Ein einfacher Vergleich der Hardware von Raspberry Pi (RPi) und Intel Galileo kann nie wirklich fair sein. Schließlich sollte jeder Entwickler den Einplatinencomputer wählen, der zu seinem jeweiligen Projekt am besten passt. Daher arbeitet dieser Beitrag en Detail die Unterschiede und die Ähnlichkeiten heraus und hilft so bei einer begründeten Entscheidung vor dem Einkauf.
Sowohl Galileo als auch RPi sind Einplatinencomputer (Single Board Computer, SBC), was bedeutet, dass sie sich mit einer einzelnen Leiterplatte wie ein kompletter Computer verhalten. So kann man statt eines voll ausgestatteten Computers ein SBC als Server verwenden. Zu den vielen anderen erschwinglichen SBCs auf dem Markt gehören zum Beispiel das Beagle-Board, Edison, Minnowboard MAX und das Wandboard. Das Raspberry Pi eignet sich am besten für Medien wie Fotos oder Videos. Es könnte als vernetzte Sicherheitskamera oder als Medienserver dienen, hätte allerdings bei Anwendungen, die analoge Sensoren verwenden, so seine Schwierigkeiten, da sich auf dem Board keine Analog-Digital-Wandler (ADC) befinden.
Bild 1: Wie sein Vorgänger basiert das Galileo-2-Board auf Intels Quark-SoC aus der 400-MHz-Pentium-Klasse. Intel
Galileo hingegen unterstützt Analogeingänge durch einen A/D-Wandler und verfügt über eine Funkanbindung. Damit eignet sich Galileo für IoT-Anwendungen, was mit den Betriebssystemen Yocto Linux von Intel oder Windows 10 von Microsoft möglich ist. Microsoft scheint davon auszugehen, dass mehrere Boards für das Internet der Dinge geeignet sind, da Windows 10 IoT-Core neben RPi 2 und Galileo auch das Minnowboard Max unterstützt. Galileo kann ebenso als kostengünstiger Linux-PC laufen.
Do it yourself
Beide Boards der zweiten Generation sind so genannte Do-it-yourself-Entwicklerboards (DIY) für elektronische Hardware, die mit eingebetteten Prozessoren ausgestattet sind. Das RPi 2, Model B ersetzt das RPi 1, Model B und B+. Es darf allerdings nicht so einfach nachgebaut werden, da die Schaltungen durch ein Copyright geschützt sind. Die Herstellung der RPi-Boards ist auf einige wenige Lizenzen beschränkt. Intel Galileo 2 hingegen ist Arduino-zertifiziert und wird von Intel umfangreich dokumentiert und unterstützt.
Eckdaten
Intel liefert mit Galileo eine echte Open-Source-Hardware: Das Board ist genau so lizensiert wie Arduino und auch weitgehen kompatibel zum Vorbild, setzt aber auf einen Quark-SoC. In der Maker-Szene und darüber hinaus ist auch das Raspberry Pi eine beliebte Single-Board-Computer-Lösung, sie verwendet einen ARM-v7-Prozessor.
Die Galileo-Boards sind wirkliche Open-Source-Hardware-Produkte (OSHW), was bedeutet, dass jeder Kunde alle zur Verfügung gestellten Entwurfsdateien verändern, weiterverteilen und sogar verkaufen darf. Bei der Lizenz handelt es um die Creative Commons Attribution Share-Alike License. Die vom Anbieter hergestellten Originalprodukte sind durch die entsprechenden Marken- und Warenzeichen geschützt. So können Anwender sicher sein, dass sie unter dem Markennamen auch nur das Originalprodukt erhalten, da nur der Hersteller selbst diese Namen legal verwenden darf. Von den RPi-Produkten sind keine OSHW-Produkte verfügbar, obwohl es reichlich Open-Source-Software für das RPi gibt.
Veränderungen bei Galileo
Wie sein Vorgänger basiert das Galileo-2-Board auf Intels Quark-SoC (System-on-Chip) aus der 400-MHz-Pentium-Klasse. Das Galileo 2 hat Intel in Zusammenarbeit mit Arduino hergestellt; es ist daher auch kompatibel zu bestehenden Arduino-Funktionssteckkarten (Shields), die auf das Arduino Uno R3 passen. Neue Optionen beginnen bei der Stromversorgung:
- Dank eines On-Board-Spannungsreglers kann die Spannungsversorgung zwischen 7 bis 15 VDC liegen, was die Auswahl an AC/DC-Wandlern erweitert.
- Ein Ethernet-Anschluss am Galileo 2 kann mit einem extra PoE-Modul den Strom auch via Power-over-Ethernet beziehen.
- Das Galileo 2 kann sich über den VIN-Pin einer Shield-Steckkarte versorgen, solange 7 bis 15 VDC anliegen.
Der Analog-zu-Digital-Umsetzer im Galileo 2 ist ungefähr viermal schneller als beim Vorgänger. Außerdem gibt es jetzt einen PWM-Ausgang (Pulsbreitenmodulation) mit 12 Bit. Speziell beim Ansteuern von Servomotoren ist die präzisere Ansteuerung vorteilhaft. Zwölf GPIOs (General Purpose I/O) sind vollständig nativ ausgelegt, also direkt mit dem Prozessor verbunden, was im Vergleich zum Galileo 1 für höhere Geschwindigkeiten (Fast GPIO) und mehr Leistung sorgt. Die Pin-Belegung bleibt aber kompatibel zum Arduino UNO Rev 3 (Pinout 1.0).
Bild 2: Der FT232R am TTL-232R-3V3-Kabel wird als virtueller COM-Port (VCP) angezeigt. Mit dem Kabel lassen sich Geräte schnell und unkompliziert mit einer seriellen TTL-Schnittstelle an USB anbinden.FTDI
Gut vernetzt
Im neuen Modell sind mehr UARTs verfügbar (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). UART1 kann als Linux-Konsole oder als zusätzlicher UART für Arduino-Shields/Sketches dienen; dazu werden aber auch die Pins 2 und 3 belegt. Die 3,5-mm-Klinke am Galileo 1 wurde durch eine sechspolige TTL-UART-Stiftleiste mit 3,3 V ersetzt; dadurch ist eine Kommunikation mit der seriellen Linux-Konsole möglich. Die Stiftleiste ist kompatibel zum 1,8 m langen USB-zu-Seriell-Kabel von FTDI (Bild 2). Der FT232R am Kabel verwandelt den UART zu einem virtuellen COM-Port. Die digitalen Pins 0 und 1 werden als serieller UART-Port mit programmierbarer Geschwindigkeit genutzt. Das Board besitzt aber auch selbst einen USB-Port in Normalgröße: Der USB-Host ist mit einer ausgewachsenen Typ-A-Buchse ausgestattet.
Generell ist Galileo um 25 % gewachsen: Die Seitenlängen messen jetzt 123,8 × 72,0 mm2. Obwohl ein Betriebssystem vorinstalliert ist, kann man es durch eine leistungsstärkere Version von Linux ersetzen, etwa Yocto 1.4 Poky Linux Release. Intel bietet ein Betriebssystem an, das vorkonfiguriert ist für Internet-of-Things-Anwendungen. Windows 10 läuft auch auf anderen Intel Galileo-Boards.
Bild 3: Das Raspberry Pi Generation 2, Modell B, besitzt einen Cortex-A7-Prozessor mit 900 MHz.Wikipedia
Neues beim Raspberry Pi
Mit dem neuen Cortex-A7-Prozessor von ARM, der über vier Kerne verfügt, steigt die Taktung beim Raspberry Pi 2 von ehemals 700 MHZ auf 900 MHz. Außerdem besitzt RPi 2 nun 1 GByte RAM. Der RAM-Chip ist auf die Unterseite des Boards gewandert. Als Betriebssystem gibt es kostenlos eine RPi-kompatible Version von Windows 10. Zwei Onboard-LEDs für den Netzwerkstatus finden sich jetzt im Netzwerkstecker wieder. Die verbleibenden beiden LEDs sind jetzt über Software ansteuerbar.
Ziemlich bemerkenswert ist, dass das neueste Raspberry Pi 2 fast dieselbe Form hat wie das RPi 1 Model B+. Gehäuse wären somit austauschbar, nur bei der Dicke kann es vereinzelt schwierig werden, da der RAM-Chip beim RPi auf der Unterseite des Boards sitzt und andere Chips ein bisschen gewandert sind. Die Montagelöcher befinden sich noch an derselben Stelle und die Steckverbinder haben alle dieselben Abmessungen und Einbauorte.
Vergleich
Das Galileo 2 kostet fast das Doppelte des RPi 2, aber das RPi kommt auch quasi nackt daher. Neue Anwender müssen das Board erst programmieren und brauchen eine USB-Stromversorgung (mit wenigstens 700 mA bei 5 VDC), eine SD-Karte mit installiertem Boot-Code, eine Tastatur, eine Maus und ein HDMI-zu-DVI-Kabel (für einen Monitor). Der sach- und fachkundige RPi-Anwender wird sich einen USB-Hub mit Stromversorgung zulegen, um weitere stromhungrige USB-Geräte parken zu können. Das RPi ist nicht wählerisch – statt HDMI kann es einen alten Analogfernseher über den RCA-Port als Monitor ansteuern, solange ein standardmäßiges RCA-Kabel vorhanden ist. Galileo hingegen ist bereits mit einer Stromversorgung ausgestattet und kann wahlweise von SD-Karte oder aus dem Onboard-Speicher booten.
Sowohl RPi als auch Galileo können als eigenständiger Computer dienen, wenn auch mit offensichtlichen Einschränkungen (wie eine CPU-Taktung von 400 MHz). Intel baute das Galileo mit Zuarbeit und unter Anleitung von Arduino. Arduino hat sich den Ruf erworben, gut zugängliche und erschwingliche Hardware herzustellen, mit Schwerpunkt auf Lehre und Open-Source-Projekte. Mit ihrem Anspruch in Sachen Qualität und Leistung, und der Führung durch Arduino, konnte Intel diese Ideale sehr ausgewogen umsetzen.
Besonderheiten
Der Quark ist ein x86-Pentium-Prozessor und der Großteil der x86-SoCs werden seit jeher in PCs verbaut. (Hinweis: Compiler für Quark x1000 auf .586 setzen.) Intel zielt mit dem Galileo 2 auf IoT-Anwendungen (Internet der Dinge). Wenn Anwender ihre Applikation anhand des Boards ausgearbeitet und getestet haben, können sie die für sie relevanten Teile des Open-Source-Boards Galileo im reduzierten Maßstab neu aufsetzten; Intels Quark-SoC hat eine Gehäusekantenlänge von nur 15 × 15 mm2.
Beim Galileo fallen PCI Express (PCIe) und eine Real-Time-Clock (RTC) positiv auf, wohingegen RPi mit einer Peripherie aufwartet, die sich für grafisch intensive Anwendungen wie das Streamen von Videos im HD-Format (1080p) eignet. Das RPi verfügt dazu über eine GPU (Graphics Processing Unit), Galileo nicht. Galileo ist ein 32-Bit-x86 mit viel Speicher und ordentlicher Leistung, dessen Eigenschaften ihn für mobile oder am Körper tragbare Embedded-Technik prädestinieren: klein bei den Abmessungen (hohe Integration), geringer Energieverbrauch und ziemlich günstig, wenn man den Gegenwert betrachtet, der im SoC verbaut ist. Das Board könnte in der Fernüberwachung eingesetzt werden, leider besitzt es keinen CAN-Bus. Allerdings ist WLAN mit Adapter über den PCIe-Steckplatz möglich.
Die größten Unterschiede
Galileo und RPi sind hervorragende Boards, und sie verfügen beide über ein etabliertes Ecosystem. Mouser Electronics führt das Galileo 2 und viele der hier erwähnten Produkte im Sortiment. Intel verwendet das Arduino-kompatible Galileo-Board, um die x86-Architektur auf eingebetteten Systemen zu unterstützen. Kein Zweifel, Intel nimmt OSHW ernst und das kann nur gut für alle Entwickler sein. Die Welt hat schon viel Open-Source-Hardware von Intel im IoT gesehen, zum Beispiel das Intel Edison, und es wird bestimmt noch mehr geben.
Nachfolgend ist ein detaillierer, tabellarischer Vergleich von Intel Galileo 2 und Raspberry Pi 2 zu finden.
Lynnette Reese
(lei)
