Der Banana Pi BPI-M6: Vorstellung und Vergleich zum Raspberry Pi 5
Der Banana Pi BPI-M6 ist die neueste Entwicklung der Banana-Pi Organisation für einen Einplatinen-Computer ähnlich dem Raspberry Pi. Er hat das gleiche Größenformat und ähnliche Features.Diese Features will ich euch heute vorstellen und ein bisschen mit vergleichen, was der ebenfalls neue Raspberry 5 bietet.
Der Raspberry Pi ist ja eine Entwicklung der britischen Raspberry Pi Foundation mit dem Ziel einen Einplatinencomputer zu Bildungszwecken zu einem bezahlbarem Preis zur Verfügung zu stellen. Er ist ein großer Erfolg und erfreut sich seit ein paar Jahren einen hohen Nachfrage. Einer zu hohen Nachfrage, denn Raspberry kommt mit der Produktion kaum hinterher.
Das war schon beim Raspberry Pi 4 so und die Preise für ihn schossen in die Höhe auf die zwei- bis dreifache Preisempfehlung. Der Raspberry Pi 5 kommt wieder zu einem normalen Preis von ca. 70 Euro in der 4 GB Version, ist aber derzeit überall bereits ausverkauft, eigentlich bevor man die Chance hatte, einen zu erstehen. Dafür ist der Raspberry Pi 4 (auch ca. 70 Euro) wieder verfügbar.
Die ehemaligen Preise des jeweiligs neuesten Raspberry Pi Modellreihe, wie sie mit 35 Euro für den Raspberry Pi 2 und 3 üblich waren gehören allerdings der Vergangenheit an. Trotzdem ist das Hauptproblem die Verfügbarkeit. Auch wenn die Produktion wieder auf Hochtouren läuft, so wie die Raspberry Pi Foundation berichtet, ist noch nicht wirklich ein Raspi 5 zu bekommen. Da schaut man sich natürlich nach Alternativen um.
Es gibt nämlich noch andere Pis mit anderen Geschmacksrichtungen wie die bekannteren Orange Pi und eben Banana Pi. Alle haben ähnliche Features und das Grundformat der Scheckkarten-Größe, sind stromsparend und haben GPIO-Ports zur Realisierung eigener Hardware-Projekte.
Der Banana Pi wird als Open Source Hardware Projekt unter der Leitung der Guangdong Bipai Technology entwickelt und wird durch Taiwan Hon Hai Technology (Foxconn) unterstützt (6). Guangdong ist die bevölkerungsreichste Provinz Chinas, in der auch die Stadt Shenzhen liegt, die vielen Elektronik Fans bekannt vorkommen dürfte. Hier werden Unmengen von Elektronik und Hardware produziert und in alle Welt verschifft.
Nach dem Banana Pi BPI-M1 und dem Banana Pi Pro (2014), dem Banana Pi BPI-M2 (2015), dem Banana Pi BPI-M2+ (2016), dem Banana Pi BPI-M2 Zero (2017, im Zero Format), weiteren M2-Varianten (M2 Ultra 2016, M2 Berry 2017, M2 Magic 2017), dem Banana Pi BPI-M3 (2015), dem Banana Pi BPI-M4 (2019), dem Banana Pi M64 (2016), dem Banana Pi BPI-M5 (2020), sowie weiteren Banana Pi Produkten ist die neueste Entwicklung in 2023 nun der Banana Pi BPI-M6.
Der Banana Pi BPI-M6 sollte eigentlich schon 2022 auf den Markt kommen, verzögerte sich aber wegen Corona- und Chip-Krise, wurde dann für April 2023 angekündigt, verzögerte sich noch ein wenig, wobei ich ein Board schon im März auf der embedded world 2023 auf dem Stand von Synpatics / Senary Tech bestaunen durfte. Doch jetzt geht der Banana Pi BPI-M6 endlich an den Start und ich bekam freundlicherweise ein Exemplar von der Banana Pi Org. zur Verfügung gestellt, damit ich ihn testen und darüber berichten kann. Herzlichen Dank dafür!
In den ersten Shops ist der Banana Pi BPI-M6 schon erschienen, allerdings scheint auch hier - wie beim Raspberry Pi 5 - die Nachfrage das Angebot zu übersteigen und er ist derzeit (Anfang November 2023) fast überall ausverkauft. Ich schätze aber, das wird sich für beide Einplatinencomputer bald entspannen.
Die Hardware des Banana Pi BPI-M6
Auf der Vorderseite Platine des Banana Pi MPI-M6 geht es eng zu: sie ist picke-packe voll. Manche der SMD-Komponenten wie die Keramik-Kondensatoren in der Mitte des Boards sind einfach winzig und nur 0.6 Millimeter lang (Bauform 0201 bzw. 0603). Da irgend etwas mit einem Lötkolben austauschen zu wollen ist aussichtslos. Das ist wohl der Preis, wenn man viel Rechenpower auf der Fläche einer Scheckkarte unterbringen will.
Links erkennt man die 4 (zweimal zwei übereinander) USB-3.0 Ports über der RJ45 1 Gbit/s Ethernet Dose. Oben den Video Eingang (RX) und den Video Ausgang (TX) in HDMI-micro (die mit dem orangen Klebestreifen). Hier werde ich mir HDMI-Micro-Adapter mit Kabeln kaufen müssen, damit die überhaupt nebeneinander passen. Rechts oben dann die USB-C Buchse für Stromversorgung und Datenverbindung mit dem PC.
Rechts neben den Ethernet und USB-Buchsen der M2-Port auf der linken Seite: Oben der Anschluss (CN10, M2 KEY) und unten (M2) kann die M2-Karte angeschraubt werden. Hier kann man ein WLAN-Modul, eine M.2-SSD Mini oder andere PCIe-Hardware bestücken. Zwischen den USB-Ports und der M2-Buchse sind oben drei Header Pins (G RX TX) für das serielle Interface. Links unterhalb der M2-Schraubverbindung und rechts neben der Ethernet-Buchse der Anschluss-Header für Power over Ethernet.
Ganz rechts in weiß der Anschluss für das flexbile Flachbandkabel (LCD) zum Anschluss von Touchscreen-Displays etc. Und ganz unten schließlich der 40-polige GPIO-Header.
Auf der Rückseite der Platine sind die Chips angebracht, oben mittig mit dem glänzenden Die das Herzstück: der Synpatics VS680. Rechts daneben und rechts darunter zwei RAM-Chips (UD1, UD2) zu je 2 GB in LPDDR4x-3733-Ausführung. Links daneben der µSD-Karteneinschub. Darunter links ein SPI Flash (U3) und rechts daneben der größere Chip (U2) ist ein 16 GB großer eMMC 5.1-Speicherbaustein.
Der Rest ist Hühnerfutter und jede Menge Durchkontaktierungen zur anderen Platinenseite, um die vielen Anschlüsse des VS680 zu verteilen.
Der Synaptics VS680 von Senarytech
Das "VS" in VS680 steht für VideoSmart 680 und ist eine in 12 Nanometern gefertigtes SoC (System on a chip) Lösung, die 2022 vorgestellt wurde. SoC heißt, das hier mehrere Prozessoren auf einer Platine geliefert werden. Das Synaptics VideoSmart VS680 SoC wird auch als Senary SN3680 bezeichnet. Es ist 17 x 17 mm groß und hat einen Pin bzw. Ball-Grid-Abstand von 0.4 mm.
Enthalten sind als CPU (Central processing units) vier Kerne Cortex-A73 mit 2.1 GHz Takt und eine Cortex-M3 Secure CPU mit 250 MHz. Zum Vergleich: Der Raspberry Pi 4 hat vier Cortex-A72-Kerne mit 1.5 Ghz, der Raspberry Pi 5 hat vier Cortex-A76 Kerne mit 2.4 Ghz. Der Banana Pi dürfte darum von der CPU-Performance zwischen Raspi 4 und 5 liegen.
Außerdem enthält das VS680 SoC eine spezielle CPU zur Verarbeitung von Algorithmen für Künstliche Intelligenz, was einer seiner Stärken ist. Es ist eine NPU (Neural Processor Unit) Vivante VIP9000 (10) mit knapp 7 TOPS verbaut. Beim Performance Ranking bei AI-Benchmark.com schafft es der VS680 damit auf Platz 1 bei den IoT-Geräten mit der höchsten AI Score.
Mit dem Banana Pi BPI-M6 mit VS680 können so zum Beispiel anspruchsvolle KI-Anwendungen wie Muster- und Bilderkennung realisiert werden, wie zum Beispiel in diesem Video oder diesem Video demonstriert wird.
Als GPU (Graphics Processing Unit) kommt eine Imagination PowerVR Series9XE GE9920 GPU, die als APIs Vulkan 1.3, OpenGL, OpenCL und das Android Extension Pack unterstützt (14). Es ist eine hoch-effiziente, stromsparende GPU, die 96 Punkte im Geekbench erreicht und natürlich von der Leistung nicht mit PC-Grafikkarten, die teils hunderte Watt verbrauchen, mithalten kann.
Die GPU/VPU beherrscht aber 4Kp60 H265, H264, VP9, VP8, AV1, MPEG-2 video Decoding und zweifach 1080p60 H.264/VP8 video Encoding. Das heißt, dass Video abspielen sowie aufzeichnen hardwareseitig unterstützt wird und die CPU nicht belastet. H.264 ist derzeit Standard im Consumer Bereich, etwa für MP4. Auch Videokameras und Smartphones komprimieren Videodaten damit.
Zumindest das VS680 SoC sollte mit einem Kühlkörper ausgerüstet werden, damit es nicht bei Last heruntergetaktet wird.
Ich habe dafür einen kleinen Aluminium-Kühlkörper mit 14 x 14 mm hergenommen, den ich auf meinem Raspberry-Pi-Fundus genommen habe. Den habe ich mit ein wenig MX4-Wärmeleitpaste auf dem VS680 Die befestigt.
Wobei befestigt wohl untertrieben ist. Er hält nur leidlich, besonders weil er auf der Unterseite ist und man auf der Vorderseite werkelt. Dann bekommt man ein Problem mit dem Abstellen.
Aber ich wollte den Heatsink erst einmal nicht mit Wärmeleitkleber festkleben, denn Banana Pi hat einen Kühler in Entwicklung, der über die ganze Unterseite geht und den man dann auch plan auflegen kann. Eventuell lasse ich mir bis dahin ein Gerüst aus dem 3D-Drucker einfallen. Aber so ein Vollmetall-Kühlkörper wäre sicher das Beste.
Technische Daten des Banana Pi BPI-M6 im Vergleich zum Raspberry Pi 5
Die Daten des neuen Banana Pi BPI-M6 einfach so allein aufzuführen, wäre ein wenig langweilig. Machen wir doch einen Vergleich zwischen Banana Pi BPI-M6 und Raspberry Pi 5; beide sind brandneu herausgekommen, beide haben das selbe Format, an beide ist derzeit noch nicht leicht ranzukommen. Dann lasst uns doch mal nicht Äpfel mit Birnen, sondern Bananen mit Himbeeren vergleichen...Ich schätze, dass der Rasberry Pi 5 so etwa 20% schneller sein wird als der Banana Pi BPI-M6, aber das nur bei Standard-Anwendungen. Bei Anwendungen, die Künstliche Intelligenz Algorithmen benutzen, wird der Banana Pi BPI-M6 dem Rasberry Pi 5 davonrennen. Aber das ist alles nur eine Einschätzung, natürlich werde ich später auch noch Benchmarks laufen lassen und die beiden näher miteinander vergleichen.
Was mir noch so auf die Schnelle auffällt:
- Der Raspi 5 hat keine extra NPU für KI-Anwendungen und zu einer Cortex-M3 Secure CPU, wie der Banana Pi BPI-M6 sie hat, konnte ich nichts finden. In Sachen Coprozessoren siegt also die Banane über die Himbeere. Ausgleich für die etwas niedrigere Taktrate und ARM-Prozessorgeneration.
- Der Banana Pi BPI-M6 hat eine eMMC on Board, der Raspberry Pi 5 kann nur µSD. Punkt für die Banane!
- Der Banana Pi BPI-M6 hat einen Ready-to-use M2-Anschluss auf dem Board, inklusive Anschraubgelegenheit. So richtig fertig ist das M2-Konzept beim Raspberry noch nicht, es fehlen noch praktikable Lösungen, die wohl als Hats geliefert werden sollen. Punkt für die Banane.
- Der Banana Pi BPI-M6 hat einen HDMI-In Anschluss. Damit kann man ein eingehendes Videosignal aufnehmen, da ja auch die GPU Hardware-Codecs für H.264 hat. Beim Raspberry Pi gibt es zwar auch zwei HDMI-Anschlüsse, aber beide sind out. Man kann also zwei Bildschirme anschließen. Videoeingang ist um Längen wichtiger als ein zweiter Monitor. Eindeutig ein Punkt für die Banane.
- Der Banana Pi hat alle vier Buchsen in USB 3 Geschwindigkeit, der Raspberry Pi nur zwei. Die beiden anderen sind nur USB 2. Punkt für die Banane.
- Dem Banana Pi fehlt es an WLAN und Bluetooth an board. Diese Funkstandards müssen über USB-Dongles oder M.2-Karten nachgerüstet werden, wenn benötigt. Der Raspberry Pi bringt Wifi und BT schon mit. Dicker Punkt für den Raspberry Pi.
- Der Raspberry Pi 5 ist weitgend nur einseitig bestückt und wirkt hoch integriert und sehr aufgeräumt. Beim Banana Pi BPI-M6 geht es dagegen dicht gedrängt zu und auch die Unterseite ist reichlich bestückt. Wenn es einen Punkt für Design und küstlerischen Ausdruck gäbe, ginge er hier an die Himbeere.
- Beide haben wohl etwa den selben Stromhunger. Beide sollten mit einem Kühlkörper benutzt werden. Für den Raspberry Pi 5 gibt es bereits einen aktive Kühlkörper mit (so habe ich gelesen) leisem Lüfter. Der Lüfteranschluss befindet sich praktischerweise gleich auf dem Board. Besseres Kühl-Konzept beim Raspberry Pi. Punkt für die Himbeere!
- In Sachen Anschlüssen: Beide unterstützen Power of Ethernet. Der Banana Pi hat einen extra Serial Header mit 3 Standard-Pins. Dafür hat der Raspberry Pi 5 eine extra UART-Buchse (JST-Bauform), die allerdings nicht für Standard FTDI-Adapter passt, es sei denn man lötet sich was eigenes. Die seriellen Pins findet man beim Raspberry aber auch am 40 poligen GPIO-Header. Der Banana Pi hat einen breiten Display Anschluss, eine zusätzliche Cam wird dabei schwierig. Der Raspberry Pi hat dagegen zwei Anschlüsse: Cam und Display gleichzeitig sollten möglich sein. Audio kann der Banana Pi nur über HMDI, beim Raspberry Pi gibt es zwar keinen 3.5 Klinkenanschluss mehr, aber wenigstens noch Lötpads zum selbst bestücken. Leichter Vorteil und Punkt für die Himbeere!
- Allein der Raspberry Pi hat eine Real Time Clock on board. Punkt für die Beere!
- Beim 40 polige GPIO-Port sind der Banana Pi und der Raspberry Pi nicht kompatibel, schade. Hier hätte sich der Banana Pi nach dem etablierten Raspberry Pi-Standard orientieren sollen. Aber das muss ich noch genauer untersuchen, wie sich das genau verhält und wie groß die Abweichungen sind.
Software und Community des Banana Pi BPI-M6 im Vergleich zum Raspberry Pi 5
Die Community um den Banana Pi ist nicht so groß wie die des Raspberry Pi, der sich extrem großer Beliebtheit erfreut. Das merkt man schon daran, wieviele Videos es dazu auf Youtube, wieviele Bastelanleitungen es gibt.Keine Frage: Hier liegt der Raspberry Pi ganz weit vorne. Für den Raspberry Pi 5 gibt es zur Zeit wesentlich mehr Software, also fertige Images, als für den Banana Pi. Die Images von beiden Einplatinencomputern sind nicht miteinander kompatibel.
Für den Raspberry Pi fällt mir spontan RetroPie, eine Spielekonsolen-Emulation; Octopi, ein 3D-Drucker-Tool, um sich das umherschleppen von SD-Karten mit Druckdateien zu sparen; PiHole, ein Adblocker auf DNS-Basis und vieles mehr an Killer-Applikationen ein. Und es gibt natürlich das auf Debian basierende Raspberry Pi OS, vormals Raspian, mit dem einem die Linux-Welt offen steht.
Für den Banana Pi scheint es derzeit "nur" eine Android-Version als Image zu geben. Wobei man mit der sicher auch jede Menge machen kann, zum Beispiel Kodi installieren und darauf Videos von Youtube, der Mediathek oder das LAN streamen. Vielleicht findet sich sogar eine Android-App, mit der man dem HDMI-In aufnehmen kann und den Banana Pi als digitalen Videorekorder nutzen kann?
Das alles werde ich natürlich in naher Zukunft ausprobieren und dann einen weiteren Artikel dazu schreiben. Und euch auf dem Laufenden halten, wenn neues Images herauskommen.
Einsatzgebiete für den Banana Pi BPI-M6
Der Banana Pi BPI-M6 ist kein "Drop-In" für den Raspberry Pi 5. Man kann ihn nicht einfach als Ersatz für den Raspi 5 hernehmen: die Images auf µSD-Karte sind nicht kompatibel und selbst die Belegung des GPIO-Headers nicht die selbe. Wenn man einen Raspberry Pi 5 wegen eines der Raspberry-Images braucht, ist der Banana Pi BPI-M6 also kein Ersatz.In Sachen Performance liegt der Banana Pi BPI-M6 allerdings ungefähr auf Höhe des Raspberry Pi 5. Und wenn es um KI-Anwendungen geht, hat er eindeutig die Nase vorne.
Den großen Vorteil des Banana Pi BPI-M6 sehe ich - wenn man jetzt keine besonderen KI-Awendungen benutzt - außerdem in dem HDMI-In-Port. Hier kann man so ziemlich jede beliebige Videoquelle anschließen und den Banana Pi BPI-M6 mit Videodaten füttern. Diese kann er dann H.264 kodieren und auf SD oder M.2 SSD ablegen oder verarbeiten und ein ergänztes Bild wieder ausgeben, was in Sachen Augmented Reality oder für KI Anwendungen sicher sehr nützlich ist. Der HDMI-In-Port ist ein großes Plus in Sachen Multimedia, welches dem Rasperry Pi 5 fehlt.
Als Wohnzimmer-"PC" zum zuspielen am heimischen Fernseher sehe ich eine tolle Anwendungsmöglichkeit, die ich bei sonst keinem gängigen Einplatinencomputer zu dem Preis gesehen habe. Es gibt spezielle Videorecording-Hardware, um HDMI aufzunehmen und durchzuschleifen und eventuell noch einen Ton von Mikrofon drüberzulegen, sogenannte HDMI Capture Cards, zum Beispiel von ezCap aber die beginnen aus Fernost auch schon bei 60 Euro. Für 4K Aufnahmegeräte auch gerne über 120 Euro. Da ist der Banana Pi BPI-M6 mit der ganzen zusätzlichen Hardware ein Schnäppchen. So es denn bald die nötige Software dafür geben wird.
Der auf dem Board verbaute eMMC Speicher zusätzlich zur µSD-Kartenanschluss ist ein weiterer Vorteil. Hier könnte man ein festes "Every-Day"-Image ablegen und bei Bedarf an einem anderen Image dann eine µSD-Karte einlegen, davon booten und den Banana Pi BPI-M6 anders verwenden. Oder die Software auf dem eMMC laufen lassen und von der µSD lesen und schreiben und auch wechseln (ansonsten bleiben ja noch USB-Sticks). So das wahlweise Booten von eMMC und µSD denn funktioniert.
Ihr seht schon: da gibt es noch jede Menge auszuprobieren, herauszufinden und zu berichten. Es wird sicher nicht lange dauern, bis ich den nächsten Artikel zum Banana Pi BPI-M6 hier veröffentliche.
Videos
Für einen ersten Blick schaut euch mein Mailbag / Unboxing Video an:Weiterlesen
Im nächsten Artikel unterziehe ich meinen Banana Pi 6 einem ersten Test, um dann ein Android Image auf ihn drauf zu spielen. Ich erkläre, wie die Ersteinrichtung zu geschehen hat, die mitunter nicht ganz einfach sein kann.Quellen, Literaturverweise und weiterführende Links
(1) Banana-Pi.Org: Getting Started with BPI-M6
(2) Banana-Pi.Org: The Banana Pi BPI-M6
(3) Banana-Pi.Org: Images für den BPI-M6
(4) Banana-Pi.Org Forum
(5) Mailbag / Unboxing Video Banana Pi BPI-M6
(6) About Banana Pi
(7) Wikipedia: Banana Pi
(8) AI Score Performance Ranking bei AI-Benchmark.com
(9) Youtube-Video: BananaPi BPI-M6 SBC AI Humanoid + Key points function demo
(10) VeriSilicon Launches VIP9000, New Generation of Neural Processor Unit IP
(11) heise: Banana Pi BPI-M6: Leistungsstarker Raspi-Konkurrent
(12) golem: Bastelrechner hat HDMI 2.1 und M.2-Slot
(13) cnx-software.com: Banana Pi BPI-M6 SBC features SenaryTech SN3680 quad-core Cortex-A73 AI processor
(14) imaginationtech.com: GE9920 GPU, PowerVR Series9XE Graphics Processor
(15) Geekbench Browser
(16) Senarytech SN3680 (VS680) specs
(17) Raspberry Pi 5 data sheet
(18) Mechatronika Magazin: Rezension des Banana Pi BPi-M6 vom April 2024
(2) Banana-Pi.Org: The Banana Pi BPI-M6
(3) Banana-Pi.Org: Images für den BPI-M6
(4) Banana-Pi.Org Forum
(5) Mailbag / Unboxing Video Banana Pi BPI-M6
(6) About Banana Pi
(7) Wikipedia: Banana Pi
(8) AI Score Performance Ranking bei AI-Benchmark.com
(9) Youtube-Video: BananaPi BPI-M6 SBC AI Humanoid + Key points function demo
(10) VeriSilicon Launches VIP9000, New Generation of Neural Processor Unit IP
(11) heise: Banana Pi BPI-M6: Leistungsstarker Raspi-Konkurrent
(12) golem: Bastelrechner hat HDMI 2.1 und M.2-Slot
(13) cnx-software.com: Banana Pi BPI-M6 SBC features SenaryTech SN3680 quad-core Cortex-A73 AI processor
(14) imaginationtech.com: GE9920 GPU, PowerVR Series9XE Graphics Processor
(15) Geekbench Browser
(16) Senarytech SN3680 (VS680) specs
(17) Raspberry Pi 5 data sheet
(18) Mechatronika Magazin: Rezension des Banana Pi BPi-M6 vom April 2024