Arduino UNO Q vs Raspberry Pi – Wenn Mikrocontroller auf Mini-Computer trifft!

Arduino UNO Q oder Raspberry Pi 4B: Welches Board passt zu deinem Projekt? Beide führen Linux und Python aus. Der UNO Q bringt zusätzlich einen STM32-Mikrocontroller mit, der Arduino-Sketches unabhängig von Linux-Anwendungen ausführt.

Für den Vergleich habe ich den Arduino UNO Q mit 2 GB RAM und 16 GB eMMC sowie den Raspberry Pi 4B mit 2 GB RAM gegenübergestellt. Neben Ausstattung und Entwicklungsumgebung geht es um drei einfache Python-Tests für Rechenoperationen, Dateizugriffe und einen Download.

Die Messwerte stammen aus dem ursprünglichen Vergleich von Oktober 2025. Die Produktangaben und Einordnung wurden am 11. November 2026 überarbeitet; die Benchmarks wurden dabei nicht erneut ausgeführt. Ein Raspberry Pi 5 war nicht Teil dieses Tests.

So kannst du einschätzen, wann die Kombination aus Linux und Mikrocontroller nützlich ist und wann die Anschlüsse und Rechenleistung des Raspberry Pi 4B besser passen.

Transparenzhinweis: Arduino UNO Q und Raspberry Pi 4B wurden von mir privat gekauft. Der Beitrag ist keine bezahlte Kooperation. Die Messwerte beziehen sich auf meinen damaligen Aufbau. Technische Herstellerangaben sind am Ende mit Quellen verlinkt.

Technischer Vergleich: Arduino UNO Q vs. Raspberry Pi

Der Arduino UNO Q kombiniert einen Linux-Prozessor mit einer separaten MCU. Beim Raspberry Pi 4B laufen die hier betrachteten Anwendungen unter Linux. Zeitkritische Steuerung lässt sich beim UNO Q auf die MCU auslagern; beim Pi kann dafür je nach Anforderung zusätzliche Hardware sinnvoll sein.

Die Tabelle vergleicht die getesteten 2-GB-Modelle. Herausgeführte Kamera-, Display- oder Audiosignale des UNO Q sind dabei nicht gleichbedeutend mit direkt nutzbaren Anschlüssen für jedes Zubehör.

Kurzfazit:

• Der Arduino UNO Q ist kleiner, besitzt jedoch zwei Prozessoren (MPU + MCU) und damit eine Kombination aus Linux-MPU und MCU.
• Der Raspberry Pi 4B bietet mehr RAM-Optionen, mehr USB-Ports und Videoausgänge, bleibt also der Allrounder für Multimedia- und Serverprojekte.
• Der UNO Q punktet mit integriertem eMMC-Speicher, RGB-LEDs, Qwiic-Anschluss und UNO-Pin-Anordnung. Signalpegel und Bibliotheken müssen zum verwendeten Zubehör passen.

Stand November 2026: Den UNO Q gibt es mit 2 GB RAM / 16 GB eMMC und 4 GB RAM / 32 GB eMMC. Arduino hat die größere Variante am 20. Januar 2026 eingeführt. Die folgenden Messungen gelten ausschließlich für die 2-GB-Version.

Performance-Test mit Python

Für die drei Tests verwende ich dieselben Python-Skripte auf beiden Boards. Das zeigt das Verhalten dieser Programme, ersetzt aber keinen umfassenden Hardware-Benchmark. Python-Version, Betriebssystem, Hintergrundlast, Kühlung und Speichermedium können die Ergebnisse beeinflussen.

Der CPU-Test nutzt einen einzelnen Python-Prozess und misst keine gesamte Mehrkernleistung. Die damaligen OS- und Python-Versionen, die verwendete microSD-Karte sowie Wiederholungsmessungen sind hier nicht vollständig dokumentiert. Die Zahlen sind daher als Ergebnisse dieses Aufbaus zu verstehen. Eine vergleichende Bootzeitmessung liegt nicht vor.

Für den Performance-Test habe ich drei einfache Python-Skripte verwendet, die gezielt unterschiedliche Bereiche messen:

• CPU-Test – Rechenleistung und Schleifen
• I/O-Test – Dateizugriff auf Speicher
• Netzwerk-Test – Geschwindigkeit und Reaktionszeit

CPU-Test – Rechenleistung und Schleifen

Das Skript führt fünf Millionen Schleifendurchläufe mit jeweils drei mathematischen Funktionsaufrufen aus. Der Pi 4B benötigt laut Ergebnistabelle 3,11 Sekunden, der UNO Q 6,46 Sekunden. Der Pi ist in diesem Test etwa 2,1-mal so schnell. Seine Cortex-A72-Kerne unterscheiden sich architektonisch von den Cortex-A53-Kernen des UNO Q; der Takt allein erklärt das Ergebnis nicht.

#!/usr/bin/env python3
"""
CPU Performance Benchmark
-------------------------
Misst die Ausführungszeit von mathematischen Operationen.
Getestet auf:
- Arduino UNO Q (Qualcomm QRB2210, Quad-Core ARM Cortex-A53)
- Raspberry Pi 4B (Broadcom BCM2711, Quad-Core ARM Cortex-A72)
"""

import time
import math
import platform
import multiprocessing

def cpu_benchmark(iterations: int = 5_000_000):
    print(f"Starte CPU-Test mit {iterations:,} Operationen ...\n")
    start = time.time()

    for i in range(iterations):
        # Beispielhafte Rechenoperationen
        math.sqrt(123.456)
        math.sin(i)
        math.log(i + 1)

    end = time.time()
    duration = end - start
    print(f"Dauer: {duration:.2f} Sekunden")
    print(f"Operationen pro Sekunde: {iterations / duration:,.0f}\n")
    return duration


def system_info():
    print("Systeminformationen:")
    print(f"Gerät: {platform.node()}")
    print(f"Plattform: {platform.system()} {platform.release()}")
    print(f"Prozessor: {platform.processor()}")
    print(f"CPU-Kerne: {multiprocessing.cpu_count()}\n")


if __name__ == "__main__":
    print("=" * 50)
    print("🔹 CPU Benchmark – Arduino UNO Q / Raspberry Pi Vergleich")
    print("=" * 50)

    system_info()
    duration = cpu_benchmark()

    print("=" * 50)
    print("Benchmark abgeschlossen.")
    print("Hinweis: Werte können leicht variieren – Systemlast und Temperatur beachten.")
    print("=" * 50)

I/O-Test – Dateizugriff auf Speicher

Der Dateitest schreibt 10.000 Textzeilen und liest die Datei anschließend wieder ein. Das Skript erzwingt kein dauerhaftes Schreiben auf den Datenträger; der anschließende Lesezugriff kann aus dem Betriebssystem-Cache bedient werden. Die kurzen Laufzeiten belegen deshalb keinen generellen Geschwindigkeitsvorteil von eMMC gegenüber microSD. In dieser Messung liegt der Pi sogar geringfügig vorn.

#!/usr/bin/env python3
"""
I/O Performance Benchmark
-------------------------
Misst die Schreib- und Lesezeit von Textdateien.
Getestet auf:
- Arduino UNO Q (eMMC)
- Raspberry Pi 4B (microSD)
"""

import time
import os
import platform

FILENAME = "io_test.txt"
REPEATS = 10_000  # Anzahl der Zeilen
CONTENT = "Arduino UNO Q vs Raspberry Pi – Performance Test\n" * REPEATS

def write_test():
    start = time.time()
    with open(FILENAME, "w") as f:
        f.write(CONTENT)
    duration = time.time() - start
    print(f"📤 Schreibzeit: {duration:.4f} Sekunden")
    return duration

def read_test():
    start = time.time()
    with open(FILENAME, "r") as f:
        _ = f.read()
    duration = time.time() - start
    print(f"📥 Lesezeit:   {duration:.4f} Sekunden")
    return duration

def system_info():
    print("Systeminformationen:")
    print(f"Gerät: {platform.node()}")
    print(f"Plattform: {platform.system()} {platform.release()}")
    print(f"Prozessor: {platform.processor()}")
    print(f"Dateisystem: {os.getcwd()}\n")

if __name__ == "__main__":
    print("=" * 50)
    print("💾 I/O Benchmark – Arduino UNO Q / Raspberry Pi Vergleich")
    print("=" * 50)

    system_info()

    write_duration = write_test()
    read_duration = read_test()

    print("\nErgebnis:")
    print(f"Gesamtdauer: {write_duration + read_duration:.4f} Sekunden")
    print("=" * 50)
    print("Benchmark abgeschlossen.")
    print("Hinweis: Wiederhole den Test mehrmals, um Durchschnittswerte zu erhalten.")
    print("=" * 50)

Für das folgende Skript wird zusätzlich das Python-Paket requests benötigt, das auf Debian-basierten Systemen beispielsweise mit sudo apt install python3-requests installiert werden kann. Der Code dokumentiert den damaligen Test. Er prüft den HTTP-Status nicht; vor einem erneuten Vergleich muss sichergestellt werden, dass tatsächlich die Testdatei und keine Fehlerseite geladen wird. Die damalige externe Download-URL wurde bei dieser redaktionellen Aktualisierung nicht erneut getestet.

Netzwerk-Test – Geschwindigkeit und Reaktionszeit

Der Netzwerktest lädt eine 5-MB-Datei von einem externen Server herunter. Er erfasst den gesamten Downloadweg einschließlich Internetanschluss und Server, nicht isoliert die WLAN-Leistung. Der UNO Q benötigt laut Tabelle 6,28 Sekunden, der Pi 4B 4,08 Sekunden. Für einen gezielten Netzwerkvergleich wäre ein lokaler Test unter gleichen Anschluss- und Funkbedingungen nötig.

#!/usr/bin/env python3
"""
Network Performance Benchmark
-----------------------------
Misst die Downloadzeit und Datenrate beim Abruf einer Datei oder Webseite.
Getestet auf:
- Arduino UNO Q (Wi-Fi 5)
- Raspberry Pi 4B (Wi-Fi 5)
"""

import time
import requests
import platform

# Test-URL – wähle eine größere Datei oder bekannte Domain mit stabiler Verbindung
URL = "http://ipv4.download.thinkbroadband.com/5MB.zip"   # 5-MB-Testdatei
CHUNK_SIZE = 1024 * 128  # 128 KB

def system_info():
    print("Systeminformationen:")
    print(f"Gerät: {platform.node()}")
    print(f"Plattform: {platform.system()} {platform.release()}")
    print(f"Prozessor: {platform.processor()}\n")

def download_test(url: str):
    print(f"Starte Download von: {url}")
    start = time.time()
    response = requests.get(url, stream=True)
    size = 0

    for chunk in response.iter_content(chunk_size=CHUNK_SIZE):
        if chunk:
            size += len(chunk)

    duration = time.time() - start
    mb = size / (1024 * 1024)
    speed = mb / duration
    print(f"📥 Geladen: {mb:.2f} MB in {duration:.2f} s → {speed:.2f} MB/s")
    return duration, speed


if __name__ == "__main__":
    print("=" * 60)
    print("🌐 Netzwerk-Benchmark – Arduino UNO Q / Raspberry Pi Vergleich")
    print("=" * 60)

    system_info()
    try:
        duration, speed = download_test(URL)
        print("\nErgebnis:")
        print(f"Downloadzeit: {duration:.2f} s, Durchschnitt: {speed:.2f} MB/s")
    except Exception as e:
        print(f"Fehler beim Download: {e}")

    print("=" * 60)
    print("Benchmark abgeschlossen. Wiederhole den Test mehrfach für Durchschnittswerte.")
    print("=" * 60)

Ergebnisse im Überblick

Fazit

Im gezeigten Python-CPU-Test ist der Raspberry Pi 4B etwa 2,1-mal so schnell. Auch der externe Download war in diesem Durchlauf auf dem Pi schneller. Die Dateizeiten liegen dicht beieinander und erlauben wegen der Cache-Einflüsse keine belastbare Aussage über eMMC und microSD.

Der zusätzliche Mikrocontroller des UNO Q wird von diesen Python-Tests nicht bewertet. Sein Nutzen liegt darin, zeitkritische Steuerung mit Linux-Anwendungen zu verbinden.

• Der Pi bleibt der kleine Allround-Computer für komplexe Anwendungen und KI.
• Der UNO Q verbindet Arduino-Sketches auf der MCU und Linux-Anwendungen in einem kompakten Aufbau.

Energieverbrauch & Kühlung

Ein oft unterschätzter, aber entscheidender Punkt beim Vergleich von Einplatinencomputern ist der Energieverbrauch – insbesondere dann, wenn Projekte im Dauerbetrieb oder mobil laufen.

Für beide getesteten Boards ist eine stabile 5-V-Versorgung mit mindestens 3 A vorgesehen. Die daraus errechneten 15 Watt beschreiben das Leistungsbudget der Versorgung und sind kein gemessener Verbrauch. Angeschlossene Geräte müssen bei der Dimensionierung berücksichtigt werden.

Beim Raspberry Pi 4B habe ich einen passiven Kühlkörper verwendet. Bei längerer Rechenlast können Kühlkörper, Luftstrom oder ein Lüfter temperaturbedingte Taktabsenkungen vermeiden helfen. Der Bedarf hängt vom Gehäuse, der Umgebung und der Anwendung ab.

Für diesen Vergleich wurden keine systematischen Verbrauchs- und Temperaturmessungen beider Boards dokumentiert. Deshalb lässt sich daraus kein genereller Effizienzvorteil des UNO Q ableiten. Für mobile oder solarbetriebene Projekte solltest du den vollständigen Aufbau im vorgesehenen Betrieb messen.

Laut offizieller Dokumentation unterstützt der UNO Q mehrere Stromversorgungsoptionen:

• USB-C Port: nutzt USB Power Delivery (PD), fordert aber ausschließlich ein 5V / 3A Profil an.
  Höhere PD-Spannungen (9V, 12V etc.) werden nicht angefragt.
  Arduino empfiehlt ausdrücklich, ein Kabel und Netzteil zu verwenden, die für 5V / 3A ausgelegt sind, damit kurzfristige Lastspitzen – etwa durch WLAN-Aktivität oder Displaystart – keine Spannungsabfälle am Stecker verursachen.
• VIN-Eingang (7–24 V DC): erlaubt klassische externe Spannungsversorgung über Netzteil oder Akku.
• Direkter 5V-Zugang über JANALOG-Header: hier kann ein geregeltes 5V-Signal eingespeist werden – ideal für Embedded-Projekte oder Integration in größere Systeme.

Quelle: https://docs.arduino.cc/tutorials/uno-q/power-specification/

Entwicklungsumgebung & Benutzerfreundlichkeit

Beide Boards lassen sich im Netzwerk ohne dauerhaft angeschlossenen Entwicklungsrechner betreiben. SSH ermöglicht den Zugriff auf Linux. Beim UNO Q ergänzt Arduino App Lab die Arbeit an Python-Anwendungen und Arduino-Sketches. Lokale Netzwerkzugriffe benötigen nicht grundsätzlich eine Internetverbindung.

Der Raspberry Pi läuft unter einem vollwertigen Debian-basierten Linux-System, auf das man wahlweise direkt oder remote zugreifen kann.
Wer möchte, schließt einfach Tastatur, Maus und Monitor an und arbeitet wie an einem Mini-PC – inklusive Desktop, Dateimanager und Browser.

Alternativ erfolgt der Zugriff auf den Raspberry Pi per SSH, etwa beim Betrieb ohne Bildschirm. Python, C++ und Node.js lassen sich unter Linux nutzen. Installation und Pflege der benötigten Pakete gehören zum Projekt, wie auch bei eigenen Linux-Anwendungen auf dem UNO Q.

Arduino App Lab bündelt Python-Anwendungen, Arduino-Sketches und Softwarebausteine für den UNO Q. Linux und MCU kommunizieren über die Bridge-Bibliothek. App Lab kann auf einem verbundenen Rechner oder direkt auf dem Board genutzt werden. Zusätzlich lässt sich die MCU mit Arduino IDE 2 oder neuer programmieren.

Die Wahl der Entwicklungsumgebung hängt vom Projekt und den benötigten Bibliotheken ab. Die Bündelung in App Lab ist kein Nachweis für eine grundsätzlich höhere Stabilität des UNO Q.

• Der Raspberry Pi bietet maximale Offenheit, verlangt aber technisches Verständnis und Pflege des Systems.
• Der Arduino UNO Q bietet mit App Lab eine gemeinsame Umgebung für Linux-Anwendungen und MCU-Sketches.

Preis / Leistung

Neben technischer Ausstattung und Performance spielt natürlich auch der Preis eine große Rolle – besonders, wenn es um Maker-Projekte oder den Aufbau mehrerer Geräte geht.

Der UNO Q mit 2 GB RAM / 16 GB eMMC wird im offiziellen Arduino-Shop bei der Prüfung am 11. November 2026 mit 59,90 € inklusive Mehrwertsteuer angezeigt. Versandkosten und endgültiger Preis richten sich nach dem jeweiligen Angebot. Die Preisangabe von Oktober 2025 ist überholt.

Für einen fairen Preisvergleich zählen gleicher RAM-Umfang und das benötigte Zubehör. Beim Pi kommt ein Speichermedium hinzu, der UNO Q besitzt bereits eMMC. Für Monitor, mehrere USB-Geräte oder Ethernet benötigt der UNO Q gegebenenfalls einen geeigneten USB-C-Hub. Die damaligen Pi-Shoppreise werden hier nicht als aktuelle Preise weitergeführt.

Allerdings kommen bei beiden Systemen noch kleine Zusatzkosten hinzu:

• ein stabil geregeltes 5 V / 3 A-Netzteil mit ausreichender Reserve für angeschlossene Geräte
• ein hochwertiges USB-C-Kabel, das dauerhaft 3 A übertragen kann
• optional: Kühlkörper oder Lüfter (empfohlen beim Raspberry Pi)

In meinem damaligen Aufbau funktionierte die Verbindung nach dem Wechsel auf ein USB-C-3.0-Kabel und einen anderen USB-Port zuverlässig. Daraus folgt keine allgemeine Erfolgsgarantie für blaue USB-Buchsen. Benötigt werden ein geeignetes Datenkabel und ausreichende Stromversorgung; für Videoausgabe muss das Zubehör zusätzlich die benötigte DisplayPort-Funktion unterstützen.

Fazit – Zwei Systeme, zwei Philosophien

Die Python-Tests zeigen einen Vorteil des Pi 4B bei der verwendeten Rechenschleife und beim damaligen Download. Sie bewerten weder die gesamte Plattformleistung noch die Echtzeiteigenschaften des UNO Q.

Der Raspberry Pi 4B bietet mehr direkt nutzbare Anschlüsse: USB-A, Gigabit-Ethernet und micro-HDMI erleichtern Server-, Desktop- und Multimedia-Aufbauten. Im gezeigten Python-CPU-Test ist er schneller. Welche Plattform für eine KI-Anwendung genügt, hängt vom konkreten Modell und den benötigten Bibliotheken ab.

Der Arduino UNO Q ist besonders interessant, wenn du Linux und Mikrocontroller-Steuerung kombinieren möchtest. Die MCU kann zeitkritische Aufgaben übernehmen, während Linux etwa Bilddaten verarbeitet oder Netzwerkdienste ausführt. eMMC, LED-Matrix und Qwiic sind bereits integriert.

Arduino App Lab bietet dafür einen gemeinsamen Entwicklungsablauf. Wie gut dieser passt, hängt von Softwareversion, Bibliotheken und Zubehör ab. Die dokumentierten Tests belegen keinen grundsätzlichen Vorteil bei Stabilität, Temperatur oder Energiebedarf.

Für einen Linux-Rechner mit mehreren direkt angeschlossenen Geräten spricht der Pi 4B. Wenn Linux und eine separate MCU eng zusammenarbeiten sollen, ist der UNO Q eine passende Option. Für einen Neukauf sollten aktuelle Gesamtpreise und gegebenenfalls ein Pi 5 berücksichtigt werden; dessen Leistung wurde hier nicht gemessen.

FAQ – Häufig gestellte Fragen zum Arduino UNO Q und Raspberry Pi

Quellen und aktueller Produktstand

Produktangaben geprüft am 11. November 2026. Die Messwerte stammen weiterhin aus dem Vergleich von Oktober 2025.

• Arduino UNO Q: Datenblatt und Pinbelegung
• Arduino UNO Q: Benutzerhandbuch und Entwicklungsumgebungen
• Arduino: Einführung der 4-GB-/32-GB-Version
• Arduino-Shop: UNO Q mit 2 GB
• Raspberry Pi: Schnittstellen und Bildausgabe
• Python: flush und fsync beim Schreiben auf Datenträger

Letzte Aktualisierung am: 11. November 2026