Eine günstige RISC-V-Platine zeigt, dass damit die Nachfolge von ARM angetreten werden kann. Bis dahin müssen Bastler aber noch Fehler in Kauf nehmen.
Kleine Singleboard-Computer mit ARM-Architektur und Linux-Systemen konnten sich im vergangenen Jahrzehnt als Grundlage für zahlreiche Elektronikbasteleien durchsetzen. Das lag an der leichten Verfügbarkeit und, wie der Raspberry Pi weiter beweist, wohl vor allem auch am Preis. Mit der freien Prozessor-Befehlssatzarchitektur RISC-V könnte sich weitere Konkurrenz herausbilden. Das Core-Modul R-O1 von Clockwork Pi will genau das beweisen.
Da wir den Devterm von Clockwork Pi zuvor schon getestet haben, haben wir uns kurzerhand auch das neue Core-Modul auf Grundlage der RISC-V-Architektur bestellt. Das Core-Modul ist einzeln erhältlich - wer also bereits einen Devterm hat, kann das vorhandene Modul einfach durch den RISC-V-Baustein ersetzen. Bei unserem Devterm hat der Einbau des Core-Moduls R-01 nur wenige Minuten gedauert, was der wirklich modularen Bauweise des Geräts zu verdanken ist.
Die von der Bastler-Community erstellten Steckmodule sind darüber hinaus mit einem 200-Pin-SODIMM-Anschluss versehen. Theroretisch kann damit auch das Modul R-01 in anderen vorhandenen Erweiterungsboards genutzt werden und das System wäre damit austauschbar. Zwar wird dies offiziell noch nicht unterstützt und die Umsetzung liegt wohl allein in den Händen experimentierfreudiger Bastler. Der Aufbau des Boards sieht das aber explizit als Möglichkeit vor.
Als Grundlage des Core-Modul R-01 kommt ein Allwinner D1 zum Einsatz, der einen einzelnen Kern mit einer Taktrate von maximal 1 GHz hat. Bei dem CPU-Kern handelt es sich um den Xuantie 906 (RV64GC) von Alibaba-Tochter T-Head. Über eine GPU verfügt das im Vergleich zur ARM-Konkurrenz eher rudimentäre SoC nicht, so dass Nutzer ausschließlich auf Software-Rendering angewiesen sind. Das Modul enthält zudem 1 GByte DDR3-Arbeitsspeicher.
Vollständiges Linux mit einigen Abstrichen
Für interessierte Bastler weist die Clockwork-Pi-Community explizit darauf hin, dass das RISC-V-Modul noch "höchst experimentell" sei und Vorerfahrung mit Linux-Systemen und Open-Source-Software voraussetze. Einsteigern empfiehlt die Community, sich nach anderen Geräten umzusehen, was wir nach unserem Test bestätigen und aus vollem Herzen weitergeben können. Wer sich das Core-Modul R-01 kauft, sollte wissen, was das bedeutet.
Als Linux-Nutzer mit jahrzehntelanger Erfahrung schreckt uns das aber nicht ab. Im Gegenteil, solche Warnungen sind eigentlich eher ein Ansporn. Mit dieser hohen Erwartung, dass schon ziemlich viel schiefgehen wird, sind wir vom ersten Einsatz jedoch sogar etwas enttäuscht, aber freudig überrascht. Wir flashen das von der Community bereitgestellte Image auf eine SD-Karte, legen sie ein und das System startet, wie es soll.
Passend zum Retro-Look des Devterm landen wir anschließend auf einem Desktop mit dem Windowmanager TWM, der an die frühen 90er Jahre erinnert. Über GKrellm werden uns Systeminformationen wie etwa die aktuelle CPU-Last angezeigt. Eine Art Willkommensfenster nennt uns das voreingestellte Log-in samt Passwort, weist auf das Aktivieren einer SSH-Session hin und erklärt, wie wir uns über den Networkmanager mit dem Internet verbinden können. Letzteres klappt mit unserem WLAN problemlos und wir können mit Linux unter RISC-V loslegen.
So sehr uns der erste Eindruck mit dem erfolgreichen Booten positiv überrascht hat, so schnell fangen dann auch schon die kleineren und später auch größeren Probleme an zu irritieren. Bei dem ersten Versuch, eine SSH-Verbindung aufzubauen, scheitern wir unerklärlicherweise an einem Timeout. Erst im zweiten Anlauf klappt eine Verbindung.
Da die Eingabe über die Tastatur des Devterm zwar eine lustige Idee, aber eher ungeeignet für produktive Arbeit ist und auch eine HDMI-Ausgabe noch nicht funktioniert, sehen wir uns per SSH auf dem Linux-System um. Das basiert auf dem aktuellen Ubuntu 22.04 alias Jammy Jellyfish und ermöglicht einen gewohnten Umgang mit dem System. Doch ganz so leicht ist das auch wieder nicht, wie ein Blick ins Devterm-Forum zeigt.
So sind die Paketquellen standardmäßig auf den Entwicklungszweig Devel eingestellt, nicht auf Jammy. Ebenso gibt es bei Upgrades wohl Probleme mit dem Überschreiben der Bootloader-Konfiguration. Auch treten Probleme im Zusammenhang mit dem Kernel und Systemd auf, die vor einem Update gelöst werden sollten.
Davon abgesehen können wir die RISC-V-Platine aber schnell für einfache Tests verwenden. So ist ein HTTP-Server in Python schnell aufgesetzt und sind kleine Programme in C nativ auf dem Gerät leicht kompiliert, auch wenn dies auf dem Single-Core mit nur 1 GHz doch etwas mehr Zeit in Anspruch nimmt als gewohnt.
Was im Vergleich zu leistungsstarken und vor allem ARM-basierten Platinen nicht möglich ist, ist eine grafische Nutzung als Desktop-Ersatz. Zwar steht sogar ein Webbrowser bereit, aber das Gerät ist für solch einen Einsatzzweck definitiv nicht gemacht und kommt dabei schnell an Leistungsgrenzen.
Pfeifen, Abstürze, Einfrieren und Blackscreens
An unsere ganz persönlichen Grenzen in Bezug auf Vernunft und Verstand kommen wir auch bei der weiteren Nutzung des Core-Modul R-01. So dauert selbst das Installieren von Paketen und das Ausführen eventueller Skripte dabei sehr lang. Die CPU wird dabei auf 100 Prozent Last getrieben. Spannungswandler und das ganze Modul fangen dabei wirklich nervtötend an zu fiepen und zu pfeifen.
Doch viel zu oft schaffen wir es, den Devterm mit RISC-V-CPU über seine Grenzen zu treiben. So stürzt das Gerät teils spontan ab, wir erhalten Blackscreens, können uns aber weiter per SSH anmelden. Bei Neustarts kann es vorkommen, dass Tastatur, Maus und eventuell auch die Anzeige einfach gar nicht mehr reagieren. Hier hilft nur ein Power-Cycle und Hoffnung auf Besserung.
Derartige Situationen sind es wohl, vor denen die Macher der Clockwork-Pi-Community eventuelle Käufer warnen wollen. Nicht immer ist der Ausgang dabei beherrschbar. So ist unser System auf der SD-Karte beispielsweise einmal komplett kaputtgegangen, ohne dass wir uns genau erklären könnten, woran dies denn nun lag. Nur ein Neu-Flashen des Images hat geholfen, den Minirechner wieder in Betrieb zu nehmen.
Das Core-Modul R-01 mit RISC-V-Chip und 1 GByte RAM kostet 30 US-Dollar plus derzeit 15 US-Dollar Versand nach Deutschland. Zu empfehlen ist die Nutzung derzeit allerdings nur zusammen mit dem Devterm selbst. Diese Kombination aus Gehäuse, Erweiterungsboards und dem Core-Modul kostet 239 US-Dollar.
Fazit
Die Welt der RISC-V-Chips ist zwar dank Konzernen wie Apple, Google, Nvidia, Samsung, Qualcomm oder Western Digital schon riesig. Für Endnutzer und Bastler verfügbar sind Chips auf Grundlage der freien ISA bisher aber kaum. Getestet haben wir bisher mit dem Hifive Unmatched lediglich ein vergleichsweise leistungsstarkes und sehr teueres Entwicklerboard mit einer CPU dieser Architektur.
Das Core-Modul R-01 ändert das endlich und Bastler erhalten ein erschwingliches RISC-V-Board, das eine CPU enthält, die stark genug für ein ausgewachsenes Linux-System ist. Praktisch ist die Nutzung der 200-Pin-Schnittstelle zur Wiederverwendung im Devterm. Dessen Nutzerbasis dürfte bisher allerdings nicht besonders groß sein, so dass sich das Core-Modul R-01 wohl erst dann rechnet, wenn es auch mit anderen Erweiterungsboards genutzt werden kann, die auch günstiger sind als das Devterm.
Das Core-Modul bietet dabei einen vergleichsweise leichten Einstieg in die Entwicklung auf und mit RISC-V. Für viele einfachere Projekte ist die Platine auch durchaus einen Alternative zu ARM-Geräten, da die Softwareunterstützung von Compilern und Werkzeugen für die Architektur bereits sehr weit fortgeschritten ist.
Limitiert wird die Leistung aber durch den Single-Core und den geringen Takt von 1 GHz. Auch eine Desktopnutzung fällt aus. Nicht nur ist die CPU praktisch viel zu langsam für Aufgaben wie Webbrowsing, auch ohne eine GPU-Beschleunigung ist die Desktopnutzung auf Windowmanager im Stile der 90er Jahre beschränkt.
Diese Einschränkungen sind bei Betrachtung des Core-Modul R-01 vorher eigentlich schon klar. Unerwartet ist aber, dass etwa der HDMI-Ausgang bei uns nicht nutzbar ist. Und wirklich schade ist, dass wir das Board dennoch nicht im geplanten Umfang nutzen können, was an vielen kleinen Problemen und vor allem Abstürzen liegt, die wir kaum sinnvoll beheben können. Mehr als kurze Spielereien mit RISC-V sind so nicht möglich.
Devterm Kit R-01: Mit RISC-V freudig in die Linux-Bastelhölle - Golem.de - Golem.de
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