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Mathias Wilhelm 2

Angetestet: Raspi-Konkurrent Cubieboard

Das Cubieboard mit dem Allwinner-A10-Chip ist eine leistungsstarke Konkurrenz für den Raspberry Pi. Wir stellen Unterschiede heraus und testen seinen Mehrwert.

Der Kleinstrechner Cubieboard besitzt den Allwinner-A10-Chip, der einen 1 GHz ARM-Cortex-A8 Prozessor mit 1 GByte RAM und einer Mali-400-GPU kombiniert. Er ist mit knapp 60 Euro etwas teurer als der Raspberry Pi und der Arduino Due, dafür bekommt man mehr Rechenleistung und einen SATA-Anschluss.

Das Cubieboard.
Übersicht über die GPIO-Anschlüsse am Cubieboard.

Mit 10cm × 6cm ist das Cubieboard klein und kompakt. Auf der Board-Oberseite befinden sich die Anschlüsse für Ethernet, 2x USB, SD-Karte, HDMI, Strom, USB On-The-Go und Kopfhörer. Der Flash-Speicher befindet sich auf der Unterseite unter dem Sockel für den SD-Kartenslot. Besonders fallen die beiden 2x24-Pin-Stiftleisten auf. Insgesamt neun Pins sind für Masse, zwei Pins für 5V und ein Pin für 3,3V belegt. Außerdem dienen zwölf Pins für analoge Aufgaben (z.B. VGA-Ausgabe), vier Pins für die Anbindung eines Touchpads und je ein Pin für SPDIF und CSI (Camera Serial Interface). Es bleiben also 66 GPIO-Pins übrig, was eine stattliche Anzahl an I/O-Ports ist.

Anschlüsse für die I2C-Schnittstelle.

Von den drei I²C-Schnittstellen auf dem Allrunner-A10-Chip wird nur eine auf dem Board herausgeführt. Die Anschlüsse für Clock (CLK, Pin 6) und Data (DATA, Pin 7) sind in der Nähe der Ethernetbuchse zu finden. Man sollte darauf achten, dass alle GPIO-Pins mit 3,3V arbeiten und daher die korrekte Spannung am gegenüberliegenden Pin 44 abgreifen.

Leider hat man sich bei den Stiftsockel-Leisten für das 2,0mm Raster entschieden. Damit können die normalen Adapter nicht verwendet werden, da diese im 2,54mm (0,1 inch) Maß gehalten sind. Es gibt aber Konverteraufsätze. Am elegantesten ist es, ein sogenanntes Baseboard für 38 Euro zu verwenden.

Baseboard für das Cubieboard.

Das Baseboard versorgt das Cubieboard mit Strom und bietet einen 8-20V Gleichspannungseingang, welcher über zwei Spannungsregler die Standardspannungen von 5V und 3,3V mit jeweils maximal 3A anbietet. Neben der Stromversorgung befinden sich noch ein Audio-Verstärker und ein VGA-Anschluss auf dem Baseboard. Direkt neben den GPIO-Buchsenleisten befinden sich die Pins im Rastermaß 0,1", was die Zuordung erleichtert. Eine LVDS-Schnittstelle zur Ansteuerung von LCDs ist ebenfalls mit den passenden Sockeln vorhanden. Das Cubieboard überdeckt den größten Teil des Baseboards und die Montagelöcher liegen genau aufeinander, so dass beide Boards gut verbunden werden können. Durch die niedrige Bauart der Stiftsockel kommt es jedoch zu einem Konflikt mit der VGA-Buchse, so dass man den unteren USB-Port nicht mehr verwenden kann.

Aus dem Make-Testlabor

Die Make-Redaktion probiert viel mehr aus, als ins alle zwei Monate erscheinende Heft passt. Deshalb veröffentlichen wir auf unserer Webseite in loser Folge weitere Testberichte.

Als Betriebssystem ist beim Cubieboard auf dem internen Speicher Android vorinstalliertt. Bei dem von uns angeschlossenen Monitor haben wir einen HDMI-DVI-Adapter verwendet. Nach dem Start schaltete das Betriebssystem auf einen nicht unterstützten HMDI-Modus und der DVI-Monitor blieb schwarz. An einem HDMI-Monitor trat dieser Fehler jedoch nicht auf.

Für den weiteren Test haben wir die speziell für ARM-SoCs entwickelte Linux-Distribution Linaro installiert. Hat man den GPIO-Kernel-Treiber geladen, muss man zusätzlich noch über Einträge in der Datei script.bin die einzelnen Ports freischalten. Sie befindet sich im Verzeichnis /media/cubie. Zur Bearbeitung muss man die Datei allerdings erst einmal editierbar machen. Dazu bedarf es der Werkzeugsammlung sunxi-tools, welche sich problemlos über ein Github-Repository laden und kompilieren ließ. In einer Fex-Datei (eine Textdatei mit definierter Syntax) kann man dann die Ports benennen, welche man verwenden möchte. Wir stellen einen Beispieleintrag bereit, welcher alle GPIO-Ports aktiviert. Nach der Rückumwandlung der Fex-Datei in script.bin und anschliessenden Reboot muss man die Einstellungen mit dem Aufruf von echo # > /sys/class/gpio/export aktivieren, wobei „#“ die in der GPIO-Parameterliste ausgewählte Portnummer ist.

[gpio_para]
gpio_used = 1
gpio_num = 14
gpio_pin_0 = port:PD01<0><1><default><default>
gpio_pin_1 = port:PD03<0><1><default><default>
gpio_pin_2 = port:PD05<0><1><default><default>
gpio_pin_3 = port:PD07<0><1><default><default>
gpio_pin_4 = port:PD08<0><1><default><default>
gpio_pin_5 = port:PD10<0><1><default><default>
gpio_pin_6 = port:PD12<0><1><default><default>
gpio_pin_7 = port:PD14<0><1><default><default>
gpio_pin_8 = port:PD09<0><1><default><default>
gpio_pin_9 = port:PD11<0><1><default><default>
gpio_pin_10 = port:PD13<0><1><default><default>
gpio_pin_11 = port:PD15<0><1><default><default>
gpio_pin_12 = port:PD16<0><1><default><default>
gpio_pin_13 = port:PD18<0><1><default><default>

Besondere Aufmerksamkeit verdient der SATA-Anschluss, der den Gebrauch von entsprechenden Festplatten erlaubt. Das Cubieboard bietet sich damit für speicherhungrige Projekte an. Streaming-Server oder Backup-Lösungen profitieren davon, nicht nur die 32 GByte Kartenspeicher nutzen zu können. Der SATA-Anschluss liefert 5V Spannung, somit kann man damit 2,5"-Festplatten oder genügsame SSD-Festplatten betreiben. 3,5"-Festplatten hingegen benötigen eine zusätzliche Stromversorgung. Die Festplattengröße kann man entsprechend der SATA-2.0-Spezifikation auswählen (für Kenner: 48 Bit LBA-Adressierung und insgesamt 128 PiB). Einer Speicherlösung für mehrere Terabyte Daten steht also nichts im Wege.

Cubieboard Raspberry Pi
SoC Allwinner-A10 Broadcom BCM2835
Prozessor ARM Cortex-A8 ARM11
Taktfrequenz 1 GHz 700 MHz
GPU Mali-400 VideoCore IV
RAM 1 GByte 512 MByte
Flash-Speicher 4 GByte -
SD-Karte Micro-SD bis zu 32 GByte
SD bis zu 32 GByte
GPIO 66 digital, 1 analog 26 digital, kein analog
Netzwerk-Anschlüsse Ethernet
Grafik-Ausgang HDMI, VGA, LVDS HDMI
Besonderheit SATA Anschluss für Kamera-Modul

Das Cubieboard erlaubt Linux oder Android als Betriebssystem. Es besitzt eine SATA-Schnittstelle für den direkten Anschluss einer Festplatte und kann damit im Einsatz als Streaming- und Mediaserver punkten. Anfängliche Kinderkrankheiten der Linux-Distributionen wie Probleme mit den GPIO-Treibern sind inzwischen behoben.

Das Board ist mit knapp 60 Euro teurer als der Raspberry Pi (Modell B für etwa 40 Euro) und der Arduino Due (etwa 45 Euro), bietet jedoch auch einen echten Mehrwert für den Aufpreis. Insgesamt 1 GByte Hauptspeicher und der im Vergleich zur SD-Karte schnelle interne Flash-Speicher lassen zusammen mit der 1 GHz schnellen Cortex-A8-CPU das Board Aufgaben erledigen, wo die etablierten Produkte zu wenig Performance haben.

Das Testgerät wurde uns von EXP-Tech zur Verfügung gestellt.

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