Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Zero - Raspberry Pi Geek (2024)

Keine Nullnummer

Raik Fischer

Als “5-Dollar-Computer” preist die RaspberryPi Foundation ihr jüngstes Kind an, den PiZero. Etwas teurer kommt die Zwergversion des Mini-PCs zwar schon, wartet dafür aber mit beeindruckenden Leistungsdaten auf.

Bereits Mitte2014 hatte die RaspberryPi Foundation mit dem Compute Module einen ersten Anlauf unternommen, ihren SBC auch in einem speziellen Formfaktor für klassische Embedded-Systeme zu etablieren[1]. Dem anschlusslosen RasPi-Subset war allerdings nur wenig Erfolg im Markt beschert. Ende November2015 startete die Foundation in Form des Raspberry PiZero[2] überraschend einen zweiten Anlauf in dieses Marktsegment.

Dabei bewarb die Foundation den Zero aggressiv als “5-Dollar-Computer” – wohl eine Reaktion auf das breite Presse-Echo zum kurz vorher vorgestellten “9-Dollar-Computer” C.H.I.P.[3] des Startups Next Thing Co., der sich seinerseits genüsslich als RasPi-Konkurrenz gerierte. Dass der PiZero mit schlanken 65x30x5 Millimetern Boardmaß nur halb so groß ausfällt wie ein RasPiA+ (Abbildung1) und auch preislich deutlich günstiger ausfällt, wirkt sich allerdings auch auf die Ausstattung aus.

Der Zero verzichtet auf eine ganze Reihe von Anschlüssen, wie etwa den Camera-Port; was er bereitstellt, hält er im Mikro- respektive Mini-Format vor. Das gilt gleichermaßen für seine beiden USB-Ports wie auch den HDMI-Anschluss und die Speicherkarte. GPIO-Leiste und Composite-Video-Header sind zwar noch vorhanden, bleiben aber unbestückt, statt Pins gibt es also nur Lötflächen. Wie beim RasPi1 versieht beim Zero eine Single-Core-CPU ihren Dienst, immerhin aber mit 1GHz statt mit 700MHz getaktet. Die RAM-Ausstattung beschränkt sich auf 512MByte. Weitere Details finden Sie in der Tabelle “Raspberry PiZero: Technische Daten”.

Der Preis für den Raspberry PiZero in gebrauchsfertigem Zustand liegt übrigens deutlich über 5US-Dollar: Hierzulande kostet ein Zero inklusive Mini-HDMI/HDMI-Adapter und OTG-fähigem Micro-USB-Adapter um die 15Euro[4], wenn er denn überhaupt zu haben ist. Offenbar hat die RaspberryPi Foundation nur eine relativ kleine Produktionsmarge auflegen lassen, die im Nu vergriffen war. Der Löwenanteil der Geräte klebte offenbar ohnehin als Dreingabe auf der Ausgabe Nummer40 der in Großbritannien erscheinenden Foundation-Hauszeitschrift “TheMagPi”[5].

In Deutschland gelang es bisher nur relativ wenigen Glücklichen, einen PiZero zu ergattern – die meisten RPG-Autoren bekamen das Gerät nie zu Gesicht. Auch die Redaktion ging bei einer Bestellung beim Großhändler Farnell element14 leer aus, der schließlich Ende Dezember2015 wegen anhaltender Lieferschwierigkeiten den Zero sogar aus dem Programm strich. Auch der Autor dieses Artikels hat lange vergeblich versucht, in Deutschland ein Board zu kaufen. Nach mehr als vier Wochen Warten kam er dann nur deshalb zu einem PiZero, weil ein britischer Freund ihm eines der auf das “MagPi” aufgeklebten Exemplare besorgen konnte.

Erste Schritte

Einer der beiden Micro-USB-Anschlüsse des Raspberry PiZero dient wie bei den anderen Modellen nur der Spannungsversorgung. Der andere zeichnet offiziell exklusiv für Datenübertragung zuständig, lässt sich aber inoffiziell auch für die Bestromung verwenden. Beim Testgerät handelte es sich um einen “nackten” Zero, der ohne die eingangs erwähnten Adapter kam. Einen Mini-HDMI/HDMI-Adapter sowie ein passendes Netzteil kamen aus dem Fundus des Autors, der außerdem einen aktiven USB-Hub via Micro-USB/USB-Stecker mit dem Board verband, um weitere USB-Ports zu erhalten. Insbesondere befeuerte der Maus und Tastatur sowie einen WLAN-Stick, später auch einen USB-Ethernet-Adapter.

Als Betriebssystem für erste Tests diente das zum Zeitpunkt des ersten Tests noch aktuelle Raspbian2015-09-24 “Jessie”. Nach dem ersten Start von einer neu erstellten SD-Karte bootete der Raspberry PiZero zwar in den Raspbian-Desktop, doch Maus, Tastatur und WLAN funktionierten nicht. Eher einer Ahnung als den zu diesem Zeitpunkt noch wenigen konkreten Informationen folgend tauschte der Autor daraufhin den Micro-USB-Adapter gegen eine OTG-fähige Variante aus – und siehe da: Nun versahen Maus, Tastatur und WLAN wie vorgesehen ihren Dienst.

Allerdings lief das gesamte System ziemlich zäh, gefühlt noch langsamer als auf einem RasPiA+. Wie eine kurze Untersuchung ergab, waren lediglich 130MByte Hauptspeicher für das System verfügbar. Das verwendete Raspbian-Image schien das Board also noch nicht komplett zu unterstützen. Ein Blick auf die Download-Seite der RaspberryPi Foundation förderte ein frisch erschienenes Raspbian-Release mit der Datumsangabe 2015-11-21 zutage.

Nach einer Systemaktualisierung mit sudo apt-get update und sudo apt-get upgrade aus dem Terminal war denn auch prompt die Beschränkung des verfügbaren Hauptspeichers behoben und, wie sich anschließend herausstellte, auch das Problem hinsichtlich des USB-Kabels: Der PiZero akzeptierte nun neben USB-OTG-Kabeln auch normale Micro-USB-Strippen. Eine Kontrolle der Änderungen nach dem Upgrade ergab, dass Raspbian2015-11-21 “Jessie” nicht nur den Kernel auf den neuesten Stand bringt, sondern auch die Firmware (bootcode.bin, fixup.dat und start.elf). Nach der Aktualisierung lief das System merklich flüssiger, auch Webbrowser und andere leistungshungrigere Programme liefen wie gewohnt.

RISC OS

Wie sich regelmäßige RPG-Leser sicher erinnern, setzt der Autor hauptsächlich RISCOS ein und griff für eine zweite Testserie deshalb zu diesem Betriebssystem. Das aktuelle RISCOSRC14 verweigerte auf dem PiZero allerdings erst einmal den Dienst.

Wie in solchen Fällen oft hilfreich kopierte der Autor daraufhin die bootcode.bin und start.elf der funktionierenden Raspbian-Version in die Bootpartition der RISC-OS-Karte. Daraufhin lief RISCOS auch auf dem Zero, nun jedoch mit den gleichen Macken (130MByte Hauptspeicher, USB-OTG-Zwang) wie bei der alten Raspbian-Version. Wie sich herausstellte, genügt es aber, auch die fixup.dat von Raspbian nach RISCOS mitzukopieren, um das Problem mit dem Hauptspeicher zu fixen. Die Schwierigkeiten hinsichtlich des USB-Anschlusses wurden beim aktuellen RISC-OS-ROMs behoben, die Sie bei Riscosopen.org herunterladen können[6].

Eine durch den Autor entsprechend angepasste Version von RISCOS, die alle genannten Änderungen inklusive eines aktuellen ROM und der nötigen Modifikationen unter RISCOS enthält, finden Sie auf der Heft-DVD dieser Ausgabe sowie auf der Webseite des Autors zum Download[7]. Sie funktioniert sowohl mit dem PiZero als auch mit DSI-Bildschirmen für den RasPi – allerdings nur die Anzeige, der Touchscreen-Treiber ist noch in Arbeit.

Nach der Installation der aktualisierten RC14+ ließ sich RISCOS auf dem PiZero wie gewohnt nutzen. Unter anderem erstellte der Autor mit !RISCOSMark einige Leistungsmessungen, deren Ergebnisse die Tabelle “Raspberry PiZero: Benchmarks” zeigt. Als Vergleichsbasis diente ein RaspberryPi ModellB+. Alle Tests erfolgten mit derselben Micro-SD-Karte am selben Lapdock (siehe Abschnitt “Lapdock-Spielerei”). Die Ergebnisse lassen erkennen, dass sich der PiZero ungeachtet des geringen Preises in Sachen Leistung nicht vor einem RaspberryPi der ersten Generation zu verstecken braucht.

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