RTX 5090 und Raspberry Pi: Ist Gaming möglich?
(scottjg.com)- Vergleichstest, der untersucht, ob mit einer NVIDIA RTX 5090 GPU am Raspberry Pi 5 tatsächlich gespielt werden kann
- Vergleich von drei günstigen Computern mit derselben GPU: Beelink MINI-S13, Radxa ROCK 5B und Raspberry Pi 5
- Auf ARM-basierten Boards ist der Leistungsverlust durch die FEX-Emulation gravierend, aktuelle Spiele sind fast nicht spielbar
- Spiele aus den 2010er-Jahren laufen teils mit niedrigen Einstellungen, insbesondere Portal 2 mit über 60 FPS in 4K
- Das Ergebnis: Das x86-System von Beelink ist insgesamt am besten, ARM-Boards sind energieeffizienter, bei der Gaming-Leistung aber eingeschränkt
Überblick über den Versuch
- Ausgangspunkt war die Idee, nicht eine GPU zu einem PC hinzuzufügen, sondern einen SBC (Single Board Computer) an eine GPU anzuschließen
- Nachdem bestätigt wurde, dass sich eine externe GPU an den Raspberry Pi 5 anschließen lässt, wurde die tatsächliche Gaming-Leistung verglichen
- Verglichen wurden Beelink MINI-S13 (Intel N150), Radxa ROCK 5B (RK3588) und Raspberry Pi 5 (BCM2712)
- Beelink: x86-basiert, unterstützt PCIe Gen3 x4
- ROCK 5B: ARM-basiert, 8 Kerne, PCIe Gen3 x4
- Pi 5: ARM-basiert, 4 Kerne, PCIe Gen2 x1 (ca. 500 MB/s Bandbreite)
eGPU-Konfiguration
- Über ein OCuLink-Dock wurde eine RTX 5090 Founders Edition (32 GB VRAM) mit jedem Gerät verbunden
- OCuLink ist eine Art PCIe-Erweiterungskabel, die externe Stromversorgung erfolgt separat
- Auf dem Intel-basierten Beelink wurde die GPU mit dem normalen NVIDIA-Treiber erkannt
- ARM-Boards sind wegen DMA-Inkonsistenz und Speicher-Alignment-Problemen nicht mit dem Standardtreiber kompatibel
- Ein Patch des GitHub-Nutzers @mariobalanca brachte den Treiber zum Laufen
- Der angepasste Treiber wurde für Ubuntu/Fedora veröffentlicht
Vergleich der CPU-Leistung
- Die meisten PC-Spiele sind für Intel-CPUs ausgelegt, daher wird auf ARM eine FEX-Kompatibilitätsschicht benötigt
- Mit FEX bricht die Leistung deutlich ein; die FEX-Leistung des Raspberry Pi 5 entspricht etwa einem Core 2 Quad Q9650 von 2008
- Untersucht wurde die Hypothese, ob Gaming trotz schwacher CPU mit einer starken GPU möglich ist
Ergebnisse der Spieletests
- Cyberpunk 2077 (2020):
- Auf dem Beelink bei niedrigen Einstellungen spielbar
- ROCK 5B liegt bei etwa 22 FPS, der Pi 5 bei unter 15 FPS und ist damit praktisch unspielbar
- Doom: The Dark Ages (2025):
- Läuft wegen fehlender FEX-Unterstützung nicht, zudem begrenzt ein CPU-Bottleneck auf 30 FPS
- Alien: Isolation (2014):
- Auf ARM wurde wegen Vulkan-/DXVK-Abstürzen OpenGL/WineD3D verwendet
- ROCK 5B erreicht im Schnitt 23 FPS, der Pi 5 etwa 15 FPS
- Hitman: Absolution (2012):
- Auf ARM-Boards nahezu nicht lauffähig, auf dem Beelink unter Windows flüssig
- Just Cause 2 Demo (2010):
- Der Pi 5 erreicht im Schnitt 40 FPS, einige Spiele aus den 2010ern sind also möglich
- Portal 2 (2011):
- In der nativen Linux-Version mit über 60 FPS bei 4K-Auflösung
- Läuft problemlos, auch ohne die Leistung der RTX 5090 vollständig auszureizen
Stromverbrauch
- Raspberry Pi 5: unter Last weniger als 9 W
- Beelink: etwa 30 W während des Cyberpunk-Benchmarks
- ARM-Boards liefern wegen der x86-Emulation weniger Leistung, sind aber pro Watt effizient
Fazit
- Die Kombination Raspberry Pi 5 + RTX 5090 ist „technisch möglich, aber nicht praktisch“
- Aktuelle Spiele (ab 2020) laufen meist mit 16 FPS oder weniger und sind damit unpraktisch
- Spiele aus den 2010er-Jahren lassen sich mit niedrigen Einstellungen spielen
- Der Beelink MINI-S13 liefert insgesamt die beste Gaming-Leistung
- Native x86-Umgebung, unter Windows höhere FPS als mit WINE/Proton
- Der ROCK 5B ist dem Pi 5 leicht überlegen, der FEX-Emulationsverlust verhindert aber einen großen Abstand
- ARM-basiertes Gaming könnte sich künftig durch Valves ARM-VR-Headset oder NVIDIAs ARM-SoC verbessern
- Derzeit ist der Anschluss einer teuren GPU an einen günstigen SBC eher ein experimenteller Spaß als eine praktische Lösung
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Die physische Schnittstelle deutete an, dass es möglich sein müsste, also hat man es einfach ausprobiert — und es funktionierte deutlich besser als erwartet.
Bei Anwendungen mit hoher GPU-Last und Bandbreitenbeschränkungen könnte so eine Kombination tatsächlich nützlich sein. Im Grunde hat man der 5090 damit einen Ethernet-Port hinzugefügt, und das hat durchaus einen Wert.
Einen Pi an eine 5090 zu hängen bedeutet also buchstäblich, „ein Pferd gegen ein 10.000-mal größeres Pferd auszutauschen“.
Rechnet man Zubehör dazu, sind sie teurer als x86-Mini-PCs und weniger effizient als gebrauchte Thin Clients.
Die Preiserhöhungen aus der Chipmangel-Zeit sind noch immer nicht wirklich zurückgegangen.
5V-Stromversorgung mit hoher Stromstärke, Micro-HDMI, PCIe-Ribbon-Kabel, SSD-Adapter, fehlendes Gehäuse, seitlicher Stromeingang — es gibt viele unbequeme Aspekte.
GPIO ist zwar der Kernpunkt, aber in der Praxis erledigt man die meisten Hardware-Hacks günstiger mit einem Mikrocontroller.
Der Vorteil ist, dass sich Peripherie wie Kameras oder GPIO einfach anbinden lässt.
Laut einem Beitrag von Phoronix scheint es im FEX-Emulator teilweise zu funktionieren oder Unterstützung dafür in Arbeit zu sein.
Bei einem Singleplayer-Spiel bleibt die Frage, „wen man hier eigentlich betrügen soll“.
Selbst einstellige FPS waren für einen zehnjährigen Gamer noch völlig „spielbar“.
DGX Spark und Mac Studio scheinen derzeit die leistungsstärksten Arm-basierten Plattformen zu sein.
Noch erstaunlicher als die Geschwindigkeit ist die schlichte Tatsache: „Es läuft.“
Ich habe schon Treiber neu installiert, gereinigt, zurückgerollt und alles Mögliche versucht, aber nichts hat geholfen.
Unter Bazzite + Proton läuft dagegen alles perfekt. Ich werde wohl künftig auf Linux-Gaming setzen.
Warum dieser Unterschied entsteht, ist mir immer noch ein Rätsel.
Pi4: 20 FPS / 5W, Pi5: 40 FPS / 10W, 3588: über 300 FPS / 15W
Damit ist die 5090 fürs eigentliche Gameplay bedeutungslos.
Mehr Polygone und Texturen garantieren keinen Spielspaß. AAA-Spiele haben ihren Höhepunkt bereits überschritten, und Modding auf Basis von C#/Java ist deutlich spannender.
Perfekt war es nicht, aber damals fühlte es sich wie ein großartiger Hack an.
Heute gibt es sicher bessere Wege, aber externe GPUs sind immer noch nützliche und coole Lösungen.
Man muss sich auch weniger um die Kühlung sorgen — dafür sind Kopfhörer zur Lärmdämmung Pflicht.
Im Wohnheim funktionierte es nicht, zu Hause dagegen schon, also lag es wohl an Interferenzen.
Vermutlich würde man mit einer 5060 statt einer 5090 ein ähnliches Ergebnis bekommen.
Wenn man zum Beispiel einen günstigen AMD-eGPU an einen N150-Mini-PC hängt, könnte man Leistung auf dem Niveau eines preiswerten Gaming-Laptops erreichen.
Es wäre spannend, nur die GPU zu wechseln und eine Preis-pro-FPS-Kurve zu zeichnen.
Die Herstellungskosten wären gering, aber für die Zusatzfunktion ließen sich vielleicht 100 Dollar mehr verlangen.