Raspberry Pi 400 - Teil 3

Mo, 1. Februar 2021, Niklas

Nach einer allgemeinen Übersicht und einem genaueren Blick auf die Software möchte ich mir heute die Hardware des Raspberry Pi 400 genauer anschauen. Wer denkt, er könne seinen Raspberry Pi ohne Microsoft Software betreiben, der irrt sich. Ich bin durch einen Kommentar auf den ersten Teil meiner Reihe auf eine interessante Besonderheit im Aufbau von Raspberry Computern aufmerksam geworden.

Diese Besonderheit nennt sich ThreadX und ist ein kleines Betriebssystem, das auf der GPU ausgeführt wird und für das Starten des eigentlichen Linux Betriebssystems verantwortlich ist. Es wird von Microsoft entwickelt und ist open source unter einer eigenen Lizenz von Microsoft. Die speziell angepasste Version, die auf dem Raspberry Pi zum Einsatz kommt, ist jedoch proprietär.

ThreadX bleibt im Hintergrund mit weitreichenden Rechten aktiv, auch wenn die eigentliche Linux Distribution bereits gestartet wurde. Das betrifft alle Raspberry Pi Modelle, nicht nur den Pi 400. Man kann hier Parallelen zur umstrittenen Intel Management Engine erkennen, die in der Vergangenheit für einige Sicherheitsprobleme verantwortlich war. Tatsächlich hat auch ThreadX ähnliche Aufgaben. Es gibt eine Liste mit Terminalbefehlen, die man von einem laufenden Linux heraus an ThreadX übergeben kann, um einige Hardwaredaten und Einstellungen abzufragen.

Es gibt bereits einen Reverse Engineering Versuch von VideoCore IV, der GPU, welche in Raspberry Computern bis einschliesslich Raspberry Pi 3 eingesetzt wurde. Für die VideoCore VI GPU des Raspberry Pi 4 und Pi 400 scheint es ein solches Projekt noch nicht zu geben. Ausserdem existiert eine freie Firmware, die statt bootcode.bin eingesetzt werden kann. Leider ist diese freie Firmware noch nicht voll funktionsfähig und kann die proprietäre von Broadcom in den meisten Anwendungsfällen nicht ersetzen. Es bleibt abzuwarten, ob hier in Zukunft noch mehr erreicht werden kann. Besonders einfach sind solche Vorhaben jedoch nicht.

Während sich an diesem Punkt nichts gegenüber älteren Raspberry Pi Modellen geändert hat, so wurde bei der Performance erheblich nachgebessert. Der Raspberry Pi 400 hat nahezu identische Hardwaredaten wie der Raspberry Pi 4, der erstmals für ein Raspberry mit 4 oder sogar 8 GB RAM kommt. Der Raspberry Pi 400 ist allerdings nur in der 4 GB RAM Variante erhältlich.

Den deutlichsten Performanceschub dürfte man wohl bei USB und LAN spüren. Dort wurde bis einschliesslich dem Raspberry Pi 3 ein Bauteil verbaut, welches alle USB-Anschlüsse und den LAN Anschluss auf einen USB-Anschluss zusammengefasst hat. Das ist jetzt nicht mehr der Fall, alle Anschlüsse können somit in der vollen Geschwindigkeit genutzt werden.

Der Raspberry Pi 400 hat einen Gigabit LAN Anschluss, zwei USB 3.0 Anschlüsse, einen USB 2.0 Anschluss, einen USB-C-Anschluss für die Stromversorgung, zwei 4K microHDMI Anschlüsse, einen microSD Steckplatz und einen breiten Anschluss mit 40 GPIO Pins. Alle Anschlüsse befinden sich gut erreichbar auf der Rückseite. Das ist möglich, da ein speziell für den Raspberry Pi 400 entwickeltes und in der Form angepasstes Mainboard verwendet wird, anstatt einfach den Raspberry Pi 4 in eine Tastatur zu verpacken.

Im Raspberry Pi 400 kommt ein ganz neues SoC zum Einsatz, der BCM2711 mit vier Kernen, die mit 1,8 GHz takten. Zum Vergleich: Der Raspberry Pi 4 taktet nur mit 1,5 GHz. Die CPU nutzt die ARMv8 Architektur und unterstützt 64bit Systeme. Die VideoCore VI GPU unterstützt zwei 4K Bildschirme gleichzeitig. Ausserdem unterstützt der Raspberry Pi 400 Dual-Band WLAN mit 2,4 und 5 GHz sowie Bluetooth 5.0 mit BLE.

Quellen: