Rechenzwerge

ARM-Boards für unter 100 Euro

Test & Kaufberatung | Test

Bei der Vielfalt günstiger und stromsparender Einplatinen-Computer mit ARM-Prozessor muss niemand mehr einen alten PC aufheben, um ihn als NAS, Mediacenter oder für die Heimautomation einzusetzen. Mit dem richtigen Board und einem angepassten Linux eignen sich die kleinen Rechner für alles Mögliche, was stromsparend im Dauerbetrieb laufen soll.

Allein wegen des hohen Stromverbrauchs und Lärms verbietet es die Vernunft, ältere PCs im Dauerbetrieb als NAS oder Home-Cloud-Server zu nutzen oder zum Mediacenter umzurüsten. Die Alternative sind günstige Einplatinen-Computer mit ARM-Prozessor, deren Anschaffung sich schon im ersten Jahr allein durch die Stromersparnis amortisiert. Als Betriebssystem kommt üblicherweise Linux zum Einsatz, das die ARM-Plattform gut unterstützt und eine große Softwareauswahl bietet. Über I/O-Pins können die Mini-Rechner auch Steuerungsaufgaben im Haus ganz nebenbei übernehmen (siehe S. 101).

Das Angebot an günstigen Einplatinen-Computern ist groß, der Raspberry Pi ist nur der bekannteste Vertreter. Die meisten Projekte verwenden einen System-on-Chip mit ARM-Prozessorkern, da solche Chips in großen Stückzahlen günstig produziert werden. Die Unterschiede der heute gängigen System-on-Chip (SoC) beschreibt der Artikel ab Seite 98. Um die richtige Wahl des SoC für einen bestimmten Einsatzzweck zu treffen, genügt es aber nicht, sich auf den Prozessorkern zu konzentrieren. So kann zum Beispiel ein schwächerer Prozessorkern für ein Mediacenter durchaus die bessere Wahl sein, wenn der SoC über einen zusätzlichen Video-Decoder verfügt (siehe S. 90). Der Artikel auf Seite 100 gibt Ihnen einen Überblick, bei welchen SoC Sie solche Zusatzrecheneinheiten finden, die den ARM-Kern entlasten.

Die Wahl des richtigen SoC hilft allerdings auch nicht viel, wenn die übrigen Komponenten eines ARM-Boards nicht zum geplanten Einsatzzweck passen. Ein Raspberry Pi zum Beispiel ist keine gute Basis für ein NAS, weil er einen wenig performanten USB-Ethernet-Adapter als Netzwerkschnittstelle verwendet und es auch keinen SATA-Port für den Anschluss einer Festplatte gibt. Auch als DSL-Router taugt der Raspberry Pi wenig, denn er hat keinen WLAN-Chip – der obligatorische zweite Netzwerkanschluss müsste ebenfalls als USB-Adapter über den einzigen vorhandenen USB-Controller angebunden werden.

Geht es hauptsächlich um Sensordatenerfassung oder um Steuerungsaufgaben, können die bekannten Mikrocontroller von Microchip und Atmel eine Alternative sein, wie sie auch beim Entwicklungs-Board Arduino verwendet werden. Der entscheidende Unterschied zum Raspberry Pi und anderen Einplatinen-Computern ist, dass auf solchen Mikrocontrollern kein Betriebssystem arbeitet, sondern ein Programm als eigenständige Firmware im Mikrocontroller gespeichert wird.

Sollen die Daten verarbeitet und in Dateien auf einem Massenspeicher abgelegt werden oder gar über einen Webserver in Echtzeit von außen zugänglich sein, vermisst man als Entwickler schnell die Annehmlichkeiten eines Betriebssystems wie Linux, wo man über ein API fertige Funktionen für Dateisystemoperationen nutzen, auf Netzwerkprotokolle zurückgreifen oder einen Webserver leicht nachinstallieren kann. Die leistungsfähigeren ARM-Boards sind hier die bessere Wahl, zumal ein solches Betriebssystem erheblich mehr Ressourcen benötigt als eine einfache Mikrocontroller-Firmware. Wir haben fünf ARM-Boards für unter hundert Euro ausgewählt, die sich für unterschiedliche Einsatzzwecke eignen.

Raspberry Pi

Mit nur 35 Euro Kaufpreis bietet der Raspberry Pi einen sehr günstigen Einstieg in die Welt der ARM-Boards. Doch nicht nur der Preis, auch die Erweiterbarkeit und die sehr große Entwicklergemeinde sind gute Gründe für den Einsatz des Raspberry Pi als Mini-Computer. Die Hardwareausstattung ist jedoch spartanisch: In dem SoC BCM2835 von Broadcom steckt ein etwas älterer ARM-11-Prozessorkern, die Taktfrequenz liegt ab Werk bei mageren 700 MHz. Sie lässt sich zwar per Software bis auf 1 GHz anheben – allerdings ohne Gewähr, dass der Raspberry Pi dann noch absturzfrei arbeitet.

Es gibt zwei Varianten des Raspberry Pi, das bekanntere Modell B mit 512 MByte RAM, Ethernet-Adapter und zwei USB-Anschlüssen und das fünf Euro billigere Modell A mit nur 256 MByte RAM, ohne Ethernet und mit nur einem USB-Port. Mit den I/O-Ports des GPIO-Anschlusses kann der Mini-Rechner LEDs und Zusatzschaltungen ansteuern. Dafür gibt es eigens eine Python-Bibliothek, die einfache Ansteuerung der I/O-Pins ist einer der Gründe für die große Beliebtheit des Raspberry Pi in Bastlerkreisen.

Für Multimediaanwendungen ist der Raspberry Pi aufgrund seines OpenGL-ES-kompatiblen Grafikkerns gut geeignet, der zusätzlich Decoder und Encoder für MPEG-2, MPEG-4 und andere Codecs enthält. Damit gelingt es dem Raspberry Pi, über den HDMI-Anschluss HD-Videos in Full-HD-Auflösung ruckelfrei abzuspielen, zudem gibt es einen Composite-Video-Ausgang. Der Sound wird sowohl über den HDMI-Anschluss digital als auch analog über einen Kopfhöreranschluss ausgegeben, wobei die Qualität des analogen Tonsignals sehr dürftig ist.

Die Einsatzmöglichkeiten des Raspberry Pi sind dank Dutzender Erweiterungsplatinen sehr vielfältig. So gibt es eine spezielle Kamera und etliche Expansion Boards, die über die GPIO-Pfostenleiste angeschlossen werden – oft aber genauso viel kosten wie der Raspberry Pi selbst. Da wäre zum Beispiel das RaspiRobot Board für knapp 30 Euro, das Anschlüsse für Modellbau-Servos und Motoren für den Bau von Robotern nachrüstet. Eine andere Erweiterungsplatine bildet die Anschlüsse eines Arduino nach, womit sich Arduino-Zubehör am Raspberry Pi verwenden lässt. Allerdings lässt sich in der Regel nur eine Erweiterungsplatine anschließen, dann sind die zur Verfügung stehenden I/O-Ports belegt.

Ein großer Nachteil des Raspberry Pi ist, dass es keinen Flash-Speicher on board gibt – das Betriebssystem wird stets von der SD-Karte im einzigen SD-Karten-Slot des Rechners gestartet. Allerdings gibt es gelegentlich Kontaktprobleme, weshalb auf manchen Boards das Betriebssystem nach einigen Tagen abstürzt und ein Neustart erst gelingt, nachdem man die SD-Karte herausgezogen und wieder eingesteckt hat. Der Ethernet-Adapter des Modells B ist außerdem über einen Hub mit dem einzigen USB-2.0-Controller des SoC verbunden und teilt sich die Bandbreite mit den beiden USB-Anschlüssen der Platine – als NAS oder schneller Netzwerkknoten ist der Raspberry Pi daher grundsätzlich ungeeignet. Aufgrund der geringen Prozessorleistung lässt er sich auch nur begrenzt als VPN-Gateway einsetzen. Der Micro-USB-Anschluss dient übrigens einzig der Stromversorgung. Ansonsten ist die Basisausstattung des Raspberry Pi eher spartanisch, es gibt weder WLAN noch Bluetooth.

Das Angebot an Betriebssystemen ist außergewöhnlich umfangreich. Neben Raspbian OS, ein Debian-Klon, gibt es noch ein halbes Dutzend weitere Desktop- und Server-Linux-Distributionen sowie FreeBSD, NetBSD und Risc OS, die speziell für den Raspberry Pi angepasst wurden. Hinzu kommen etliche Spezial-Linuxe wie die Mediacenter-Distributionen OpenELEC (siehe S. 90) und RaspBMC, die Home-Cloud-Distribution arkOS (siehe Kasten auf S. 96) oder das minimalistische Moebius.

Da sich unter Raspbian OS sämtliche Pakete von Debian für die armhf-Plattform (ARM, Hardware-Fließkommaeinheit) nachinstallieren lassen, ist die Softwareauswahl nahezu genauso groß wie bei einem PC mit x86-Prozessor. Bei der Prozessorleistung muss man als Raspberry-Pi-Nutzer allerdings Abstriche machen – dafür verbraucht der Raspberry Pi mit zwei bis fünf Watt aber auch nur den Bruchteil des Stroms eines Desktop-PC.

BeagleBone Black

Das BeagleBone Black ist ein Nachfolger des bekannten BeagleBoards. Mit 45 Euro kostet es kaum mehr als ein Raspberry Pi, ist aber besser ausgestattet und leistungsfähiger. Herzstück ist ein AM3359-SoC von Sitara mit einem ARM-Cortex-A8-Prozessorkern und einer Taktfrequenz von 1 GHz. Neben den 512 KByte RAM befinden sich 2 GByte Flash-Speicher auf dem Board, sodass der Micro-SD-Kartenschacht im Normalbetrieb frei bleibt. Wie beim Raspberry Pi gibt es nur einen USB-Controller zum Anschluss für Peripherie, der Fast-Ethernet-Controller ist aber direkt an den SoC angebunden, was eine höhere Netzwerk-Performance ermöglicht und die komplette Bandbreite des USB-Controllers für die Peripherie bereitstellt. Über den zweiten USB-Anschluss kann das BeagleBone mit einem anderen Computer verbunden werden und präsentiert sich dort als USB-Storage-Gerät, sodass man leicht Dateien auf den internen Flash-Speicher übertragen kann.

Weitere Schnittstellen, etwa CAN-Bus, seriell, ein LCD-Interface und etliche I/O-Ports lassen sich über die beiden Erweiterungsanschlüsse abgreifen. Diese Anschlüsse sind kompatibel zum BeagleBoard, sodass man Erweiterungsplatinen für das BeagleBoard – sogenannte Capes – auch mit dem BeagleBone Black verwenden kann. Zum Beispiel das BB-View-Kit, ein 7-Zoll-Touchscreen-Display, das einfach auf das BeagleBone Black aufgesteckt wird. Man kann aber auch einen herkömmlichen Monitor an den Micro-HDMI-Anschluss anschließen und für die Eingabe USB-Tastatur und -Maus verwenden. Auch die Sound-Ausgabe erfolgt per HDMI, einen Kopfhöreranschluss gibt es beim BeagleBone nicht. Problematisch ist, dass der Micro-HDMI-Anschluss und der USB-Anschluss sehr dicht beieinander liegen, weshalb sich die Stecker in die Quere kommen – wir mussten die Gummiummantelung unseres Micro-HDMI-Steckers fast ganz abschneiden, um nicht den USB-Anschluss zu blockieren. Zudem empfehlen sich eine drahtlose Tastatur und Maus oder ein externer USB-Hub mit eigenem Netzteil, da der USB-Anschluss des BeagleBone kaum genug Strom für ein einzelnes kabelgebundenes USB-Gerät liefert. Für einen passiven USB-Hub, etwa den einer Tastatur, reicht er keinesfalls.

Das BeagleBone Black eignet sich gut für den Einstieg in die Embedded-Linux-Welt, da es ab Werk bereits mit einem auf dem Flash-Speicher installierten Angström-Linux ausgeliefert wird. Man muss die Platine lediglich mit Strom versorgen und Monitor, Tastatur und Maus anschließen – schon hat man einen Linux-Computer, mit dem man im Internet surfen kann. Auch das Office-Programm Abiword und ein Webserver gehören zum Installationsumfang. Über letzteren lassen sich direkt die I/O-Pins steuern, dafür haben sich die Entwickler die JavaScript-Bibliothek BoneScript einfallen lassen. Die Beispiele aus der Online-Dokumentation lassen sich unmittelbar im Browser ausprobieren.

Neben Angström-Linux gibt es noch etliche weitere Betriebssysteme für das BeagleBone Black, etwa Debian Linux, Ubuntu, OpenSuse, Android und FreeBSD. Diese lassen sich von der Micro-SD-Karte booten oder permanent im Onboard-Flash-Speicher installieren. Mediacenter-Distributionen wird man für das BeagleBone Black allerdings vergeblich suchen, da das SoC keine Hardware-Video-Decoder hat. Auch fehlen SATA und ein Gigabit-Ethernet-Anschluss, sodass das BeagleBone kaum als NAS taugt. Für Steuerungsaufgaben lässt es sich angesichts der zahlreichen I/O-Leitungen, CAN-Bus-Controller und I2C-Ports aber gut verwenden.

pcDuino

Wie der Name schon andeutet, richtet sich der knapp 60 Euro teure pcDuino an Arduino-Liebhaber, die mehr Rechenleistung und den Komfort eines Betriebssystems nutzen möchten. Wie beim BeagleBone Black enthält das SoC des pcDuino einen ARM-Cortex-A8-Prozessorkern mit 1 GHz Taktfrequenz, allerdings handelt es sich bei dem SoC um ein Allwinner A10, das einen Mali-400-GPU-Kern mit Hardware-Video-Decoder und -Encoder enthält und somit prinzipiell für den Mediacenter-Einsatz taugt. Einen Audio-Ausgang sucht man auf dem Board allerdings vergeblich, der Ton wird nur über den HDMI-Anschluss ausgegeben. Neben 1 GByte RAM sind auf dem pcDuino noch 2 GByte Flash-Speicher aufgelötet, auf dem ein Ubuntu 12.04 LTS installiert ist. Der Micro-SD-Kartenschacht bleibt frei oder kann zum Booten von Ubuntu, Arch Linux oder Android verwendet werden. Die Betriebssystem-Images müssen allerdings vorab angepasst werden, damit der pcDuino von der Micro-SD-Karte mit 1 GHz Prozessortakt bootet und nicht nur mit 400 MHz.

Auf dem Board befinden sich ein Fast-Ethernet-Anschluss und drei USB-Controller mit insgesamt drei USB-Anschlüssen – zwei davon sind herkömmliche USB-Host-Anschlüsse für Peripherie, der dritte dient zum Übertragen des Betriebssystems auf den internen Flash-Speicher. Zudem gibt es noch mehrere Tasten für die Bedienung von Android und zwei Anschlussleisten, deren Belegung identisch mit dem Arduino-Experimentier-Board ist. Allerdings sind sie beim pcDuino anders angeordnet als beim Arduino, weshalb man zusätzlich den Proto Shield kaufen sollte, wenn man Erweiterungsplatinen des Arduino (sogenannte Shields) weiterverwenden möchte.

Das ab Werk vorinstallierte Ubuntu 12.04 LTS für die armhf-Plattform ist bei Weitem nicht so einsteigerfreundlich wie das Angström-Linux des BeagleBone Black – so bedarf es je nach Monitor eines Patches, um die Fehlfarben des HDMI-Anschlusses zu korrigieren, und der durchaus betriebsbereite Ethernet-Adapter bleibt unkonfiguriert und lässt sich auch nicht mit dem Network Manager einrichten. Ohne die Kommandozeile geht hier nichts. Immerhin, die Hardware-Unterstützung des Kernels ist vollständig und auch die Arduino-kompatiblen I/O-Pins lassen sich problemlos nutzen. Den Komfort eines JavaScript-Frameworks wie BoneScript sucht man aber vergeblich. Somit eignet sich der pcDuino vornehmlich für Arduino-Fans, die bereits Erweiterungsplatinen für das Experimentier-Board besitzen und diese weiterverwenden wollen.

OLinuXino Micro A20

Beim OLinuXino Micro für 65 Euro kommt der große Bruder des beim pcDuino verwendeten SoC zum Einsatz: ein Allwinner A20. Es handelt sich dabei um eine zum A10 pinkompatible Version mit zwei Cortex-A7-Prozessorkernen und zwei GPU-Kernen mit Hardware-Video-Decodern und -Encodern. Die Video-Ausgabe erfolgt über einen HDMI-Anschluss, für den Ton gibt es zusätzlich noch einen analogen Kopfhörer- und einen Mikrofonanschluss, sodass sich der OLinuXino Micro gut als Mediacenter eignet. Die Taktfrequenz der Prozessorkerne beträgt wie beim pcDuino 1 GHz. Auf der Platine sind außerdem 1 GByte RAM und 4 GByte Flash-Speicher aufgelötet. Gesäumt wird die Platine von gleich vier Erweiterungsanschlüssen, über die eine Vielzahl der Pins des Allwinner-SoC herausgeführt sind. Das prädestiniert das OLinuXino Micro nicht nur für Steuerungsaufgaben, sondern erlaubt außerdem den Anschluss von Touchscreen-Modulen.

Sogar ein Stecker für einen Lithium-Ionen-Akku und eine Ladeschaltung wurden beim OLinuXino Micro aufgelötet, sodass sich das Board mit angeschlossenem 13-Zoll-Touchscreen-Display problemlos für die Entwicklung eines eigenen Tablet-Computers oder für die Integration in eine Industrieanlagensteuerung nutzen lässt. Sogar ein Betrieb im Auto ist möglich, das Board besitzt einen großen Eingangsspannungsbereich von 6 bis 16 Volt, sodass man das OLinuXino Micro mit Hilfe eines einfachen Zigarrettenanzünder-Adapters mit Strom versorgen und sogar einen angeschlossenen Lithium-Ionen-Akku aufladen kann.

Über den SATA-Anschluss lässt sich das Board außerdem um eine Notebook-Festplatte oder eine SSD erweitern, die Spannungsversorgung übernimmt dabei ebenfalls das Board, was wiederum für den Einsatz im Auto sehr praktisch ist – so benötigt man nicht einen zweiten Spannungswandler für die Stromversorgung der Festplatte. Allerdings bootet das Board nicht von der Festplatte, das Betriebssystem muss entweder aus dem Onboard-Flash-Speicher oder von einer Micro-SD-Karte im ersten Kartenschacht geladen werden. Auch der zweite Kartenschacht für herkömmliche SD-Karten lässt sich nicht zum Booten verwenden.

Um mit dem OLinuXino sofort loslegen zu können, sollte man bei Hersteller Olimex für knapp 10 Euro gleich die passende Micro-SD-Karte mit vorinstalliertem Debian Linux oder Android bestellen, denn im Onboard-Speicher unseres Testsystems war – entgegen der Produktbeschreibung – kein Betriebssystem vorinstalliert. Bei den angebotenen Karten handelt es sich um schnelle Class-10-Speicherkarten, was die Bootzeit drastisch verkürzt. Ansonsten stehen an Schnittstellen noch ein Fast-Ethernet-Port und drei USB-Ports zur Verfügung, die mit drei verschiedenen USB-Controllern verbunden sind. Der sogenannte OTG-Anschluss dient dabei primär zum Übertragen des Betriebssystems in den Flash-Speicher, lässt sich mit einem USB-Mini- auf USB-A-Adapter aber auch für Peripherie nutzen.

Die Images von Debian Wheezy und Android 4.2.2 stehen auch auf der Olimex-Homepage zum Download bereit, sie müssen nach dem Entpacken 1:1 auf die Micro-SD-Karte übertragen werden, damit der OLinuXino Micro bootet. Problematisch ist dabei die Video-Voreinstellung: Der Xfce-Desktop des Debian Wheezy ist fest auf eine Display-Auflösung von 1280 × 720 Pixel eingestellt – es bleibt dem Monitor überlassen, was er daraus macht. Ältere Monitore sind damit mitunter überfordert und zeigen gar nichts an. Spätestens dann rächt es sich, dass der Ethernet-Anschluss standardmäßig nicht konfiguriert ist, damit das Betriebssystem schneller bootet – man kann sich dann auch nicht per SSH einloggen.

Cubietruck

Die meisten Komponenten des Cubietruck für knapp 90 Euro sind die gleichen, die auch im OLinuXino Micro stecken – Herzstück des Boards ist ein Allwinner A20 SoC mit zwei ARM-Cortex-A7-Prozessorkernen und zwei Mali-400-GPU-Kernen und einer Taktfrequenz von 1 GHz. Den Preisunterschied rechtfertigen der größere Speicher (2 GByte RAM und 4 GByte Flash), das Gigabit-Ethernet-Interface und das reichhaltige Zubehör – zum Lieferumfang gehören neben Strom- und USB-Kabel auch ein USB-Mini- auf USB-A-Adapter, ein SATA-Anschlusskabel und ein Acrylglasgehäuse für den Einbau des Cubietruck und einer 2,5-Zoll-Festplatte.

Für den Einsatz im Auto ist der Cubietruck nicht gedacht, er benötigt eine Betriebsspannung von 5 Volt und hat einen Strombedarf von bis zu 3 Ampere inklusive Notebook-Festplatte. Selbst an den Anschluss einer 3,5-Zoll-Festplatte an den SATA-Port des Cubietruck haben die Entwickler gedacht, dafür gibt es eine spezielle 12-Volt-Einspeiseplatine – der auf dem Board integrierte 12-Volt-Spannungswandler hat für eine Desktop-Festplatte nicht genügend Leistung. Wir verzichteten auf die Zusatzplatine und versorgten die 3,5-Zoll-Festplatte zusammen mit dem Cubietruck kurzerhand über ein externes Festplatten-Netzteil mit Molex-Stecker und entsprechenden Kabeladaptern. Damit und dank des Gigabit-Ethernet-Anschlusses wird der Cubietruck zu einem leistungsfähigen Home-Cloud-Server und NAS – der Artikel auf Seite 94 beschreibt die Einrichtung.

Auch als Mediacenter ist der Cubietruck gut geeignet, allein schon aufgrund seiner vielfältigen Anschlussmöglichkeiten – neben dem HDMI-Ausgang für Monitor und digitales Tonsignal gibt es noch einen VGA-Anschluss, einen optischen SPDIF-Ausgang, eine Kopfhörerbuchse und einen Infrarot-Empfänger. Eine Multimedia-Linux-Distribution gibt es für den Cubietruck allerdings noch nicht, das Board wird erst seit Mitte Oktober 2013 in Stückzahlen produziert und die Entwickler sind noch mit den Softwareanpassungen beschäftigt. Bei Redaktionsschluss hatte man die Wahl zwischen Android 4.2, das auch auf dem Onboard-Flash-Speicher vorinstalliert ist, Lubuntu 13.08 für Server und Desktop und Cubian, einer Debian-Variante. Indem man den Lubuntu-Kernel und die zugehörigen Module sowie den Bootloader weiterverwendet, lassen sich auch andere Linux-Distributionen für die armhf-Plattform auf den Cubietruck portieren. Der Artikel auf Seite 94 beschreibt, wie man ArkOS für den Raspberry Pi auf dem Cubietruck installiert.

Wie der OLinuXino Micro besitzt auch der Cubietruck drei USB-Anschlüsse, die von drei separaten USB-Controllern angesteuert werden. Der zum Installieren eines Betriebssystems gedachte OTG-Anschluss lässt sich mit dem beiliegenden Adapter auch als herkömmlicher USB-Host-Anschluss verwenden. Durch eine Fehlkonfiguration des Boards verursacht der USB-Anschluss unter Lubuntu eine sehr hohe Systemlast; ein von uns veröffentlichter Patch (siehe c’t-Link) behebt zwar das Lastproblem, deaktiviert aber auch den USB-Mini-Port. Ansonsten stehen noch zwei Erweiterungsanschlüsse für ein Display und für Steuerungsaufgaben zur Verfügung, die I/O-Ports lassen sich unter Lubuntu und unter Cubian leicht ansteuern. Damit kann man das Board auch für Steuerungsaufgaben im Haus nutzen. Das macht aus dem Cubietruck einen echten Allrounder.

Fazit

Ein bestes ARM-Board gibt es nicht, alle hier vorgestellten Rechenzwerge haben ihre Stärken und Schwächen. Es lohnt sich, den späteren Einsatzbereich beim Kauf zu berücksichtigen: So bekommt man mit dem Raspberry Pi schon für 35 Euro ein äußerst günstiges Mediacenter. Dank der Hardware-Video-Decoder stört der vergleichsweise leistungsschwache Prozessor nicht. Auch für Steuerungsaufgaben ist der Raspberry Pi dank einer Python-Bibliothek und etlicher Erweiterungsplatinen gut geeignet. Durch den via USB angebundenen Ethernet-Adapter taugt er hingegen kaum als NAS oder Router. Hierfür ist das nur zehn Euro teurere BeagleBone Black besser geeignet. Neben dem direkt am SoC angebundenen Netzwerk-Chip hat es auch einen sehr viel leistungsfähigeren Cortex-A8-Prozessorkern und einen höheren Prozessortakt. Die JavaScript-Bibliothek BoneScript, zahlreiche I/O-Pins und etliche Erweiterungsplatinen machen das BeagleBone Black außerdem für Einsteiger in die Steuerungstechnik sehr interessant. Ohne Hardware-Video-Decoder taugt das Board für den Multimedia-Einsatz allerdings nichts.

Der pcDuino für rund 60 Euro richtet sich vor allem an ehemalige Arduino-Bastler, die ihre alten Erweiterungsplatinen weiterverwenden wollen. Das schränkt allerdings auch die Zahl der beschaltbaren I/O-Pins massiv ein, von denen das Allwinner-A10-SoC zahlreiche besitzt. Mit dem vergleichsweise leistungsfähigen Cortex-A8-Kern und etlichen Hardware-Video-Decodern erlaubt er auch den Einsatz als Mediacenter, allerdings nur, wenn Bild und Ton über den HDMI-Anschluss herausgeführt werden. Leider haben die Entwickler zudem darauf verzichtet, den SATA-Anschluss des SoC herauszuführen, sodass sich der pcDuino auch nicht als leistungsfähiges NAS nutzen lässt.

Der OLinuXino Micro für 65 Euro ist aufgrund seines breiten Eingangsspannungsbereichs und des vorhandenen Akku-Anschlusses mit Ladeschaltung bestens für den Einsatz im Auto oder unterwegs geeignet. Am besten schließt man dazu eins der separat erhältlichen Touch-Displays an die zahlreich herausgeführten I/O-Pins an, womit der Mini-Rechner als Bedienfeld oder gar Tablet-Prototyp dienen kann. Dank zahlreicher Hardware-Video-Codecs sind auch Multimedia-Inhalte kein Problem. Für den mobilen Betrieb fehlen nur WLAN und ein Mobilfunk-Chip – auf der Platine findet sich nur ein Fast-Ethernet-Anschluss. Das Board besitzt auch einen SATA-Anschluss nebst Spannungswandler für die Stromversorgung einer Notebook-Festplatte oder SSD. Verzichtet man auf einen Touchscreen, lassen sich die sechs Erweiterungsanschlüsse mit insgesamt über 180 Pins für komplexe Steuerungsaufgaben nutzen, die Bildschirmausgabe erfolgt dann über den HDMI-Anschluss.

Der Cubietruck für 85 Euro besitzt zwar deutlich weniger I/O-Pins, bietet dafür aber einen Gigabit-Ethernet-Anschluss, schnelles WLAN (IEEE 802.11b/g/n) und einen Bluetooth-Adapter. Damit eignet sich das Board sehr gut als NAS, Home-Cloud und als Router. Neben dem HDMI-Anschluss besitzt das Board auch einen VGA-Anschluss und einen SPDIF-Ausgang für den Ton, zudem gibt es eine Kopfhörerbuchse – dem Einsatz als Mediacenter steht also nichts im Weg. Selbst der mobile Einsatz ist möglich, denn es gibt einen Anschluss für einen Lithium-Ionen-Akku sowie eine Ladeschaltung. Für den Betrieb im Auto benötigt man allerdings einen Spannungswandler. (mid)

Literatur
  1. [1] Christof Windeck, Kompaktantrieb, Asus C60M1-I, c’t 24/12, S. 60
Intel statt ARM

Will man in seinem Mini-Rechner eine PCI- oder PCIe-Karte verwenden, etwa zum Fernsehempfang, oder benötigt man schnelle USB-3.0-Anschlüsse, können günstige und sparsame Mini-ITX-Mainboards eine gute Alternative zu einem ARM-Board sein. Ab etwa 60 Euro bekommt man Mini-Mainboards mit lüfterlos kühlbarer Atom-CPU, einem SATA-Anschluss, Gigabit Ethernet und USB 3.0. Auch das riesige Software-Angebot spricht für die x86-Technik – hier läuft nicht bloß Linux.

Doch Mini-ITX-Mainboards sind riesig im Vergleich zu ARM-Boards, man braucht also viel größere Gehäuse. Die Leistungsaufnahme eines x86-Systems ist kaum unter 10 Watt zu bekommen – außer mit sehr teuren Spezial-Mainboards für Industrie-PCs oder Embedded Systems. Hinzu kommen die hohen Kosten: Die erwähnten 60 Euro gelten für einfach ausgestattete Boards, die ein ATX-Netzteil verlangen. Zwar kann man das meistens durch das Spezialnetzteil PicoPSU plus 12-Volt-Netzteil ersetzen, doch das kostet mindestens 50 Euro. Es gibt einige wenige Mainboards für direkte 12-Volt-Speisung wie das Intel DN2800MTM, aber die kosten alleine schon über 100 Euro. Auch RAM (2 GByte für 20 Euro) und mindestens einen USB-Stick als Massenspeicher muss man noch extra kaufen. Unter etwa 140 Euro kommt man kaum an ein lüfterloses x86-System.

Das DN2800MT – den Vorgänger des DN2800MTM – hatten wir in [1] vorgestellt, mit einem guten 12-Volt-Netzteil bleibt es unter 10 Watt im Leerlauf. Das Asus C60M1-I mit AMD C-60 schluckt mindestens 12 Watt am PicoPSU 90-XLP plus Seasonic-Netzteil SSA-0601D-12, mit einem ATX-Netzteil vermutlich noch 4 bis 5 Watt mehr. Da ist das Asrock AD2550B sparsamer, mit PicoPSU sind 9,5 Watt möglich. Bei aktivem Netzwerkchip und wenn das System per VGA den Windows-Desktop zeigt, sind es aber 10,4 Watt. Basteltipps für einen kompakten, lüfterlosen Server mit zwei 2,5-Zoll-Festplatten hatten wir in [1] veröffentlicht. Mit dem DN2800MTM sollte das ebenfalls funktionieren. (ciw)

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Kapitel
  1. Raspberry Pi
  2. BeagleBone Black
  3. pcDuino
  4. OLinuXino Micro A20
  5. Cubietruck
  6. Fazit
  7. Raspberry Pi & Co.
  8. Intel statt ARM
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