Ursprünglich sollte das Raspberry-Pi-Projekt den grundlegenden Informatikunterricht an Schulen fördern, doch sein günstiger Preis und die hohe Qualität haben es auch bei Enthusiasten beliebt gemacht. Heutzutage werden Raspberry Pi-Boards in verschiedenen Hobbyprojekten eingesetzt und Entwickler verbessern ständig die Kompatibilität des Geräts mit Linux-basierten Betriebssystemen.
Von der Raspberry Pi Foundation entwickelte Single-Board-Computer (SBCs) sind für energiesparende Projekte und erschwingliche kundenspezifische Computergeräte konzipiert, aber auf der Softwareseite gibt es immer Raum für Verbesserungen. Die meisten RaspberryPi-kompatiblen Betriebssysteme (einschließlich des offiziellen RaspberryPi-Betriebssystems) verwenden den Linux-Kernel, der kürzlich mit zwei Patches zur Verbesserung der Funktionalität aktualisiert wurde.
Der erste Patch implementiert die anfängliche „Suspend-to-Idle“-Unterstützung (s2idle) für den Arm-basierten BCM2835SoC, den Chip, der von früheren RaspberryPi-Modellen (Pi1 bis Pi3) verwendet wurde. Entwickler Stefan Wahren hat sich auf dieses spezielle SoC konzentriert, da es weniger komplex ist als die in späteren Modellen verwendeten und über eine umfangreiche Dokumentation verfügt.
LinuxS2idle ist ein Pausenzustand, der durch den ACPI-Standard definiert ist, eine Energieverwaltungstechnologie, die von Betriebssystemen zur Energieverwaltung in PCs und anderen Computergeräten verwendet wird. ACPI umfasst vier verschiedene Pausenzustände (S0, S1, S3, S4), von denen S4 der Ruhezustand ist, der RAM-Inhalte vor dem Herunterfahren auf der Festplatte speichert.
S2idle kann die Maschine in den „Freeze“-Modus versetzen und so den Betrieb des Geräts stoppen. Der auf den Raspberry Pi ausgerichtete Patch spart eine kleine Menge Energie, nur ein Drittel Watt. Auch wenn dies trivial erscheinen mag, wird es umso bedeutsamer, wenn man die Millionen von Raspberry Pi-Geräten bedenkt, die derzeit im Einsatz sind.
Der zweite Patch fügt eine „sehr einfache“ Implementierung der NUMA-Emulation (Non-Uniform Memory Access) für die arm64-Plattform hinzu. NUMA ist eine in der Linux-Welt bekannte Technologie, die den Speicherzugriff durch die Aufteilung des physischen RAM in Blöcke optimiert. Nach Angaben des Patch-Entwicklers kann der vom Raspberry Pi5 verwendete Speichercontroller (BCM2712) die Parallelität der physikalischen Organisation der Speicherchips durch bestimmte Allokationsstrategien (z. B. Interleaving) besser ausnutzen.
Das Endergebnis der NUMA-Simulation ist, dass die Leistung des RaspberryPi5-Boards „erheblich“ verbessert wurde. Die Ergebnisse von Geekbench6 zeigen, dass die Single-Core-Leistung um 6 % und die Multi-Core-Leistung um 18 % gestiegen ist. Der Patch-Entwickler wies außerdem darauf hin, dass die standardmäßige Linux-Zuteilungsstrategie nicht gestaffelt sei und dass „weitere Schritte“ erforderlich seien, um Leistungsverbesserungen im Raspberry Pi 5-Projekt zu erreichen.