Raspberry Pi 5 im Praxistest (2024)

Das neue Modell Raspberry Pi 5 ist zwei- bis dreimal schneller als seine Vorgänger. Dieser Beitrag fasst zusammen, wie sich der Minicomputer in den ersten zwei Monaten bewährt hat und wo seine Schattenseiten sind.

In der Logik früherer Raspberry-Pi-Modelle behandelt dieser Artikel das Modell „5B“. Da es vom Pi 5 aktuell keine anderen Modelle gibt, verzichte ich im Weiteren auf diese exakte Modellbezeichnung.

Was ist neu?

Äußerlich sieht der Raspberry Pi 5 wie seine Vorgänger aus. Die Größe der Platine ist unverändert, die 40-polige GPIO-Leiste ebenfalls. Die USB-Anschlüsse und die Netzwerkbuchse sind im Vergleich zu Modell 4B vertauscht. Der erste optische Eindruck täuscht allerdings. In Wirklichkeit gibt es grundlegende Neuerungen.

Am wichtigsten ist der neue SoC (System-on-a-Chip) BCM 2712, dessen vier Cortex-A76- Cores mit 2,4 GHz getaktet sind. Der Broadcom-Chip ist je nach Anwendung doppelt bis dreimal so schnell wie seine Vorgänger. Das ist eine enorme Leistungssteigerung, die allerdings auch mit höherem Stromverbrauch und einem Abwärmeproblem erkauft wird.

Im Unterschied zu früheren Modellen wurde die 3,5-mm-Buchse für Audiokabel entfernt – so wie dies mittlerweile bei den meisten Smartphones üblich ist. Bedauerlich ist das vor allem für die Nutzung des Raspberry Pi als Audioplayer oder Internetradio.

Dafür gibt es einen neuen PCIe-Connector. Allerdings können Sie dort nicht einfach eine SSD anschließen: Es wird in naher Zukunft Aufsteckplatinen (HATs, Hardware attached on Top) geben, mit deren Hilfe Sie eine PCIe-SSD an den Raspberry Pi anschließen können. Die Hersteller Pineberry und Pimoroni haben solche HATs bereits vorgestellt und werden diese voraussichtlich ab Anfang 2024 liefern.

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Geändert haben sich die Anschlüsse für die Kamera und Minidisplays. Bei früheren Modellen gab es zwei CSI-Anschlüsse (Camera Serial Interface) für Flachbandkabel, wobei ein Anschluss für die Kamera und der zweite für ein externes Display gedacht war. Beim Raspberry Pi 5 gibt es dagegen zwei kleinere FPC-Anschlüsse (Flexible Printed Circuit), die universell verwendet werden können: Es ist also auch möglich, zwei Kameras oder zwei Displays anzuschließen.

Falls Sie bereits ein Kameramodul besitzen, brauchen Sie allerdings ein neues Verbindungskabel (circa zwei Euro). Sie sollten es gleich mit dem Raspberry Pi 5 mitbestellen.

Neu ist eine Real Time Clock (RTC), die über einen winzigen Konnektor mit einer externen Batterie versorgt werden kann. Die RTC ist vor allem wichtig, wenn Sie an einem Projekt arbeiten, bei dem der Raspberry keine Internetverbindung hat. Dann sorgt der RTC samt Batterie dafür, dass die eingestellte Uhrzeit auch bei Reboots oder Stromausfall nicht verloren geht.

Zu den unscheinbarsten Neuerungen zählt ein winziger Ein/Aus-Taster, mit dem Sie das Gerät ein- und ausschalten können. Um eine Fehlbedienung auszuschließen, müssen Sie den Taster zum Ausschalten mehrere Sekunden lang drücken.

In meinem Arbeitsalltag hat sich dieser Taster als enorm praktisch erwiesen. Früher musste man nach einem Shutdown das USB-C-Kabel lösen und neu anstecken, um die Platine wieder zu starten. Jetzt reicht ein kurzer Tastendruck. Das ist nicht nur bequemer, sondern verlängert auch die Lebensdauer der USB-C-Buchse.

Aktuell gibt es den Raspberry Pi 5 mit vier oder acht GB RAM. Markierungen auf der Platine lassen vermuten, dass auch preisgünstigere Ausführungen mit einem und zwei GB geplant sind.

Neuer I/O-Controller RP1

Neben dem SoC gibt es auf der Platine des Raspberry Pi 5 einen zweiten Chip: Der von der Raspberry Pi Foundation neu entwickelte I/O-Controller RP1 kümmert sich um die Ansteuerung des SD-Kartenslots, der USB-Schnittstellen, externer MIPI-Kamera- und -Displays, des Gigabit-Ethernet-Anschlusses sowie der GPIOs (unter anderem 6× UART, 7× I2C, 3× I2S, 2× PWM).

Aus Anwendersicht macht sich der RP1-Chip in erster Linie durch höhere I/O-Geschwindigkeiten bemerkbar, etwa bei der parallelen Nutzung mehrerer USB-Geräte. Die Übertragungsgeschwindigkeit moderner SD-Karten (SDR104-Standard) hat sich verdoppelt.

Der RP1-Chip hat aber auch einen Nachteil: Ältere Bibliotheken zur Low-Level-Ansteuerung von GPIOs funktionieren nicht mehr. Betroffen davon ist unter anderem das RPi.GPIO-Modul zur Python-Programmierung. Zwar gibt es dazu schon seit Jahren diverse Alternativen (gpiozero, lgpio, gpiod, rpi.lgpio), aber das RPi.GPIO-Modul kam doch in sehr vielen Python-Scripts zum Einsatz. Diese Scripts müssen nun auf ein neues Modul adaptiert werden, das zum RP1-Chip kompatibel ist.

Die Stromversorgung

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Was die Energieversorgung betrifft, gibt es gute und schlechte Nachrichten. Einerseits ist es erfreulich, dass der Raspberry Pi 5 externe Geräte via USB mit relativ viel Strom versorgen kann. Andererseits erfordern diese Funktion sowie der deutlich schnellere SoC viel mehr Strom als bei älteren Modellen.

Die Raspberry Pi Foundation empfiehlt die Verwendung des offiziellen 27-Watt-Netzteils. Solange keine USB-Geräte angeschlossen sind, reicht auch ein schwächeres Netzteil. Als Untergrenze gelten 15 Watt. Tatsächlich braucht der Raspberry die meiste Zeit weit weniger Strom:

• Leerlauf circa 2–3 W
• Volllast circa 7 W

Diese Angaben gelten ohne externe Hardware (aber mit aktivem WLAN) und liegen nur geringfügig höher als beim Vorgänger Pi 4. Trotzdem gibt sich Modell 5 im Dauerbetrieb nur mit dem Originalnetzteil zufrieden. Bei anderen Netzteilen aus meinem Fundus (12-Watt-Handy-Netzteil, 20-Watt-Netzteil für einen externen Monitor) zeigte der Desktop jeweils einen Warnhinweis, dass externe (USB-)Geräte nicht ausreichend mit Strom versorgt werden können. Bei der Verwendung des 12-Watt-Netzteils traten sogar Abstürze auf.

Damit nicht genug: Sogar mit leistungsstarken USB-C-Netzteilen können Probleme auftreten! Der USB-Standard erlaubt unterschiedliche Spannungen zur Stromversorgung. Bei kleinen Leistungen sind 5 Volt gebräuchlich. (5 V × 3 A ergibt 15 Watt Leistung.) Viele Netzteile unterstützen aber auch andere Spannungen wie 9, 12, 15 und 20 V (beispielsweise ergibt 12 V × 3 A eine Leistung von 36 W.)

Der USB-Standard schreibt fest, wie sich das Netzteil und das Gerät auf eine Spannung einigen. Das Problem ist aber, dass der Raspberry Pi 5 nur eine Spannung von 5 V akzeptiert. Damit der Minicomputer mit 25 Watt versorgt werden kann, muss das Netzteil 5 V bei 5 A liefern. Viele Netzteile vermeiden so hohe Stromstärken und stellen mehr Leistung nur in Kombination mit höherer Spannung zur Verfügung. Folglich kann es passieren, dass Sie eine Warnung für ein zu schwaches Netzteil erhalten, obwohl Sie ein 30-Watt-Netzteil verwenden.

Sie sehen: Der Raspberry Pi 5 ist ziemlich empfindlich, was die Stromversorgung betrifft. Am sichersten ist es, beim Kauf immer das offizielle Netzteil mitzubestellen.

Benchmarks, Kühlung, Übertakten

Nach dem Start des Raspberry Pi 5 dauert es nur etwa 20 Sekunden, bis der Desktop vollständig aufgebaut ist. Zum Vergleich: Das Vorgängermodell benötigt etwa 37 Sekunden.

Auch in der interaktiven Bedienung fühlt sich der Minicomputer viel schneller an. Vermutlich bevorzugen Sie harte Fakten. Daher haben wir den Benchmark Geekbench auf dem Pi 5 und dem Vorgänger Pi 400 ausgeführt. Die Ergebnisse sind der Minitabelle „Geekbench-Benchmarks“ zu entnehmen und bestätigen den subjektiven Eindruck.

Ohne Kühlung wird der Pi 5 unter Last 85 Grad heiß und reduziert dann die Taktfrequenz auf 1,5 GHz. Deswegen ist der oft im Set angebotene Kühlkörper samt Lüfter zu empfehlen. Unter Raspberry-Pi-OS gibt es eine dynamische Lüftersteuerung. Der Lüfter bleibt dann normalerweise stumm (auch bei Updates). Nur wenn die CPU länger stark belastet wird, fährt der Lüfter schrittweise hoch.

Diese Lüfterregelung funktioniert allerdings noch nicht in allen Distributionen: Unter Ubuntu 23.10 läuft der Lüfter dauernd mit maximaler Drehzahl und macht dann durchaus nervigen Lärm.

Ist ein Kühler unbedingt notwendig? Wenn Sie den Raspberry Pi in einem Gehäuse nutzen – unbedingt! Ohne Gehäuse wird der Raspberry Pi zwar ziemlich heiß, drosselt aber selbständig die Geschwindigkeit, bevor die Temperatur kritisch wird.

Falls Sie trotz überzeugender Leistung das Maximum aus dem Pi 5 herauskitzeln möchten, können Sie mit Overclocking experimentieren. Dazu verändern Sie einige Zeilen in der Datei „/boot/config.txt“ und starten das Gerät danach neu:

# Spannung erhöhen / Standard=0) over_voltage_delta=50000# CPU-Frequenz / Standard=2400) arm_freq=2800# GPU-Frequenz / Standard=800) gpu_freq=900

Wenn alles stabil läuft, können Sie den nächsten Versuch unternehmen. Naturgemäß ist Overclocking nur in Kombination mit einem Lüfter sinnvoll. Laut Blogberichten lassen sich CPU-Taktfrequenzen bis zu 3,1 GHz erzielen. Damit steigen aber auch Stromverbrauch und die Wärmeabstrahlung und die Lebensdauer des Systems sinkt. Es gibt im Internet diverse Seiten, die sich umfassend mit Benchmarks und Overclocking beschäftigen:

• Phoronix
• SBC Reviews auf Github
• Jeff Geerling’s Blog

Für manche Serveranwendungen ist die I/O-Geschwindigkeit fast wichtiger als die CPU-Leistung. Ein Benchmark-Script von Github beweist, dass der Pi 5 auch hier seinen Vorgängern überlegen ist, die Unterschiede aber nicht dramatisch ausfallen. Wenn Sie deutlich mehr I/O-Leistung brauchen, müssen Sie eine SSD per USB oder demnächst über ein PCIe-HAT verbinden.

Neues Raspberry-Pi-OS

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Mit Modell 5 hat die Raspberry Pi Foundation auch eine aktualisierte Version der Distribution Raspberry-Pi-OS vorgestellt. Obwohl der Desktop optisch und bedientechnisch unverändert erscheint, wurden hinter den Kulissen große Umbauten durchgeführt: Raspberry-Pi-OS verwendet jetzt Debian 12 „Bookworm“ als Basis.

Erstmals wird die 64-Bit-Version offiziell empfohlen. Selbst der Kernel ist mit Version 6.1 ziemlich aktuell. Als Grafiksystem kommt standardmäßig Wayland zum Einsatz. Der Pixel-Desktop basiert zwar weiterhin auf LXDE-Komponenten, verwendet aber den neuen und Wayland-kompatiblen Compositor Wayfire.

Das Audiosystem verwendet Pipewire und die Netzwerkkonfiguration übernimmt der Network-Manager. Damit sind die Softwarekomponenten fast so modern wie bei einem Ubuntu oder Fedora.

Nachteilig ist Wayland, wenn Sie den Raspberry Pi via Fernwartung bedienen. Das in der Vergangenheit populäre Tool Real VNC ist noch nicht Wayland-kompatibel.

Es gibt zwei Lösungen: Sie können im Programm „Raspberry Pi-Konfiguration“ im Dialog „Schnittstellen“ die Option „VNC“ setzen. Damit aktivieren Sie wayvnc, einen neuen und Wayland-kompatiblen VNC-Server. Als Client unter Linux, Windows oder Mac-OS verwenden Sie am besten das kostenlose Tiger VNC. Alternativ können Sie mit raspiconfig unter „Advanced Options“ das herkömmliche X11 reaktivieren. Dann funktioniert Real VNC wieder.

An der Installation von Raspberry-Pi-OS hat sich nichts geändert: Sie laden den Raspberry Pi Imager von www.raspberrypi.com/software/ und wählen damit das gewünschte Betriebssystem und die SD-Karte. Im zweiten Schritt können Sie eine Vorwegkonfiguration durchführen. Nach dem ersten Start von Raspberry-Pi-OS erledigen Sie bei Bedarf weitere Einstellungen im Programm „Raspberry Pi Konfiguration“ und führen ein erstes Update durch. Alles in allem ist die Inbetriebnahme eines Raspberry Pi inzwischen wirklich kinderleicht.

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Der Raspberry Pi 5 bietet eigentlich ideale Voraussetzungen für einen selbst gebauten NAS-Datenserver. Dem standen Ende 2023 allerdings noch Softwareprobleme im Weg: Das populäre Open-Source-NAS-Programm Open Media Vault (OMV) ist in der aktuellen Version 6 inkompatibel zu Raspberry-Pi-OS Bookworm.

Abhilfe wird erst die neue Version 7 schaffen, die sich aktuell im Betatest befindet. Wann OMV 7 fertig wird, ist aber unklar. Leider ist es unmöglich, in der Zwischenzeit auf OMV 6 in Kombination mit Raspberry Pi OS Bullseye auszuweichen. Dieses Pi-OS ist inkompatibel zur Hardware des Raspberry Pi 5.

Mediacenter mit Libre Elec: Der Systemchip BCM 2712 enthält einen HEVC-Decoder, der 4K60 schafft. Filme, die andere Codecs nutzen, müssen per Software decodiert werden. Die Rechenleistung des Pi 5 reicht für flüssige Darstellung von 1080p-Videos in den Formaten H264, VC1 und VP9. Laut der Libre-Elec-Entwickler können manche Videos sogar in 4k-Auflösung abgespielt werden (zum Beispiel VP9-Dateien mit 4K30).

Alles in allem ist Modell 5 perfekt geeignet für den Einsatz als Mediencenter. Die populärste Distribution für diesen Zweck wäre Libre Elec (mit Kodi). Die Situation ist aber ähnlich wie bei OMV: Die aktuelle Version 11 ist nicht Pi-5-kompatibel und die neue Version 12 noch nicht fertig. Ich habe meine Tests mit einem Nightly Build durchgeführt, das sich schon als recht stabil erwies.

Erfreulicherweise ist in dieser frühen Version bereits eine dynamische Lüftersteuerung implementiert und der Lüfter blieb während meiner Tests lautlos. Erwartungsgemäß läuft die Oberfläche von Libre Elec absolut flüssig. Auch die Wiedergabe von Filmen aus lokalen Quellen (SDKarte, SSD, NAS-Gerät) funktioniert mühelos, sobald die anfänglichen Konfigurationsarbeiten abgeschlossen sind.

Weniger Freude macht die Nutzung von Add-ons für Onlinedienste wie Youtube oder Mediatheken wie Arte+7. Diese streamen Videomaterial fast ausnahmslos in (sehr) niedrigen Auflösungen an den Raspberry Pi. Dagegen ist die schnellste CPU machtlos.

Preise und Verfügbarkeit

Zusammen mit den technischen Spezifikationen sind auch die Preise gestiegen. Das aktuelle Basismodell mit 4 GB RAM kostet etwa 70 Euro. Für die Variante mit 8 GB verlangen die Händler zwischen 90 und 100 Euro. Der Mehrpreis lohnt sich nur in Ausnahmefällen, etwa wenn die Platine intensiv als Desktoprechner genutzt werden soll. Zum reinen Platinenpreis kommen folgende Kosten:

• offizielles 27-Watt-Netzteil, ca. 15 €
• Raspberry Pi RTC-Batterie, ca. 6 €
• CSI-zu-FPC-Kabel für Kamera, ca. 2 €
• offizieller Lüfter + Kühlkörper, ca. 6 €
• Gehäuse mit Lüfter + Kühlkörper, ca. 12 €

Aber – kann man den Raspberry Pi 5 überhaupt kaufen? Seit der Vorstellung im Oktober 2023 war die Verfügbarkeit stark wechselnd. Bei vielen Händlern waren die ersten Lieferungen rasch ausverkauft.

Eine Hilfe bei der Raspberry-Pi-Suche ist die Website https://rpilocator.com/?country=DE. Sie listet die Preise und den Lagerstand wichtiger Pi-Händler auf. Suchen Sie aber auch abseits der dort präsentierten Ergebnisse!

Auf der Website von https://semaf.at habe ich mehrere hundert Stück entdeckt. Auch in Großbritannien ist die Lage etwas besser als in Deutschland. Bestellungen in England haben aber den Nachteil, dass Sie den Minicomputer verzollen müssen.

Unser Fazit

Mit Modell 5 und dem neuen Raspberry-Pi- OS macht die Raspberry Pi Foundation fast alles richtig: Auf dem Desktop laufen auch anspruchsvolle Programme wie Firefox, Chromium und VS Code absolut flüssig. Das Arbeiten macht ganz einfach Spaß. Im normalen Einsatz ist der Minicomputer weiterhin lautlos. Sofern ein Lüfter installiert ist, startet dieser nur bei längeren CPU-intensiven Arbeiten. Der Pi 5 eignet sich ideal für den Servereinsatz (NAS), als Mediencenter, zur Homeautomation oder als Desktop.

Der größte Nachteil ist sein Preis. Während bei früheren Modellen ein Impulskauf zum Experimentieren noch denkbar war, braucht es nun einen klaren Einsatzzweck, um die Kosten zu rechtfertigen. Für Bastler und Maker sind die Vorgängermodelle besser geeignet. Sie sind ausreichend schnell, bei der Stromversorgung weniger pingelig, laufen nicht so heiß, sind preisgünstiger und aktuell auch besser lieferbar.

Die Anschlüsse des Raspberry Pi 5

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• USB-C-Buchse für Stromversorgung
• 2× Micro-HDMI-Ausgänge (max. 4k@60Hz)
• Micro-SD-Kartenslot auf der Unterseite
• PCIe-Leiste zum Anschluss von PCI-Disks/ Geräten
• 2× USB-A-Buchse für externe Geräte (USB 3)
• 2× USB-A-Buchse (USB 2)
• RJ45-Gigabit-Ethernet-Port
• 40-polige GPIO-Leiste, Pin-kompatibel zu früheren Modellen
• Stecker zum Anschluss eines Lüfters
• 2× FPC-Anschluss für externe Displays oder Kameras
• winziger Ein/Aus-Taster oberhalb des SDKartenslots