StartseiteRaspberry PiRaspberry Pi Zero 2 W: Stromverbrauch, Leistung, Neuigkeiten und Vergleich mit dem ersten Zero W

Raspberry Pi Zero 2 W: Stromverbrauch, Leistung, Neuigkeiten und Vergleich mit dem ersten Zero W

Vor wenigen Wochen erschien etwas überraschend der Raspberry Pi Zero 2 W. Im Gegensatz zu den großen Pis gab es bislang noch keinen Nachfolger für den 2015 vorgestellten Raspberry Pi Zero bzw. dem Zero W mit WLAN, welcher 2017 erschien. Aufgrund der schlechten Verfügbarkeit dauerte es etwas, einen Zero 2 W zu einem vernünftigen Preis zu finden, der lieferbar ist. Im Folgenden möchte ich einen ersten Blick auf die zweite Generation werfen und euch aufzeigen, was sich im Vergleich zum Vorgänger verändert hat. Wir schauen uns ebenfalls an, was gleich geblieben ist sowie welche Unterschiede zu den großen Pis vorhanden sind.

Hardware: Was blieb gleich? Was wurde verbessert?

Schnellerer Prozessor

Der Zero 2W hat den gleichen Prozessor spendiert bekommen, wie der Raspberry Pi 3A+: Ein 64-bit ARM Cortex-A53 Prozessor. Dieser ist wohl das auffälligste Upgrade: Der Zero 2 hat nun einen Quadcore-Prozessor, also 4 Kerne statt nur einen wie beim Vorgänger. Im Vergleich zum 3A+ wurde die CPU von 1,4 GHz auf 1,0 herunter getaktet. Der Grund dürfte in der Kühlung liegen, dazu später mehr. Außerdem ist der neue Prozessor 64 Bit-Kompatibel. Wobei ein 64 Bit Betriebssystem aufgrund des unveränderten Arbeitsspeichers von 512 MB RAM wenig Mehrwert hinsichtlich der Leistung bringen dürfte.

Jedenfalls bringt der neue Prozessor einen deutlichen Leistungsschub. Die Raspberry Pi Organisation spricht von einer Verbesserung um den Faktor 5. Vor allem beim Booten macht es sich bemerkbar, der Zero 2 startet in knapp 30 Sekunden. Ich habe eigene Tests mit der Benchmarkfunktion des Archivprogrammes 7-Zip durchgeführt:

sudo apt install p7zip-full

Um den Benchmark zu starten:

7z b

Allerdings werden dadurch standardmäßig alle Kerne genutzt. Dies macht grundsätzlich Sinn. Um die Werte mit dem Vorgänger vergleichen zu können, habe ich mit dem Schalter -mmt1 eine weitere Messung durchgeführt, die den Test auf einen einzelnen Kern beschränkt. Die Werte sind jeweils aus der Tot Zusammenfassung entnommen. Entsprechend der Doku bilden diese den Durchschnitt aus Komprimierung und Entpacken, also einen Gesamtdurchschnitt. MIPS steht für Millionen Anweisungen pro Sekunde, kann man als Durchsatz beim Komprimieren sehen.

Kerne MIPS
1854
42851

Zum Vergleich: Der Vorgänger Zero W erreicht mit einem Kern nur 436 MIPS. Alleine dort hat sich die Leistung also fast verdoppelt. Durch die drei zusätzlichen Kerne steigt die Gesamtleistung sogar um den Faktor 6,5.

Temperatur

Während des Benchmarks mit allen vier Kernen war der Prozessor zu 70-100% ausgelastet Die Temperatur stieg auf knapp 60 Grad an – im Leerlauf sind es um die 40 Grad. Wenn man mit dem Kommandozeilenwerkzeug stress -c 4 alle vier Kerne auf Vollast bringt, steigt die Temperatur nach einigen Minuten auf knapp 70 °C an – zwischendurch kurzzeitig sogar 73 °C.

Bei einer Raumtemperatur von 18 °C ist das zwar noch im Rahmen, zumal man einen Zero wohl selten längere Zeit so stark auslastet. Aber man sollte bedenken, dass der Prozessor ab 80 °C herunter taktet, um Überhitzung zu verhindern. Viel Luft bleibt da nicht. Vor allem bei höheren Temperaturen im Sommer sollte

Stromverbrauch

Im Leerlauf verbraucht der Zero 2W nur 0,7 Watt. Wobei man sich hier schon außerhalb des Messbereiches einiger Energiekostenmessgeräte befindet, die meist eine Mindestlast von 1 bis 1,5 Watt verlangen. Unter Vollast lassen sich bis zu 2,5 Watt messen. Daher sind die Anforderungen an das Netzteil auf 2,5 A gestiegen. Dennoch liegt der 2W durch seine Optimierungen deutlich unter dem 3B+, von dem der Prozessor abstammt.

Zum Vergleich: Ein großer Raspberry Pi 4 benötigt etwa 1,5 bis 2 Watt im Leerlauf, während es unter Vollast bis zu 4 Watt sind. Der Unterschied mag gering klingen. Doch vor allem beim 24/7 Betrieb bedeutet nur ein Watt aufs Jahr gerechnet rund 9 kWh Mehrverbrauch. Bei einem Preis von zum Verfassungszeitpunkt ca. 0,32€/kWh sind das knapp 3€ im Jahr. Wenn man mehrere Pis betreibt, summiert sich das.

Wenn du genauere Informationen über den Stromverbrauch erhalten möchtest, schaue dir diesen Beitrag zum Verbrauch des Raspberry Pi 4 an.

Verbindungen & Anschlüsse

Bluetooth wurde von 4.1 auf 4.2 aktualisiert. Bluetooth Low Energy wird unterstützt. Die neuere Version 5 bleibt den großen Pis vorbehalten. Obwohl Bluetooth 4.2 Ende 2014 erschien, ist das weit weniger schlimm, als es auf den ersten Blick klingt: 4.2 ist auch heutzutage noch ein verbreiteter Standard, der in vielen Geräten eingesetzt wird. Auf kurze Distanz reicht er oft aus. Die aktuelle Version 5.2 aus dem Jahre 2020 würde den Zero wohl nur weiter verteuern.

WLAN ist unverändert im 4 GHz Band geblieben. Für die Anwendungsfälle des Zero 2 wird dies wohl in vielen Fällen ebenfalls ausreichen, sodass das 5 GHz Band dem großen Raspberry Pi vorbehalten bleibt.

Auch an den Anschlüssen gibt es wenig neues: Ein USB On-The-Go (OTG) Port, ein weiterer für die Stromversorgung. Dazu Mini-HDMI und einen CSI-2 Anschluss für Kameras. Als Steuerung für Überwachungskameras dürfte der Zero 2 W durch seine gestiegene Leistung sicher interessanter werden. Der 40-Pin GPIO Header kann ebenfalls wie gewohnt verwendet werden.

Maße, Äußeres und Nachhaltigkeit

Das sehe ich positiv, da der Zero 2 W sogar die gleichen Maße besitzt und dadurch stark abwärtskompatibel ist: Sämtliche Hardware inklusive den Gehäusen kann weiter genutzt werden. Vor allem hinsichtlich der wachsenden Umweltproblematik ist das vorbildlich. Leider nicht selbstverständlich, wie man z.B. bei Windows 11 sieht: Dort unterstützt Microsoft zahlreiche Prozessoren nicht und zwingt die Kunden pauschal zu TPM 2.0. Das ist nicht nur sicherheitstechnisch umstritten. Es wird wohl dazu führen, dass zahlreiche funktionierende Computer von Menschen die Windows brauchen oder wollen, weggeworfen werden.

Mit diesem Hinblick sollten wir nicht zu streng darüber urteilen, dass es – abgesehen vom Prozessor – eher zu Detailverbesserungen kam. Ein neuer Pi mit neuen Anschlüssen würde dazu führen, dass viele ihr bereits vorhandenes Zubehör schwieriger oder gar nicht mehr weiter verwenden können.

Wofür kann man den neuen Zero 2 W nutzen? Als Desktop-Ersatz?

Diese Frage liegt einigen bei den Pis auf den Lippen: Durch die deutliche Leistungssteigerung ist der Zero 2W zwar spürbar besser mit grafischer Oberfläche nutzbar. Doch man merkt schnell, wie nun die 512 MB Arbeitsspeicher an ihre Grenzen stoßen. Hier muss man aber auch klar sagen, dass die Zero-Reihe nie als Desktop-Ersatz gemacht wurde. Dem kommen die großen Pi 4 näher. Der Fokus lag und liegt beim Zero schon immer auf einem geringen Stromverbrauch und Platzbedarf. Damit eignet er sich z.B. für das Einsammeln von Sensordaten, als Internetradio oder zum mobilen Einsatz. Für kleinere Projekte kann er eine Alternative zu den großen Pis sein, wenn der Arbeitsspeicher dauerhaft ausreicht – etwa zum Betreiben eines PiHole.

Fazit

Der Pi Zero 2 W ist etwas teurer geworden: Er kostet derzeit rund 16 Euro. Der Vorgänger ist für etwa 11€ zu haben, d.H. es sind ungefähr 5€ Aufpreis fällig. Dafür bekommt man vor allem einen 4-Kern Prozessor. Er gibt dem Zero einen deutlichen Leistungsschub, den man bereits beim schnelleren Start bemerkt. Leistungstechnisch bewegt sich der Zero 2 W damit näher in Richtung eines vollwertigen Pis, jedoch mit nach wie vor deutlich geringerem Stromverbrauch.

Dank Abwärtskompatibilität kann das vorhandene Zubehör weiterverwendet werden. Alles in allem ist der Zero 2 W ein würdiger Nachfolger. Ich sehe die Neuerungen als sinnvoll. Nun würde mich aber eure Meinung interessieren: Werdet ihr euch einen Zero 2 W kaufen? Habt ihr ihn vielleicht sogar bestellt? Warum ist er für euch interessant, oder uninteressant? Schreibt es gerne in unser Forum oder in die Kommentare.

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