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Vergleich: Ein-Platinen-Rechner und Mini-PCs

13.03.2019 | 08:06 Uhr | Thorsten Eggeling

Kleine und preisgünstige PCs bieten sich vor allem als Server im Heimnetzwerk oder als Mediaplayer an. Je nach Einsatzzweck kommen unterschiedliche Geräte infrage.

Seit der Raspberry Pi im Jahr 2012 auf den Markt kam, ist das Interesse an Ein-Platinen-Computern ungebrochen. Zahlreiche Bastelprojekte zeigen, was sich mit dem kleinen Gerät alles realisieren lässt. Konkurrierende Produkte mit ähnlicher Bauform sind oft teurer, die Hardware bietet dafür aber mehr Leistung. Für etwa 150 bis 250 Euro gibt es kleine PCs, in denen beispielsweise Intel-CPUs stecken, wie sie auch in preisgünstigen Notebooks zu finden sind. Die bessere Ausstattung bringt im Vergleich zu den Ein-Platinen-Rechnern ein Leistungsplus. Wie teuer ein Mini-PC oder Ein-Platinen-Rechner sein muss, hängt von der Aufgabe ab. Bei der Kaufentscheidung sollte außerdem eine Rolle spielen, ob der Einsatzzweck dauerhaft gleich bleibt oder ob sich das Gerät flexibel einsetzen lassen soll.

Die Hardware von Raspberry Pi & Co.

Die Leistung von Platinenrechnern ist mit der von Smartphones oder Tablets vergleichbar, weil hier ähnliche Hardware zum Einsatz kommt. Auf der Platine des Raspberry Pi 3 Modell B+ ist der Broadcom-Chip BCM2837B0 untergebracht. Dabei handelt es sich um ein SoC (System-on-a-Chip, Ein-Chip-System), das Hauptprozessor (CPU), Grafikprozessor (GPU) sowie einige Schnittstellen mitbringt. Das CPU-Design des Cortex-A53 (ARMv8-A) stammt von ARM, der GPU-Teil Videocore IV von Broadcom. Ähnliche CPUs sind auch in vielen Android-Smartphones zu finden.

Die ARM-CPUs takten um die ein GHz und die Geräte sind mit einem, zwei oder vier GB RAM ausgestattet. In der Praxis spielen diese Werte nur eine untergeordnete Rolle. Den Unterschied zwischen einem und 1,2 GHz werden Sie kaum bemerken und von mehr RAM profitieren bei dieser Geräteklasse nur wenige Anwendungen. Die Leistungsaufnahme von Ein-Platinen-PCs liegt im Leerlauf um die zwei Watt, bei Volllast je nach Gerät zwischen vier und acht Watt. Die stromsparenden Dauerläufer eignen sich daher gut als Server oder Mediacenter.

Von den USB-2.0-Anschlüssen der Ein-Platinen-Computer sind keine Geschwindigkeitsrekorde zu erwarten. Wer größere Datenmengen speichern möchte, sollte ein Gerät mit USB 3.0 wählen, etwa Odroid-XU4. SATA kann eine Alternative sein, jedoch ist die Anbindung teilweise über einen SATA-USB-Adapterchip realisiert, etwa beim Cubietruck Plus.

Die Transferraten liegen mit 15 MB/s bei Schreibzugriffen und 30 MB/s beim Lesen nur im Bereich von USB 2.0. Echtes SATA gibt es beim Banana Pro oder Banana Pi M2 Berry, die es beim Lesen auf bis zu 150 MB pro Sekunde bringen, beim Schreiben sind es um die 40 MB/s. Beide Geräte sind deutlich besser als Dateiserver geeignet als etwa ein Raspberry Pi.

Gigabit-Ethernet ist inzwischen auf vielen Ein-Platinen-PCs zu finden. Die erreichbaren Geschwindigkeiten liegen jedoch meist deutlich unter denen, die Sie von einem Desktop-PC gewohnt sind. Beim Raspberry Pi Modell 3+ ist der Ethernet-Port intern über USB 2.0 angebunden und kommt daher in der Praxis nur auf etwa 220 MBit pro Sekunde (28 MB/s). Der Banana Pro und der Odroid-XU4 erreichen je nach Datengrößen 60 bis etwa 90 MB/s.

Das Cubietruck Plus hat 2 GB RAM und eine leistungsstarke CPU. Der per USB angebundene SATA-Port ist jedoch enttäuschend langsam.
Vergrößern Das Cubietruck Plus hat 2 GB RAM und eine leistungsstarke CPU. Der per USB angebundene SATA-Port ist jedoch enttäuschend langsam.

Übersicht: Ein-Platinen-PCs (Auswahl)

Banana Pi M2 Berry

Banana Pro

Cubietruck Plus (Cubieboard 5)

Odroid C2

Odroid XU4/XU4Q

Raspberry Pi 3 +

Udoo Quad

SoC, CPU, RAM

Allwinner R40/V40, Quadcore, ARM Cortex A7

Allwinner A20, Dualcore, ARM Cortex A7

Allwinner H8, Octacore, ARM Cortex A7

Amlogic S905, Cortex A53

Samsung Exynos 5422 Cortex A15 und Cortex A7 Octacore

Broadcom BCM2837B0, Quadcore, ARM Cortex A53

NXP i.MX 6, Quadcore, ARM Cortex A9 und Atmel SAM3X8E ARM Cortex M3 (Arduino)

RAM

1 GB

1 GB

2 GB

2 GB

2 GB

1 GB

1 GB

GPU

Mali-400 MP2

Mali-400 MP2

Power VR SGX544

Mali-450 MP3

Mali-T628 MP6

Broadcom Dual Core Videcore IV

Vivante GC2000, GC355, GC320

Anschlüsse

SATA, 4x USB 2.0, USB-OTG, Kopfhörer, HDMI

SATA, 2x USB 2.0, Infrarotempfänger, Kopfhörer, HDMI

SATA, 2x USB 2.0, USB-OTG, Toslink, Infrarotempfänger, Kopfhörer, HDMI

4x USB 2.0, USB-OTG, Infrarotempfänger, Kopfhörer, HDMI

2x USB 3.0, 1x USB-2.0, HDMI

4x USB 2.0 (über Hub), Kopfhörer, HDMI

SATA, 2x USB 2.0, USB-OTG

Netzwerk

Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Gigabit-Ethernet, WLAN

Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Gigabit-Ethernet

Gigabit-Ethernet

Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Gigabit-Ethernet

Betriebssysteme

Android 6.0, Ubuntu 16.04, Debian 9, Raspbian 8, Armbian

Android 6.0, Lubuntu, Raspbian, Armbian

Android 4.4, Ubuntu Linaro-Desktop, Ubuntu Linaro-Server

Android 6.0, Ubuntu 16.04

Ubuntu 18.04, Android 4.4

Raspbian, Android, Libre Elec, Ubuntu u.v.a.

Udoobuntu (Ubuntu 14.04), Android 6.0.1, Open Elec 6.0

Preis (ohne Zubehör!)

40

40

124

55

80 (XU4Q passiv gekühlt 75 Euro)

34

120

Anbieter (Deutschland)

www.reichelt.de

www.reichelt.de

www.amazon.de

www.pollin.de

www.pollin.de

Conrad, Reichelt, Amazon

https://shop.udoo.org

Hersteller

www.banana-pi.org

www.lemaker.org

www.cubietech.com

www.hardkernel.com

www.hardkernel.com

www.raspberrypi.org

www.udoo.org

Software für Ein-Platinen-PCs

ARM-CPUs sind nicht mit Intel/AMD-CPUs kompatibel, die in den meisten PCs stecken. Betriebssystem und Software müssen dafür angepasst sein. Deshalb gibt es für Ein-Platinen-PCs nur wenige Betriebssysteme, etwa Raspbian für den Raspberry Pi ( www.raspbian.org ) oder Bananian für den Banana Pro/Banana Pi ( www.bananian.org ). Beide Systeme basieren auf Debian. Für den Nutzer ist das zunächst kaum von Bedeutung, denn die Systeme lassen sich ähnlich bedienen wie Ubuntu oder Linux Mint. Probleme können auftreten, wenn eine Software für die ARM-Platform nicht verfügbar ist.

Die Systeme für die kleinen ARM-PCs liefern meist nicht die Hardwarehersteller, sondern ambitionierte Entwickler oder die Community. Dafür ist entscheidend, dass eine Platine in größeren Stückzahlen langfristig verfügbar ist. Bei allen Ein-Platinen-PCs – außer dem Raspberry Pi – ist das zur Zeit nicht gewährleistet. Das hat zur Folge, dass nur unzureichend gepflegte oder veraltete Systeme bereitstehen. Für den ansonsten von den Hardwaredaten empfehlenswerten Banana Pro beispielsweise wurde die Entwicklung des Betriebssystems Bananian im April 2017 eingestellt. Man kann das Gerät des chinesischen Herstellers trotzdem auch längerfristig benutzen, muss aber nach einiger Zeit auf Sicherheitsupdates verzichten oder sich selbst um ein aktuelles Betriebssystem kümmern. Bei Ausfall der Hardware gibt es wahrscheinlich keinen kompatiblen Ersatz, was eine Neuinstallation des Systems zur Folge hat.

Hinter dem Raspberry Pi steht die Raspberry Pi Foundation ( www.raspberrypi.org ), die nicht nur die Hardware entwickelt, sondern auch auf Kompatibilität achtet. Raspbian läuft auf allen Modellen des Raspberry Pi und das soll auch in Zukunft so bleiben. Der Nachteil: Größere Änderungen bei der Hardware sind nicht ohne Weiteres möglich, sodass die Entwicklung auf niedrigem Niveau stagniert. Andererseits ist der Umstieg auf ein neueres Modell, das etwas mehr Taktfrequenz und schnellere Schnittstellen bietet, ohne Aufwand möglich.

Lesetipp Neuer Mini-PC: Raspberry Pi 3 Model A+ mit 1,4 GHz, WLAN-AC & BT4.2

Raspberry Pi: Raspbian bietet fast alle Programme, die Sie auch bei anderen Linux-Systemen finden. Für einen flüssigen Desktop reicht die langsame CPU jedoch kaum aus.
Vergrößern Raspberry Pi: Raspbian bietet fast alle Programme, die Sie auch bei anderen Linux-Systemen finden. Für einen flüssigen Desktop reicht die langsame CPU jedoch kaum aus.

Ein-Platinen-PCs als Mediaplayer

Die Grafikeinheit der Ein-Platinen-PCs ist für die Videowiedergabe von größerer Bedeutung als die CPU. Da die schwachen CPUs beim Decodieren von HD-Videos an ihre Grenzen geraten, muss die GPU diese Aufgabe übernehmen. Hardwaredecoder etwa für MPEG2/4, H.264 und VP8 sind in der Regel enthalten.

Das Problem: Unter Linux lässt sich die Hardwarebeschleunigung in der Regel nicht standardmäßig nutzen, weil die nötigen Treiber aus lizenzrechtlichen Gründen fehlen. Unter Android ist die Situation teilweise besser, wenn der Hersteller ein Image mit der erforderlichen Software anbietet. Als Videoabspieler ist daher vor allem ein Raspberry Pi in Kombination mit Kodi zu empfehlen, da der Chiphersteller Broadcom die Software für die Hardwarebeschleunigung zur Verfügung stellt. In den Downloadbereichen der Distributoren des Kodi-Mediencenters (Libre Elec, Open Elec, OSMC) finden Sie daher nur Images für den Raspberry Pi. Auf anderen Ein-Platinen-PCs kann Kodi jedoch auch laufen, man muss jedoch danach suchen. Es gibt im Odroid-Forum beispielsweise Communityprojekte für den Odroid C1 und C2.

Mini-PCs und Barebones

Auch besonders preisgünstige PCs oder Notebooks für um die 300 Euro bieten genug Leistung für alltäglich Büroaufgaben und Multimedia. In den Geräten steckt meist ähnliche Hardware, etwa ein Intel Celeron CPU N3060, ein Intel Pentium J4205 oder ein AMD A9-9600. Die Prozessoren sind für eine geringe Leistungsaufnahme optimiert und produzieren wenig Abwärme.

Eine passive Kühlung ist daher ausreichend, die Rechenleistung dafür aber vergleichsweise niedrig. Eine Celeron/Pentium-N-CPU nimmt zwischen vier und 7,5 Watt auf (TDP, Thermal Design Power). Die „J“-Serie genehmigt sich ein paar Watt mehr (sechs bis zehn Watt) und eignet sich daher eher für stationäre PCs. Der Strombedarf des kompletten Rechners liegt etwa bei 20 bis 40 Watt. Das sollten Sie bedenken, wenn der PC dauerhaft in Betrieb sein soll.

Die nächsthöhere Leistungsklasse ist mit einer Intel-Core-i3-oder AMD-A12-9700P-CPU bestückt, danach folgen Intel i5 und i7 (350 bis 700 Euro). Hier liegt die Leistungsaufnahme allerdings schon bei bis zu 100 Watt TDP. Diese Geräte eignen sich trotz kleiner Bauform eher als Ersatz für einen vollwertigen PC und sind für Dateiserver oder Mediacenter überdimensioniert.

Das Gehäuse von typischen Mini-PCs ist etwa 12 x 12 x 5 cm groß. Im Handel finden Sie Geräte mit CPU, aber ohne Festplatte/SSD und RAM (Barebones). Bauen Sie ein, was Sie benötigen. Für einen Multimedia-PC mit Kodi genügen vier GB RAM, für Desktopeinsatz sollten es acht GB sein. Es gibt auch Komplettgeräte, die bereits betriebsfertig ausgestattet sind. Das ist oft preisgünstiger, als die fehlenden Komponenten einzeln zu erwerben. Für RAM und Festplatte müssen Sie etwa 100 bis 150 Euro zusätzlich veranschlagen.

Im Vergleich mit Ein-Platinen-PCs mit ARM-CPU bieten Mini-PCs deutlich mehr Schnittstellen. Bei aktuellen Geräten sind SATA, USB 3.0 und Gigabit-Ethernet immer dabei. Der Anschluss an einen Monitor oder ein TV-Gerät kann per HDMI erfolgen, meist sind zusätzlich Displayport, DVI und/oder VGA vorhanden. Die Geschwindigkeit liegt bei USB 3.0, SATA und Ethernet in etwa auf dem Niveau beliebiger anderer PCs mit ähnlicher Hardware. Auch als Dateiserver machen stromsparende Mini-PCs daher eine gute Figur. Allerdings ist der Preis höher als bei NAS-Servern, die ungefähr die gleiche Leistung bieten.

Auch interessant Anleitung - Alte Hardware als Server recyceln

Übersicht: Mini-PCs (Auswahl)

Zotac Zbox CI327 Nano

Zotac Zbox MI547 Nano

Intel NUC NUC6CAYH

Intel NUC NUC7i3BNK

CPU, RAM

Celeron N3450

Intel Core i5-7200U

Intel Celeron J3455

Intel Core 3-7100U

GPU

HD Graphics 500 (in CPU), 200 / 700 MHz HD

HD Graphics 620

Graphics 500 (in CPU), 250 / 750 MHz

HD Graphics 620

Anschlüsse

SATA, HDMI 2.0, Displayport 1.2, VGA, 3x USB-3.0, 2x USB-2.0, 1x USB-C-3.0, Audioklinke

SATA, HDMI 2.0, Displayport 1.2, 2x USB-C-3.1, 5x USB-3.0

SATA, HDMI 2.0,VGA, 3x USB 3.0, 1x USB 2.0, Audioklinke, S/PDIF

SATA, HDMI 2.0, Displayport 1.2/USB 3.1, 4x USB 3.0, Audioklinke

Netzwerk

2x Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

2x Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Gigabit-Ethernet, WLAN, Bluetooth

Betriebssysteme

Linux, Windows

Linux, Windows

Linux, Windows

Linux, Windows

Preis (ohne RAM und Festplatte!)

150

420

140

275

Hersteller

www.zotac.com

www.zotac.com

www.intel.com

www.intel.com

Software für Mini-PCs

Die Hardware von Mini-PCs oder Barebones ist, abgesehen von der Bauform, identisch mit der eines PCs. Hier lassen sich beliebige Linux-Distributionen sowie Windows installieren. Voraussetzung dafür: Es müssen Treiber beziehungsweise Kernel-Module vorhanden sein, die die verbaute Hardware unterstützen. Bei den meisten Mini-PCs auf dem Markt ist das der Fall, die Funktion jeder einzelnen Komponente lässt sich unter Linux jedoch nicht garantieren. Hier hilft nur, im Internet nach Erfahrungen anderer Benutzer zu suchen. Eine allgemeine Regel: Ältere Geräte mit Standardkomponenten von Intel bereiten weniger Probleme als Exoten aus Fernost.

Intel NUC-PCs liefern – je nach CPU und RAM -Leistungen wie ausgewachsene Desktop-PCs. Die Intel-Hardware ermöglicht die Installation beliebiger Betriebssysteme.
Vergrößern Intel NUC-PCs liefern – je nach CPU und RAM -Leistungen wie ausgewachsene Desktop-PCs. Die Intel-Hardware ermöglicht die Installation beliebiger Betriebssysteme.

Mini-PCs als Mediaplayer

Kleine PCs eignen sich vor allem dann als Medienzuspieler, wenn sie geräuschlos arbeiten und im Wohnzimmer nicht weiter auffallen. Die im Vergleich zu Ein-Platinen-PCs höhere Leistung macht sich etwa in Kodi bei der schnelleren Menünavigation oder der Suche nach Metadaten bemerkbar. Sie können Kodi unter Linux aus den Paketquellen installieren oder zu einer Kodi-Distribution wie Libre Elec greifen.

Dank Hardwarebeschleunigung durch die GPU gewährleisten auch aktuelle Intel-CPUs der preisgünstigen N-, G-oder J-Serie eine ruckelfreie Wiedergabe von HD-Videos (H.264, VP8, VP9). Das funktioniert auch mit 4K-Videos, beispielsweise 3840 x 2160 Pixel (HEVC, H.265), an einem 4K-Monitor. Unter Linux lassen sich jedoch keine Ultra-HD-Videostreams etwa von Netflix abspielen. Hier ist maximal 1080 p (1920 x 768) möglich. Höhere Auflösungen bietet Netflix nur unter Windows 10 im Browser Edge oder der Netflix-App.

PC-WELT Marktplatz

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Raspberry Pi erfreut sich gerade unter Bastlern einer großen Beliebtheit. Kein Wunder, denn mit der 35-Euro-Platine lassen sich viele spannende Projekte realisieren. Vom Mediacenter, Netzwerkspeicher, Fotomaschine bis hin zum Überwachungssystem ist alles möglich. Dieser Bereich ist aber nicht nur dem Raspberry Pi gewidmet, sondern bietet auch viele Tipps, Tricks und Anleitungen für andere spannende Bastelprojekte.

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