Raspberry Pi 3 B+ mit 1,4 GHz Takt, Highspeed-WLAN, Gigabit Ethernet und PoE

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Professionelle Nutzer haben sich eine schnellere CPU, Power over Ethernet, Dual-Band-Wireless-LAN und eine Fertigungsgarantie gewünscht. Die Raspberry Pi Foundation erfüllt dies mit dem Raspberry Pi 3 Model B+.

Raspberry Pi 3 B+ (RPi 3 B+) soll laut Raspberry Pi Foundation 15% leistungsfähiger als das vorherige Spitzenmodell Raspberry Pi 3 B sein. Zum Einsatz kommt wie beim Raspberry Pi 3 B der 64-Bit-SoC Broadcom BCM2837, allerdings in der optimierten Variante BCM2837B0 mit Taktraten von 4 x 1,4 GHz statt 4 x 1,2 GHz (RPi 3 B) und erstmals mit Heatspreader zur Kühlung. Der BCM2837 ist ein Quad-Core, der einen ARM-A53-Prozessorkerncluster mit dem 64-Bit-ARMv8-Befehlssatz vereinigt.

„Dank der verbesserten Leistungsintegrität des BCM2837B0-Gehäuses und der verbesserten Regelgenauigkeit unseres neuen Power Management ICs MaxLinear MxL7704 konnten wir unsere Takt- und Spannungsregeln für eine bessere Spitzenleistung und längere Dauerleistung optimieren. Unter 70 °C nutzen wir die Verbesserungen, um die Kernfrequenz auf 1,4 GHz zu erhöhen“, kommentiert Eben Upton, CEO von Raspberry Pi Trading (der für die Produktion zuständige Teil der Raspberry Pi Foundation). Im Detail heißt das, da der MxL7704 PMIC die bisher auf der Platine verwendeten diskreten Stromversorgungen verschiedener Komponenten zusammenfasst, und der MxL7704 jetzt die verschiedenen Spannungen (3,3 V / 1,8 V / etc.) mit deutlich höherer Stabilität und feinerer Justierungsmöglichkeit liefert, können Leistung und Abwärme besser beeinflusst werden.

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Der Raspberry Pi 3 B+ kann lange mit maximaler Taktfrequenz betrieben werden, unterstützt vom eingebauten Wärmeverteiler, erkennbar als metallene Oberfläche. Eben Upton weiter: „Über 70 °C fallen wir schrittweise auf 1,2 GHz und verwenden die Verbesserungen, um die Kernspannung zu verringern, wodurch sich die Zeitspanne verlängert, bevor wir unsere thermische Drossel bei 80 °C erreichen. Die Verringerung des Stromverbrauchs ist so, dass viele Anwendungsfälle niemals die Drosselklappe erreichen werden. Wie ein modernes Smartphone behandeln wir die thermische Masse des Geräts als eine Ressource, die sorgfältig mit dem Ziel der Optimierung der Benutzererfahrung ausgegeben wird“, so Eben Upton.

Erstmals WLAN IEEE 802.11ac mit 2,4 und 5 GHz gemäß FCC

Endlich unterstützt Raspberry Pi dank integriertem Cypress-Combo-Chip CYW43455 nun auch den schnellen WLAN-Standard IEEE 802.11ac – und zwar nicht nur mit 2,4 sondern auch mit 5 GHz, desweiteren Bluetooth BLE 4.2, während Raspberry Pi 3 nur Bluetooth 4.1 meistert. Die Wireless-Schaltung ist unter einem Metallschirm eingekapselt und mit dem Raspberry-Pi-Logo versehen. So konnte die Raspberry Pi Foundation das gesamte Board als ein Funkmodul gemäß den FCC-Regeln (Federal Communications Commission) zertifizieren.

Entwickler können so die Kosten der Konformitätsprüfung von Raspberry-Pi-basierenden Produkten erheblich reduzieren. Allerdings steht nur eine WLAN-Antenne zur Verfügung, die den Datentransfer doch merklich einschränkt. Bei der Onboard-Antenne handelt es sich wie beim Raspberry Pi Zero WH (Wireless Header) um eine PCB-Antenne, während Raspberry Pi 3 B über eine oberflächenmontierte Chip-Antenne verfügt.

Erstmals Gigabit Ethernet und Power over Ethernet

Frühere Raspberry Pis verwenden die Chip-Familie LAN951x, die einen USB-Hub und einen Fast-Ethernet-Controller 10/100 MBit/s kombinieren. Für Raspberry Pi 3 B+ kommt der Chip LAN7515 von Microchip zum Einsatz. Raspberry Pi unterstützt nun erstmals Gigabit Ethernet mit zwei USB-Hubs. Allerdings ist nicht die volle Gigabit-Bandbreite verfügbar.

Flaschenhals für den Datentransfer ist noch immer der einzige USB-Port zur Multimedia-GPU (Graphics Processing Unit) VideoCore IV, über den die Daten dann zu den ARM-Kernen gelangen. Das heißt: Raspberry Pi 3 B+ meistert nun zwar Gigabit Ethernet, allerdings über USB 2.0 und damit maximal mit 300 MBit/s statt mit 1000 MBit/s. Die MultimediaVideoCore IV ist Teil aller RPi-Broadcom-SoCs. Über den VideoCore IV laufen neben den USB- auch die Netzwerkbuchsen sowie die vier ARM-Kerne.

Verbessertes PXE und Wärmemanagement

Verbessert sind beim Raspberry 3 B+ das PXE-Network und das Wärmemanagement.

Raspberry Pi 3 B+ ermöglicht als erstes Modell auch Power over Ethernet (PoE) über die vier Pins des Power-over-Ethernet-fähigen RJ45-Steckverbinders. Da aber werksseitig kein Raspberry Pi für den direkten PoE-Betrieb ausgelegt ist, ist ein optionales Zusatzmodul, das PoE-HAT für Raspberry Pi 3 B+, erforderlich. Das PoE-HAT erzeugt aus den 48 V, die bei Power over Ethernet (PoE) zusätzlich zu den Daten auf den Netzwerkkabeln anliegen, die vom Raspberry Pi benötigten 5 V. Nutzer können RPi 3 B+ jetzt mittels PoE-HAT via Ethernet mit Strom versorgen und dank PXE (Preboot Execution Environment) ohne SD-Karte, auf der sich überlicherweise das Betriebssystem befindet, booten.

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