Der Arduino GIGA R1 WiFi, ein Portenta H7 für Bastler? Eine Bewertung.
Das Arduino GIGA R1 WiFi ist ein leistungsstarkes Board. Mit seinen zwei ARM Cortex-M7- und M4-Kernen bietet es viel Rechenleistung. Da es über Audio- und Videoanschlüsse verfügt, eignet es sich hervorragend für Multimedia- und Spieleanwendungen oder für maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz. Sein Formfaktor - identisch mit dem des Mega - gewährleistet die Pinkompatibilität mit bestehenden Shields. Werfen wir einen genaueren Blick darauf.
Laut Arduino Blog ist das Arduino GIGA R1 WiFi das leistungsstärkste Arduino-Board aller Zeiten. Für Hersteller, denn das GIGA R1 basiert auf dem gleichen Mikrocontroller wie das Portenta H7, dem STM32H747. Auch das Portenta X8 hat einen solchen, allerdings mit weniger Pins. Beim X8 wird er sogar in die Ecke gedrängt, da er eine Art Co-Prozessor für den großen i.MX 8M SoC ist. (Und was ist mit dem RP2040 Nano Connect mit seinem RP2040 plus ESP32?) Das GIGA ist also nicht das leistungsfähigste Arduino-Board aller Zeiten, obwohl es in der Tat sehr leistungsfähig ist.
Der Arduino GIGA R1 WiFi wird mit einer durchsichtigen Kunststoff-Schutzplatte an der Unterseite ausgeliefert.
Ist das Arduino GIGA R1 WiFi nicht ein Portenta?
Da das GIGA die gleichen Abmessungen wie das Arduino Mega hat, verstehen wir irgendwie, warum es so heißt. Aber die Form ist so ziemlich das Einzige, was das GIGA mit dem Mega gemeinsam hat. Seine Spezifikationen sind, wenig überraschend, sehr ähnlich wie die des fast dreimal kleineren Portenta H7.
Beide verfügen über einen Dual-Core-Mikrocontroller, bestehend aus einem ARM Cortex-M7 mit 480 MHz und einem Cortex-M4 mit 240 MHz. In dieser MCU sind 2 MB Flash-Speicher und 1 MB RAM integriert. Hinzu kommen bei beiden Boards 16 MB QSPI-Flash-Speicher und 8 MB SDRAM. Beide Boards verfügen zudem über ein Murata-Modul für drahtlose Konnektivität, also Wi-Fi und Bluetooth Low Energy (BLE).
Zahlreiche Erweiterungssteckplätze
Beide Boards haben auch einen USB-C Anschluss, aber während das H7 einen DisplayPort über USB-C bietet, hat das GIGA keinen. Was das GIGA zu einem Board für Hersteller macht, ist seine Größe. Da es relativ groß ist, kann es mit Stiftleisten im 0,1-Zoll-Raster ausgestattet werden (das H7 hat zwei High-Density-Micro-Header), an die Erweiterungsplatinen und Jumper-Leitungen angeschlossen werden können. Der Anschluss für die Kamera (der hier abgebildete) und der Anschluss für das Display sind von beiden Seiten der Platine zugänglich.
Neben den Mega-Style-Erweiterungssteckern verfügt das GIGA auch über einen Display-Stecker und einen Kamera-Stecker, beide im Raster 0,1". Das Besondere daran ist, dass diese Anschlüsse von beiden Seiten der Leiterplatte zugänglich sind. Das bedeutet, dass sie auch dann zugänglich bleiben, wenn eine Erweiterungsplatine auf das GIGA aufgesteckt wird.
Zum Programmieren, Testen und Debuggen des Boards und seiner Software steht ein winziger 2x5 JTAG-Stecker zur Verfügung. Ich habe es nicht ausprobiert, aber die Arduino IDE 2.0 kann es wahrscheinlich benutzen. Aber keine Sorge, das ist nicht nötig, da das GIGA ein "normales" Arduino-Board ist, das über seinen USB-Port (in diesem Fall USB-C) programmiert werden kann.
Unvollständige Software-Unterstützung
Um das GIGA in der Arduino IDE verwenden zu können, muss zuerst das Paket 'Arduino Mbed OS GIGA Boards' installiert werden. Zur Zeit kennt dieses Paket nur ein Board, man kann also nicht das falsche auswählen. Im Menü Tools können Sie die Speicherzuweisung konfigurieren und den Prozessorkern auswählen. Die mitgelieferte Beispielsammlung ist eine Mischung aus Beispielen für andere Mbed OS Boards, einschließlich des Portenta.
Sie können konfigurieren, wie der Speicher der MCU auf die beiden Kerne aufgeteilt werden soll.
Aus der Box heraus blinkt das Board eine RGB-LED neben der Audio-Buchse. Also habe ich mich entschlossen, das MultipleBlinks-Beispiel auszuprobieren. Das Kompilieren geht überraschend schnell und nach dem Laden des Sketches auf das Board (die RGB-LED leuchtet grün, schön) blinkt die LED wie erwartet. Aber wenn ich den Sketch richtig verstanden habe, akzeptiert er An/Aus-Befehle über die serielle Schnittstelle für die blaue LED. Bei mir hat das aber nicht funktioniert. Ich konnte die LED nicht ansteuern und bekam auch keine Rückmeldung.
Das Beispiel ArduinoLogo kann nicht einmal kompiliert werden.
Arduino GIGA R1 WiFi, ein leistungsfähiges Board
Mit seinen zwei ARM Cortex-M7- und M4-Kernen bietet es eine hohe Rechenleistung. Da er über Audio- und Videoanschlüsse verfügt, eignet er sich hervorragend für Multimedia- und Gaming Anwendungen. Sein Formfaktor ist identisch mit dem des Mega und gewährleistet die Pinkompatibilität mit bestehenden Shields, jedoch mit 3,3 V Signalpegel. Das Board kann mit bis zu 24 V versorgt werden, was sehr praktisch ist, und ist in einem durchsichtigen Gehäuse untergebracht, das einen gewissen Schutz vor Kurzschlüssen bietet.
Auf der Softwareseite scheinen die Dinge noch etwas unausgereift zu sein, mit nur wenigen Beispielen, die speziell auf das GIGA R1 abzielen oder es auch nur erwähnen. Ich bin aber zuversichtlich, dass dies in zukünftigen Versionen des Board-Pakets behoben wird.
Mit einem Verkaufspreis von knapp 70 € ist das Board etwas teuer, wenn man mich fragt. Günstigere und kleinere Alternativen zum Cortex-M7 sind das Teensy 4.1 (NXP iMXRT1062) und das Daisy Seed (STM32H750) von Electrosmith.
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