Ein Highlight des neuen Raspberry Pi 5 ist PCI-Express, womit sich SSDs relativ schnell direkt anbinden lassen. Bisher war das nur eingeschränkt und extern per Umweg über USB 3.0 möglich. Nun hat Pineberry sogar gleich zwei neue Hats (Aufsteckplatinen) herausgebracht, womit sich die PCIe Lane für M.2/NVMe SSDs erstmals in der Praxis verwenden lässt.
Warum braucht es Zubehör, um SSDs anschließen zu können?
Der Raspberry Pi 5 hat sich nämlich nicht für einen fest verbauten M.2 Slot entschieden, sondern stellt einen PCIe Anschluss zur Verfügung. Somit kann man keine SSDs direkt auf dem Pi einstecken, wie Micro-SD Karten. Dafür ist Zubehör nötig, das die M.2 Fassung zur Verfügung stellt. Das mag auf den ersten Blick umständlich klingen, hat jedoch zwei Vorteile: Ein fest aufgelöteter Slot würde den Preis erhöhen, und zwar für alle. Auch diejenigen, die ihn gar nicht verwenden möchten, müssten die Mehrkosten tragen.
Außerdem würde es die Flexibilität reduzieren, weil man per M.2 lediglich SSDs anschließen kann. PCIe wird zwar oft dafür verwendet, ist aber keineswegs darauf beschränkt. Es handelt sich um eine universelle Schnittstelle für alle möglichen Erweiterungskarten. Neben Grafikkarten können daher auch diverse andere Schnittstellen angebunden werden. Als Plattform zum Basteln ist dies wohl das größte Argument: Der Pi implementiert den Standard schlechthin, wenn es um Erweiterungskarten bei X86 Systemen geht. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten für diverse Erweiterungen, die eine vergleichsweise hohe Bandbreite ermöglichen. Der Pi besitzt PCIe 2.0 mit einer Lane,1 womit bis zu 500 MB/s möglich sind.23 Bisher mussten sich derartige Projekte mit USB 3.0 begnügen.
Was kann HatDrive und wieso gibt es zwei davon?
Für die GPIO-Pins haben sich Hats entwickelt, die – wie ein Hut – auf den Raspberry Pi gesteckt werden. Sie erweitern ihn um verschiedene Funktionen: Das kann beispielsweise ein besserer Zugang zu den GPIO-Pins sein, in dem diese mit Klemmen und Status-LEDs versehen werden. Andere beinhalten einen (kleinen Bildschirm) oder stellen Schnittstellen wie RS485 (als serielle Schnittstelle bekannt) bereit. PCIe lässt sich nicht direkt aufstecken, sondern benötigt ein Flachbandkabel. Dennoch lässt sich das Konzept der Aufsteckkarten prinzipiell beibehalten.
Der „HatDrive! Top“ wird nach diesem Prinzip oben auf die GPIO-Ports aufgesteckt und reicht diese durch. Man kann sie somit trotzdem noch nutzen, falls gewünscht. Der Pi wird dadurch allerdings etwas höher, sodass er ggf. nicht mehr in alle Gehäuse hinein passt. Die FPC-Flachbandkabel kennt man bereits, sie werden auch für die offizielle Kamera genutzt. Mit solch einem erfolgt die Verbindung zur PCIe-Schnittstelle. Nun lässt sich oben eine M.2 SSD einstecken, wie man es von X86 Mainboards bereits seit einigen Jahren her kennt. Zwei LEDs zeigen an, ob das Gerät eingeschaltet bzw. durch Schreib/Lesezugriffe aktiv ist. Unterstützt werden die beiden kleinsten Formate 2230 und 2242. Sie sind vergleichsweise wenig verbreitet, wodurch man für solche SSDs meist etwas mehr bezahlen muss. Darauf habe ich schon beim Test von Mini-PCs wie dem Gigabyte Brix GB-BACE-3000 hingewiesen.
Alternativ kann der „HatDrive! Bottom“ auch die gängigeren 2280 SSDs aufnehmen. Sie sind im X86 Bereich stark verbreitet, daher gibt es eine große Auswahl. Da sie etwas länger sind, vergrößert sich auch die Platine um 5 mm. Laut Beschreibung soll sie mit den Maßen des Raspberry Pi 5 vollständig kompatibel bleiben. Würde ich so deuten, dass nichts heraussteht.
Preise und Verfügbarkeit
Das Bild stammt von pineberrypi.com4, beide Boards sind im Shop erhältlich: „Top“ kostet 20€, für „Bottom“ werden 25,99€ fällig. Gibt man eine Adresse in Deutschland an, schlägt der Versand mit 10€ zu Buche. Darüber hinaus schätzt der Shop mit Steuern in Höhe von 8,28€. Zoll ist nicht zu erwarten, da sich das Unternehmen in Polen und damit innerhalb der Europäischen Union befindet.5 Der „Bottom“ Hat würde schlussendlich etwas über 44€ kosten.
Die Lieferung erfolgt voraussichtlich ab 06.12.2023. Allerdings mit dem Hinweis, dass sich viele Bestellungen angesammelt haben, die man noch abarbeite. Man versuche, bis Weihnachten 2023 alle auszuliefern, kann dies aber nicht versprechen. Hier sollte man im Hinterkopf behalten: Hinter Pineberry stecken zwar erfahrene Gründer, doch es ist ein vergleichsweise kleines Unternehmen.6 Die Kapazitäten sind somit begrenzt. PCIe wurde von einigen gewünscht und der Hat als offizielles Zubehör von Raspberry Pi selbst wird erst 2024 erscheinen. Somit
Fazit
Mit der PCIe-Schnittstelle zieht der Raspberry Pi 5 ein gutes Stück in Richtung X86 Plattform nach und wird damit auch für Anwendungsfälle mit höheren Datenraten interessanter. Das war zwar bereits bei der Vorstellung Ende Oktober 2023 klar. Doch bislang eher theoretischer Natur. Das ändert sich mit den beiden Hats von Pineberry, die erstmals fertige Hardware zur nativen Nutzung von M.2 SSDs bereitstellen. 2024 wird voraussichtlich auch der offizielle Raspberry Pi 5 Hat erscheinen. Wer nicht so lange warten möchte, kann es mit dem Zubehör von Pineberry versuchen.
Aufgrund der hohen Bestellmenge ist jedoch dort ebenfalls etwas Geduld ansagt. Dennoch ist man damit voraussichtlich schneller dran, als beim Warten auf das offizielle Zubehör. Für das gibt es nämlich kein offizielles Erscheinungsdatum – es ist daher ungewiss, wann 2024 es verfügbar sein wird. Bei der Vorstellung des Raspberry Pi 5 schien es noch in einem frühen Studium zu sein, da man sich noch auf kein finales Design der Platine festgelegt hatte.
Quellen
- https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/ ↩︎
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0904051.htm ↩︎
- https://www.heise.de/select/ct/2020/24/2014911062765141952 ↩︎
- https://pineberrypi.com/products/hat-top-2230-2240-for-rpi5 ↩︎
- https://pineberrypi.com/policies/contact-information ↩︎
- https://pineberrypi.com/pages/about-us ↩︎