequenz, dazu 512 KB L2-Cache (pro Kern) und 2 MB an L3-Cache. Dieser steckt im Broadcom BCM2712 System-on-a-Chip (SoC). Im Vergleich dazu besitzt der Raspberry Pi 4 den BCM2711 mit vier Cortex-A72 Kernen. Ursprünglich mit 1,5 GHz getaktet, wurde er beim Raspberry Pi 400 und später auch bei einer neuen Revision des Raspberry Pi 4 offiziell auf 1,8 GHz übertaktet.7 Dadurch stieg die Leistung um ca. 20%. Der A76 enthält außerdem kryptografische Erweiterungen, wodurch ebenfalls eine Performance-Verbesserung zu erwarten ist – etwa beim Verschlüsseln und Entschlüsseln von Dateien, OpenSSL usw.8
Im SoC steckt ein VideoCore VII (7) Grafikprozessor mit quelloffenen Mesa-Treibern. Auch er ist leistungsfähiger, wodurch man laut Upton nun zwei 4K Bildschirme mit 60 Bildern pro Sekunde nutzen können soll. Der bisherige Raspberry Pi 4 unterstützte nur maximal einen 4k Bildschirm mit dieser hohen Bildwiederholfrequenz – oder alternativ zwei 4k Bildschirme mit 30 Bildern/Sekunde. Die GPU unterstützt den HEVC (H265) Codec.
Der Raspberry Pi 4 Prozessor wurde noch im 28 nm Verfahren gefertigt, beim Nachfolger sind es 16 nm. Es handelt sich somit um ein größeres Upgrade, das einen Sprung von drei Architekturgenerationen nach vorne bedeutet. Laut Raspberry Pi Organisation soll sich die Prozessor- und Grafikleistung u m Faktor 2-3 erhöhe, die Speicher und I/O-Bandbreite verdoppeln. Durch die modernere Architektur ist der Prozessor zudem effizienter. Daher soll der Raspberry Pi 5 bei der gleichen Tätigkeit deutlich weniger Strom und damit auch Abwärme generieren, als sein Vorgänger.
Aber ein größeres Netzteil?
Es mag daher zunächst als Widerspruch erscheinen, dass ein neues Netzteil mit 5V und 5A angekündigt wurde. Zum Vergleich: Das offizielle Raspberry Pi 4 Netzteil liefert 5,1V bei 3A, also eine deutliche Steigerung. Dies hat jedoch andere Gründe. Zum einen ist der neue Prozessor schneller und soll daher bei Lastspitzen bis zu 12W verbrauchen – der Vorgänger lag bei 8W. Dazu kommen extern angeschlossene Geräte: Jeder USB-Anschluss konnte beim Raspberry Pi 4 bis zu 1,2A bekommen. Durch den Hat kann zudem nun eine M2 SSD angeschlossen werden.
Natürlich nutzt das nicht jeder, aber ein universelles Netzteil muss Reserven für diese Anwendungsfälle bereit halten. Man kann den Raspberry Pi 5 mit dem bisherigen 3A Netzteil verwenden. Dann wird jedoch die Stromstärke der USB-Anschlüsse durch die Firmware von 1,2A auf 0,6A halbiert. Für Mäuse, Tastaturen und andere Geräte mit geringem Stromverbrauch reicht das aus. Vor allem externe Festplatten benötigen zumindest zum Start mehr, wenn sie kein externes Netzteil besitzen.
Für die neuen Anforderungen gibt es einen neuen Power-Chip: Der DA9091 wandelt die 5V des Netzteils in die insgesamt acht Spannungen um, welche von den Komponenten benötigt werden. In ihm steckt auch eine Echtzeituhr (RTC), dazu später mehr.
Die Architektur wird modularer
Mit dem Upgrade hat sich der Raspberry Pi außerdem von der monolithischen Architektur verabschiedet. Chiplets sollen Modularisierung bringen: Statt eines großen (monolithischen) Chips möchte man diesen in mehrere Teile (Chiplets) zerlegen, die miteinander verbunden werden. Das Ziel ist mehr Leistung, ein geringerer Preis sowie höhere Stabilität.9
Konkret heißt das: Es gibt nun mehr eigene Chips für bestimmte Funktionen, die zuvor woanders (z.B. im SoC) integriert waren. Der Raspberry Pi 5 hat mit dem RP1 einen eigenen I/O Controller für USB, Ethernet, Kameraschnittstelle, Videoausgang, 3,3V GPIO und verschiedene GPIO-Schnittstellen (UART, SPI, I2C, I2S und PWM). Die USB 3.0 Geschwindigkeit soll sich dadurch nahezu verdoppelt haben und wird mit simultanen 5GB/s angegeben.
Für SD-Karte, RAM, HDMI und PCI-Express ist nach wie vor der Application Prozessor (AP) des SoC zuständig. Wobei die Entscheidung bei der SD-Karte aufgrund des Layouts der Platine getroffen wurde. Damit der RP1 mit dem BCM2712 kommunizieren kann, wird PCI-Express 2.0 (16 Gbit/s) eingesetzt.
Was wie eine Nebensächlichkeit klingen mag, ist ein großes Projekt: Die Raspberry Pi Organisation arbeitet bereits seit 2016 an RP1. 15 Millionen US-Dollar wurden in die Entwicklung gesteckt. Dennoch sind bislang recht wenige Informationen darüber verfügbar. Das soll sich in Zukunft ändern, viele neue Inhalte wurden versprochen.
Wer sich generell tiefer in die verfügbaren technischen Informationen zum Raspberry Pi 5 und seiner Architektur einlesen möchte, findet dazu 6-Seitigen im Datenblatt.10
Was sich sonst noch ändert, gleich bleibt und sogar weg fällt
Technisch ändert sich vieles, aber einiges bleibt auch gleich bzw. sieht zumindest auf den ersten Blick so aus. Das Layout ist nicht komplett gleich geblieben: USB und Ethernet wurden vertauscht. Zuvor saß die RJ45 Ethernet-Buchse hinter der GPIO-Leiste, nun befinden sich dort die USB-Schnittstellen. Wer den Raspberry Pi 3 kennt, wird ein Deja-vue erleben: Dort war es genau so. Mit dem Raspberry Pi 4 (rechts im folgenden Bild) wurde die Position getauscht und nun wieder zurück gesetzt auf das Layout des Raspberry Pi 4. Schon alleine deswegen lassen sich vorhandene Gehäuse nicht ohne weiteres verwenden, obwohl vieles gleich geblieben ist: Weiterhin gibt es 4 USB Anschlüsse, je 2x USB 2.0 und 3.0.
Manche Neuerungen bemerkt man erst auf den zweiten Blick. Dazu gehört der Einschaltknopf: Über einen kleinen Taster gegenüber der Netzwerkschnittstelle kann man den Pi nun einschalten. Bisher musste man sich dafür bei Bedarf selbst eine Lösung basteln, oder Netzteile mit integriertem Schalter kaufen. Letztere konnten den Pi jedoch nicht sauber herunterfahren. Dies ist über den Knopf nun ebenfalls möglich, wenn man ihn im laufenden Betrieb drückt.
Es ist sehr selten, dass Komponenten vom Raspberry Pi entfernt werden. Zumindest ohne Ersatz, wie es etwa bei der HDMI-Buchse geschah, die durch zwei Kleinere ersetzt wurde. Dieses mal hat es jedoch die 3,5″ Klinkenbuchse getroffen. Neben den HDMI-Anschlüssen konnte man dort analoage Audiogeräte anschließen, etwa Kopfhörer. Bei Smartphones gibt es seit Jahren einen ähnlichen Trend, da sich so Platz und Geld einsparen lassen. Der Raspberry Pi hat den Platz dagegen nur genutzt, um die Buchse einzusparen – die Sockel mit den Anschlüssen auf dem Board sind weiterhin vorhanden. Die 3,5″ Buchse musste weichen, damit ihr über MIPI eine zweite Kamera (CSI-2) anschließen könnt – oder einen Bildschirm (DSI) mit Kamera. Bisher war über die Schnittstelle nur eines von beiden möglich. Es wird FPC (Flexible Printed Circuit) eingesetzt.
Um bestehende Kameras und Bildschirme anzuschließen, gibt es neue Adapterkabel. So kann vorhandenes Zubehör am Raspberry Pi 5 weiter benutzt werden. Dieser sitzt bei der dafür vorgesehenen MIPI-Schnittstelle auf ein dichteres Pin-Layout, um Platz zu sparen. Raspberry Pi Zero Nutzer wird er bekannt vorkommen, dort ist er schon länger verbaut. Das neue Format wird Mini genannt, womit es sich vom alten (Standard) unterscheiden lässt. Die Kabel sind in den Längen 20cm, 30cm und 50cm für 1, 2 bzw. 3 US-Dollar pro Stück erhältlich.
Außerdem gibt es nun eine eigene UART-Buchse zwischen den Micro-HDMI Anschlüssen. Externe Hardware wie z.B. HATs können auf eine Lane der neuen PCI-Express 2.0 Anschlüsse zugreifen, etwa für SSDs. Hierfür wird ebenfalls FPC eingesetzt, der Anschluss befindet sich Gegenüber der USB-Buchsen.
Neues Zubehör
Passend zum Raspberry Pi 5 gibt es überarbeitetes bzw. neues Zubehör: So gibt es ein offizielles Kit mit Lüfter. Sinnvollerweise wurde das offizielle Gehäuse angepasst, damit man die aktive Kühlung dort auch einbauen kann. Laut Upton ist dies aber nicht zwingend erforderlich. Das Gerät sei weiterhin darauf ausgelegt, typische Anwendungsfälle ohne aktive Kühlung leisten zu können. Kühlkörper und Lüfter seien für Power-Nutzer gedacht. Eine weitere Verbesserung des Gehäuses: Der Pi lässt sich nun einbauen, ohne zuvor die Speicherkarte zu entfernen.
Wer den Raspberry Pi ohne Netzwerk und ständig verfügbare Stromversorgung betreibt, wird sich über den RTC-Akku freuen: Für 5 US-Dollar vergisst der Pi dadurch Datum und Uhrzeit nicht mehr, wenn er vom Strom getrennt wird. Im Umgebungen mit Internetzugang oder einem 24/7 laufenden Server ist dies kein Problem, da dies dort vom Netz bezogen werden kann. Es gibt jedoch auch Projekte wie von diesem Zuschauer, der den Pi als digitale Orgel betreiben möchte. Korrekte Datumsangaben sind für ihn im Dateisystem wichtig. Bisher ließ sich das nur über eine externe Hardware-Uhr lösen, die wiederum von einer Batterie versorgt wird. Nun ist eine Echtzeituhr integriert: Es genügt der kompaktere Akku als offizielles Zubehör, der wiederaufladbar ist.
Für 2024 sind zudem zwei neue Erweiterungskarten angekündigt: Ein neuer PoE+ HAT, um den Pi über das Netzwerk (Power over Ethernet heißt der Standard) mit Strom zu versorgen. Für den Raspberry Pi 4 gab es schon einen solchen HAT. Alternativ kann man auch externe Adapter nutzen, wie ich es in meinem Beitrag dazu gezeigt habe. Sie liefern einen Micro-USB (bis RPI3) bzw USB C (Raspberry Pi 4) Anschluss. Im Gegenzug dazu kann man mit dem offiziellen HAT direkt die Ethernet-Schnittstelle ohne Adapter mit einem Kabel ansteuern. Dafür wird der Raspberry Pi etwas höher – je nach konkretem Anwendungsfall haben beide Varianten Vor- und Nachteile.
Um die neue, schnelle PCI-Express 2.0 Schnittstelle ausreizen zu können, wird ein M2-HAT kommen. Damit geht ein oft geäußerter Wunsch in Erfüllung: Die vergleichsweise langsame und umstrittene Speicherkarte offiziell durch eine SSD ersetzen zu können. Vor allem für die Nutzung als (kleiner) Desktop-Ersatz ist das interessant. Eben so natürlich für alle, die größere Dateimengen lesen oder schreiben möchten. Hierfür sind Speicherkarten keine gute Wahl. Bisher bestand die einzige Alternative darin, externe Festplatten oder SSDs per USB anzuschließen. Der Micro-SD Slot ist jedoch nicht verschwunden: Er befindet sich weiterhin an der Unterseite und soll ebenfalls doppelt so schnell sein, als beim Vorgänger.
Symbolbild, wie ein M2-HAT aussehen könnte (raspberrypi.com)
Das neue Raspberry Pi OS steht ebenfalls in den Startlöchern
Parallel zum Raspberry Pi 5 wird bereits am nächsten Raspberry Pi OS gearbeitet. Es wird auf dem aktuellen Debian 12 Bookworm basieren, das ich bereits im Juni 2023 vorgestellt hatte. Eine Reihe an Verbesserungen sind angekündigt, konkret benannt wurde als Highlight der Wechsel von X11 zu Wayfire Wayland. X11 zeigt grafische Fenster an und steuert diese. Über Jahrzehnte war es der Standard für alle unixoiden Betriebssysteme (also Linux, BSD, Mac usw), stößt jedoch zunehmend an seine Grenzen. Wayland etabliert sich zunehmend als moderne Alternative. Da hierfür viele Programme angepasst werden müssen, gestaltet sich der Wechsel langsam.
Wie der Vorgänger soll das Raspberry Pi OS 12 im Oktober 2023 veröffentlicht werden. Geplant ist zur Mitte des Monats, ein konkretes Datum gibt es nicht. Es ist das erste offizielle Betriebssystem für den Raspberry Pi 5, wird jedoch auch für den Raspberry Pi 4 angeboten. Und zwar bevor der RPI 5 erscheint.
Preise und Verfügbarkeit
Die Preise werden weiterhin nicht durch Angebot und Nachfrage des Marktes gebildet, sondern für offizielle Verkäufer von der Raspberry Pi Organisation festgelegt: Der Raspberry Pi 5 mit 4 GB Arbeitsspeicher soll 60 US-Dollar kosten, bei der 8 GB Edition sind es 80 US-Dollar. Neben den Wechselkursen ist zu beachten, dass diese Preise keine Steuern und Versandkosten beinhalten. Die 4 GB Edition wird also mehr als 56,94€ kosten, was der aktuelle Umrechnungskurs von 60 US Dollar in Euro entspricht. Erste Shops haben ihn für 72,90€ inklusive Steuern (zzgl. Versandkosten) gelistet.11
Preise für weitere Editionen sind bislang nicht bekannt. Eine weitere Neuerung lässt jedoch erahnen, dass zwei weitere Editionen mit 1 GB und 2 GB an RAM folgen werden. Man erkennt nun anhand der Platine, wie viel Arbeitsspeicher verbaut sind. Bisher musste man dafür den Pi starten.
Mit diesen Varianten werden wir sicher wieder in Richtung der 35 US-Dollar kommen. Es ist also nicht davon auszugehen, dass der Raspberry Pi 5 in seiner kleinsten Edition massiv teurer wird, als es beim Vorgänger der Fall war. Ob ebenfalls eine neue Edition des Raspberry Pi 400 erscheint, ist bislang nicht bekannt. Er enthielt bisher die gleiche Hardware des Raspberry Pi 4, jedoch mit einem angepassten Design. Daher wurde sie dort zuerst auf 1,8 GHz übertaktet.
Eine weitere Überraschung zum Schluss: Der Raspberry Pi 5 wird noch 2023 erscheinen, und zwar schon Ende Oktober 2023. Zumindest ist dies geplant. Wer interessiert ist, kann ihn bereits jetzt bei den autorisierten Händlern vorbestellen. Beides ist unüblich. Bisher wurden Pis erst dann vorgestellt, wenn sie verfügbar waren. Ebenfalls neu: Bis mindestens Ende des Jahres 2023 sollen alle Raspberry Pi 5 für Privatkunden reserviert werden. Bisher lieferte man zwar einen Teil an Privatkunden aus, jedoch mit der Bevorzugung von Unternehmen – ein vielseitig diskutierter Umstand, der auch viel Kritik einbrachte.
Bis mindestens 2035 soll der 5er produziert werden. Wer ihn in einem größeren oder sogar kommerziellen Projekt einsetzen möchte, kann somit über 11 Jahre identische Hardware kaufen.
Fazit
Der bisherige Rythmus an neuer Hardware wurde durch die Krisen unterbrochen. Schneller als geplant hat uns Eben Upton mit einem neuen Raspberry Pi 5 überrascht. Neben den vielen guten Nachrichten finde ich es lediglich etwas schade, dass daraus so ein großes Geheimnis gemacht wurde. Selbst wenige Wochen zuvor hüllte sich Upton in Schweigen, obwohl bereits seit längerem daran gearbeitet wird. Er selbst spricht von 7 Jahren und 25 Millionen US-Dollar, die in den Raspberry Pi 5 geflossen sind. Hier sind Projekte wie RP1 mit einberechnet. Aus meiner Sicht hätte es der Community gut getan, schon früher offener zu sein – gerade in und nach der schwierigen Zeit.
Inhaltlich gibt es viele positive Neuigkeiten, die teilweise auch mit dem Raspberry Pi 5 zusammen kommen, obwohl sie nicht nur ihn betreffen. Darunter beispielsweise das neue Raspberry Pi OS. Nach allem was bekannt ist, wird der Raspberry Pi 5 wohl keine Rekorde brechen, aber wieder aufholen. Er könnte könnte ein würdiger Nachfolger den Raspberry Pi 4 werden. Ich werde weiterhin dran bleiben.
Je nachdem, was ihr damit vor habt, muss es weiterhin kein Raspberry Pi sein. Vor allem für (Mini-)Server, aber auch andere Einsatzzwecke, gibt es nach wie vor interessante Alternativen.
Quellen
- https://www.raspberrypi.com/news/introducing-raspberry-pi-5/ ↩︎
- https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/ ↩︎
- https://www.youtube.com/watch?v=oo5wb4LDWW4 ↩︎
- https://techcrunch.com/2023/09/27/raspberry-pi-5/ ↩︎
- https://www.makeuseof.com/raspberry-pi-5-launch-announced/ ↩︎
- https://picockpit.com/raspberry-pi/a-first-look-at-raspberry-pi-5/ ↩︎
- https://www.raspberrypi.com/news/bullseye-bonus-1-8ghz-raspberry-pi-4/ ↩︎
- https://developer.arm.com/documentation/100801/0401/?lang=en ↩︎
- https://www.izm.fraunhofer.de/de/trendthemen/chiplets.html ↩︎
- https://datasheets.raspberrypi.com/rpi5/raspberry-pi-5-product-brief.pdf ↩︎
- https://www.welectron.com/Raspberry-Pi-5-4-GB ↩︎