Raspberry Pi 5: Windows 11 rückt näher

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Auf dem Einplatinencomputer Raspberry Pi 4 lässt sich das Microsoft-Betriebssystem Windows 10 IoT Core für Embedded Systems installieren. Die dazu nötigen Vorarbeiten, darunter eine UEFI-Firmware, ermöglichen aber auch die Installation von Windows 10 für ARM sowie von älteren Windows-11-Varianten.

Auf dem Raspberry Pi 5 läuft Windows 11 bisher höchstens holprig, doch an besserer Unterstützung wird eifrig gearbeitet.

UEFI-Unterbau

Damit sich Windows 10 IoT auf dem ARM-Einplatinencomputer Raspberry Pi 4 installieren lässt, wurde ein angepasstes UEFI-Image entwickelt. Daran hatte nicht nur Microsoft Interesse, sondern auch die Firma ARM, die mittlerweile auch am Raspi-Entwickler Raspberry Pi Limited beteiligt ist. Denn der Raspi 4 wurde dadurch zu einem der billigsten und am besten verfügbaren "ARM SystemReady ES Certified Systems".

Ziel von ARM SystemReady ist es, dass sich Linux und andere Betriebssysteme wie BSD, OpenWRT, VMware ESXi und Windows leichter und ohne aufwendige Anpassungen auf Systems-on-Chip (SoCs) mit ARM-(Cortex-)Rechenkernen installieren lassen.

Dazu setzt ARM auf das zwar komplexe, aber standardisierte und offengelegte Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) sowie auf das Advanced Configuration and Power Management Interface (ACPI), das das UEFI-Industriegremium ebenfalls pflegt. Viele Betriebssysteme können ohne spezifische Anpassungen von Rechnern mit ganz unterschiedlicher Hardware booten, wenn diese UEFI-kompatible Firmware haben. Das ist auch das Konzept der ARM Server Base System Architecture (SBSA), aus der ARM SystemReady hervorging. Auch Server mit ARM-SoCs von Ampere Computing und Nvidia (Grace) sind zu ARM SystemReady kompatibel, allerdings zu SystemReady SR.

Der Raspi 4 ist hingegen für SystemReady ES zertifiziert, wenn er mit der Firmware des Projekts Pi Firmware Task Force (pftf) startet. Diese implementiert die Server Base Boot Requirements (SBBR).

An der Pi Firmware Task Force beteiligen sich unter anderem Samer El-Haj-Mahmoud, der als Senior Principal Architect bei ARM arbeitet, sowie als weiterer ARM-Mitarbeiter Jeremy Linton. Unter anderem arbeitet aber auch Andrei Warkentin von Intel mit – obwohl er als "Senior Principal Engineer RISC-V Ecosystem Enablement" tätig ist. Doch UEFI unterstützt auch RISC-V. Auch der irische Rufus-Entwickler Pete Batard macht bei pftf mit.

Windows-Schleichweg

Microsoft wiederum zeigt bisher kein Interesse, Windows 11 als Desktop-Betriebssystem auf den Raspi zu bringen. Vielmehr geht es um Embedded Systems mit Windows 10 IoT.

Doch das vom rumänischen Programmierer Mario Bălănică geleitete Projekt WoR (Windows on R) nutzt den UEFI-Unterbau, um auch Windows 10 auf dem Raspi 4 starten zu können. Im Prinzip klappte das auch mit der ARM64-Version von Windows 11, aber laut Bălănică nur bis zu Windows 11 build 25163. Jüngere Versionen nutzen Funktionen, die erst ARM-Cortex-Prozessoren haben, die zur Spezifikation ARMv8.1-A kompatibel sind. Die Cortex-A72-Kerne im Broadcom BCM2711 des Raspi 4 beherrschen aber nur ARMv8-A.

Mit dem Raspi 5 könnte Windows 11 (wieder) möglich sein, denn die Cortex-A76-Kerne seines BCM2712 können ARMv8.2-A erfüllen, falls das die Broadcom-Entwickler umgesetzt haben. Der Qualcomm Snapdragon 8cx in älteren Windows-on-ARM-Notebooks hat ebenfalls Cortex-A76-Kerne und steht auf der Liste der von Windows 11 unterstützten Prozessoren.

Mario Bălănică brachte im Frühjahr 2023 Windows 11 auch auf den Einplatinencomputer Radxa Rock 5B mit dem ARM-SoC Rockchip RK3588, ebenfalls mit Cortex-A76-Kernen.

Für Windows 11 auf dem Raspi 4 (und 5) sind aber auch angepasste Treiber nötig, von denen Bălănică einige bereitstellt.

Noch kein Raspi-5-UEFI

Was zurzeit noch fehlt, ist ein UEFI-Image für den Raspberry Pi 5. Doch daran arbeitet Mario Bălănică offenbar: Ein GitHub-Repository mit einem Fork des EFI Development Kit II (EDK2) für den Raspi 5 wurde bereits angelegt.

Ob auch die Pi Firmware Task Force an einem UEFI-Image für den Raspi 5 arbeitet, ist unbekannt. Microsoft, ARM, VMware und Firmen wie Ampere Computing dürften jedoch großes Interesse haben, dass Programmierer Zugriff auf billige ARM64-Entwicklungssysteme mit UEFI-Firmware bekommen.

Hören Sie dazu auch:

• Bit-Rauschen, der Prozessor-Podcast: Die Technik des Raspberry Pi 5
• Bit-Rauschen, der Prozessor-Podcast: In den Tiefen des UEFI-BIOS

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(ciw)