Der Raspberry Pi Zero wird von der Raspberry Pi Foundation - im Allgemeinen - nur „rationiert“ verkauft. Shenzhen Xunlong ist als voll kommerzielles Unternehmen – natürlich - daran interessiert, die maximale Menge an Prozessrechnern abzusetzen. Hier eine Kurzvorstellung des kleinsten Orange Pi-Modells.
Worum geht es hier?
Shenzhen Xunlong - das Unternehmen steht hinter der Orange Pi-Serie - ist die Antwort des AllWinner-Ökosystems auf den Erfolg von BroadCom und dem von ihnen produzierten Raspberry Pi. Shenzhen Xunlong bietet zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels Dutzende von Prozessrechnern an, die sich sowohl im Bereich Rechenleistung als auch im Bereich Formfaktor unterscheiden.
Hier wollen wir ausschließlich über den Zero sprechen - eines der „preiswerteren“ Modelle, das auf AliExpress um etwa 25 EUR erhältlich ist.
Unser Testkandidat ist dabei ein mit 256MB ausgestatteter Ur-Zero, der einen H2+-Prozessor aufweist: er ist eine im Bereich Grafik minimal abgespeckte Version des H3 (siehe https://linux-sunxi.org/H3#Variants).
Die Hardware im Überblick
Shenzhen Xunlong bietet den Orange Pi Zero in „mehreren Varianten“ an, die sich von der Pinout-Struktur her - wie in der Abbildung gezeigt – gleichen. Der wichtigste Unterschied zwischen den verschiedenen LTS – und den non LTS-Versionen ist die Größe des Arbeitsspeichers.
Das Pinout zeigt im Allgemeinen Ähnlichkeiten zum Raspberry Pi Zero - der „wichtigste“ Unterschied ist, dass der OrangePi Zero zwar einerseits einen Ethernet-Port und einen „vollwertigen“ USB-Port mitbringt, andererseits aber ohne HDMI auskommen muss. Für die Ausgabe von Video- bzw. Bild-Informationen bietet sich entweder die Nutzung des analogen Ausgangs oder aber eines SPI-Displays an. Im Bereich von Größe und Gewicht geben sich die Systeme wenig: der OrangePi wiegt auf der Mettler P1210 des Autors 20.93 Gramm, der Raspberry Pi Zero 2W kam auf 13.20. Wichtig ist, dass sein Vorgänger mit 11.34 Gramm das leichteste Modell im Test ist.
Beachten Sie, dass die „Wiegung“ beider Zeros mit eingelötetem Header erfolgt. Analog zum Raspberry Pi Zero W gilt auch hier, dass die Auslieferung ohne Header erfolgt. Hervorzuheben ist, dass der 1X13-Header ein „vollwertiges“ USB-Interface bereitstellt. Dies erleichtert das „Einlöten“ in Applikationsschaltungen.
Betriebssystem herbei
Die Bereitstellung des Betriebssystems erfolgt in der Welt des Orange Pi über das aus der tschechischen Republik vorangetriebene Armbian-Projekt. Suchen Sie unter https://www.armbian.com/orange-pi-zero/ nach den Betriebssystem-Images suchen. Das vom Autor in den folgenden Schritten verwendete File hört auf den Namen Armbian_21.08.1_Orangepizero_bullseye_current_5.10.60.img.xz - extrahieren Sie es wie gewohnt auf eine MicroSD-Karte. Vom Raspberry Pi umsteigende Entwickler müssen außerdem darauf achten, dass der MicroSD-Slot des OrangePi mit einer Schiebemechanik ausgestattet ist, die das IS-Medium vor Vibrationen schützt. Nach getaner Arbeit dürfen Sie die MicroSD-Karte in den Prozessrechner stecken, diesen mit einem Ethernet-Kabel verbinden und danach durch Anschließen von MicroUSB zum „Hochfahren“ animieren. Armbian-Images sind im Allgemeinen für „kleinere“ SD-Karten optimiert - wer wie der Autor seine 32 GB-Karte verwendet, muss einige Zeit einplanen, während die „Re-Partitionierung“ erfolgt. Nach getaner Arbeit bietet sich die Lokalisierung unter Nutzung des Portscanners NMap an - das Fehlen des Monitors erweist sich als etwas lästig:
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tamhan@TAMHAN18:~$ ifconfig |
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. . . |
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4 |
enp3s0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 |
5 |
inet 192.168.1.68 |
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8 |
tamhan@TAMHAN18:~$ sudo nmap -sP 192.168.1.0/24 |
Ein gefundener Prozessrechner präsentiert sich folgendermaßen:
1 |
Nmap scan report for orangepizero (192.168.1.67) |
2 |
Host is up (0.0039s latency). |
3 |
Not shown: 998 closed ports |
4 |
PORT STATE SERVICE |
5 |
22/tcp open ssh |
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111/tcp open rpcbind |
7 |
MAC Address: 02:42:AC:8E:09:32 (Unknown) |
Im nächsten Schritt lässt sich die Anmeldung per SSH vornehmen - als Benutzername dient wie immer root, als Passwort die Zeichensequenz 1234.
Im Rahmen der erstmaligen Anmeldung fordert Sie Armbian außerdem dazu auf, ein Passwort festzulegen - beachten Sie, dass der Einstellungs-Assistent vergleichsweise umfangreiche Ansprüche an die Sicherheit stellt. Nach dem erfolgreichen Abarbeiten des Set-up-Assistenten sollten Sie noch nach folgendem Schema eine Aktualisierung der Paketquellen befehligen:
1 |
root@orangepizero:~# apt-get update |
Performanceanalyse mit Sysbench
Bei der Arbeit mit unixoiden Prozessrechnern hat sich die Nutzung von Sysbench als quasi-Standard zur Ermittlung der verfügbaren Rechenleistung etabliert. Als auf Debian BullsEye basierendes Betriebssystem bietet die hier verwendete Version von Armbian – naturgemäß - eine Version von Sysbench an, die sich nach folgendem Schema installieren lässt:
1 |
root@orangepizero:~# sudo apt-get install sysbench |
2 |
Reading package lists... Done |
Zum Zeitpunkt der Drucklegung führt dies zum Herunterladen der folgenden Version:
1 |
root@orangepizero:~# sysbench -version |
2 |
sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3) |
Im nächsten Schritt können wir auch schon zu unseren Performance-Tests übergehen. Als erstes ein Einkern-Benchmarklauf:
1 |
root@orangepizero:~# sysbench --test=cpu --num-threads=1 run |
2 |
. . . |
3 |
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4 |
CPU speed: |
5 |
events per second: 39.29 |
6 |
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7 |
General statistics: |
8 |
total time: 10.0181s |
9 |
total number of events: 394 |
Der Zero 2W ist in diesem Bereich etwas schneller:
1 |
CPU speed: |
2 |
events per second: 47.89 |
3 |
|
4 |
General statistics: |
5 |
total time: 10.0114s |
6 |
total number of events: 480 |
Bei Nutzung aller vier Kerne sieht die Situation folgendermaßen aus:
1 |
root@orangepizero:~# sysbench --test=cpu --num-threads=4 run |
2 |
. . . |
3 |
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4 |
CPU speed: |
5 |
events per second: 156.39 |
6 |
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7 |
General statistics: |
8 |
total time: 10.0169s |
9 |
total number of events: 1568 |
Auch hier gilt, dass der Zero 2W minimale Vorteile mitnimmt:
1 |
CPU speed: |
2 |
events per second: 192.01 |
3 |
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4 |
General statistics: |
5 |
total time: 10.0192s |
6 |
total number of events: 1926 |
Fazit und Ausblick
Unsere hier durchgeführten ersten Experimente haben den OrangePi Zero „online“ gebracht. Im nächsten Schritt werden wir einen Netzwerk-, einen IO- und einen GPIO-Benchmark durchführen: Bleiben Sie bei uns, denn die Arbeit bleibt spannend.
(Bildquelle: Bilder 1 und 2 Tamoggemon Holding k.s., Bild 3 http://www.orangepi.org/orangepibbsen/forum.php?mod=viewthread&tid=2236)
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