Nastavljajući putovanje kroz SBC vode, učili smo jednu interesantnu sinergiju ideja pod nazivom Cool Pi 4B. U pitanju je danas veoma perspektivan RK3588S SoC heterogenog ARM big.LITTLE dizajna, sa četiri Cortex-A76 jezgra na 2400 MHz i četiri Cortex-A55 jezgra na 1800 Mhz, uz četvorojezgrani ARM Mali-G610 GPU i NPU od 6 TOPs (INT 8). U pitanju je SoC u svojoj slabijoj varijanti RK3588S, koja se od RK3588 ne razlikuje u procesorskoj snazi, već u komunikacionim mogućnostima sa periferijama, pre svega tu mislimo na USB portove, HDMI i PCIe.
Prvi element sinergije smo ovime otkrili, a drugi je RPi 4 format pločice. Upravo je to glavna ideja vodilja Cool Pi tima prilikom izgradnje ovog rešenja. Napraviti SBC u identičnom formatu kao RPi 4, na daleko snažnijoj platformi, koji bi mogao da bude “pin to pin kompatibilan” RPi 4 na stereoidima. Odmah da razvejemo neke nade, koje su nelogične: RPi 4 i Cool Pi 4B su bazirani na dva potpuno različita SoC-a. Ovde imamo, nazovimo je, “hardversku mimikriju”: osmojezgarni 2400/1800 Mhz Rochchip RK3588S i četvorojezgarni 1800 MHz Broadcom BCM2711, pri čemu se RK3588S kamuflira u BCM2711. Iako su oba ARM bazirana, razlika je prevelika da bi bila moguća jednostavna zamena. Nas je začudilo da smo na forumima videli očekivanja da je moguće jednostavno iščupati RPi 4 iz nekog projekta i zameniti ga Cool Pi 4B-om, bez ispravke softvera i hardera.
Cool Pi 4B dolazi u luksuznoj kutiji. Photo: magazin Mehatronika
Cool Pi 4B nam je stigao direktno od proizvođača, a putovanje je malo potrajalo zbog poštanskih peripetija. Iako smo imali tracking broj u jednom trenutku se paket “zaglavio” na nekoj od međustanica i mi smo se iskreno oprostili od ideje da će ikada stići. Neočekivano, iako je tracking alat govorio da se pošiljka nalazi još negde na putu, iznenadio nas je paket sa Cool Pi oznakama. Unutra se nalazila veoma lepo stilizovana crna kutija sa natpisom “Cool Only On Line, Play Innovation”.
Cool Pi 4B i kutija u kojoj dolazi. Photo: magazin Mehatronika
Hardver koji Cool Pi 4B čini snažnim
Unutra se po oznakama sa zadnje strane nalazio Cool Pi 4B sa 16 GB LPDDR4x 1866 MHz i eMMC. Kasnijim pregedom videli smo da su u pitanju dva Rayson RS2G32LV4 D4BDT-53BT memorijska modula. Oznaka otkriva da je svaki od modula od 8 GB – širine 32 bita, LDDR4 RAM-a, brzine 3733 Mbps. Za sada nismo u rukama imali, niti videli kod drugih proizvođača RK3588 SBC-ove sa više od 16 GB memorije, ali smo na Cool Pi forumu saznali da je od maja 2023. godine u ponudi model Cool Pi PRO 4B sa 32 GB RAM i eMMC-om od 256 GB. U pitanju je ista ploča kao i ova naša, samo je promena u memorijskim čipovima i eMMC modulu, uz novi kernel.
Cool Pi 4B je interesantan šareni detalj na stolu. Photo: magazin Mehatronika
Podigli smo poklopac i u ležištu po meri od crnog suđera ukazao nam se naš primerak Cool Pi 4B sa montiranim plavim aluinijumskih hladnjakom, crnim ventilatorom,. Ceo komplet je montiran na pleksiglas pločicu pomoću zavrtanja i mesinganih nožica-odstojnika. Na taj način je donja srana ploče SBC-a izolovana i zaštićena od dodira. To je odlično rešenje koje ni u čemu ne umanjuje funkcionalnost, je se sa te strane ploče nalazi samo eMMC modul, koju, sem u slučaju da dođe do otkaza nećemo menjati, posebno kada imamo u vidu da je u pitanju eMMC veličine 128 GB. Sa donje strane je i ležište za SD karticu, za koju nam je žao što nije “push-push”, mada mu je lako prići, jer je montirana uz ivicu, a SD kartica se ubacuje bočno. Primerak koji smo dobili je sa ploču sa revizijom 1.1 iz 2023. godine.
Cool Pi 4B na donjoj strani ima eMMC. Vidi se i akrilna zaštita ploče. Photo: magazin Mehatronika
Sa gornje strane, već smo napomenuli, sa četiri zavrtnja je montiran plavi hladnjak preko cele ploče, izuzimajući konektore. Na taj način nam je skriven izgled i pristup ploči sa gornje strane. To nije bitno, jer ni jedan konektor nije zaklonjen, pa time i pristupačni, sem jednog. U pitanju su tri rupe sa metalnim ivicama, koje su u stvari namenjene ulasku u MASKROM mod. Selekcija moda se vrši prilikom podizanja sistema, spajanjem dve rupe provodnim predmetom. S obzirom da je MASKROM mod “poslednje sredstvo oživljavanja” SBC-a, nama nije trebao ni jednom u više od mesec dana svakodnevne upotrebe Cool Pi 4B, bez obzira što smo u tom periodu isprobali sve ponuđene OS-ove, a njih nije malo.
Pogled na veliki aluminijusmi hladnjak i cooler. Photo: magazin Mehatronika
Sa prednje strane ploče, oponašajući RPi 4 raspored, nalaze se 4 USB-A porta, po dva 2.0 i dva 3.0 i desno od njih je 1 Gbps Ethernet koga menadžuje RTL8111HS. Iza Ethernet konektora je četvoropisnki heder za PoE HAT.
USB i Ethernet priključci. Photo: magazin Mehatronika
Uz desnu stranu ploče postavjen je 40 pinski GPIO heder. Raspored pinova je usagašen sa funkcionalnošću RPi 4 hedera. Na ploči nema posebnog konektora za napajanje ventilatora, tako da se on mora napajati sa GPIO hedera. To rešenje možda i nije najsrećnije, jer ipak ometa slobodno korišćenje GPIO hedera. Veći problem je to što je napon na GPIO pinovima prisutan uvek kada je u SBC uključen USB-C za napajanje. To znači da će se vetilator okretati i kada je SBC ugašen. Kao step-down DC/DC konvertor korišćen je SCT9336 na čije ulaze se može dovesti napajanje u opsegu 3.8-28 V/5 A. Obatite pažnju da neka pametna napajanja prilikom uključivanja zbog načina rada na trenutak obaraju napon na izlazu, što dovodi do repetitivnog resetovanja SBC-a. U tom slučaju potrebno je zameniti napajanje.
Cool Pi 4B 40 pinski heder. Photo: magazin Mehatronika
Ventilator u kombinaciji sa velikim hladnjakom je odlično termalno rešenje. U stress testu nakon 22 minuta 100% rada svih jezgara, temperatura se ustalila na 82,2°C za velika jezgra i 79,5°C za mala. Ni nakon dva sata nije došlo do promene temperature, niti su jegra termalno trotlovali: takt im je ostao 2352/1800 MHz. Da odmah prokomentarišemo prvi broj. Znamo do sada da RK3588 SoC može, u zavisnosti od kvaliteta samog silicijuma, na velikim jezgrima postaviti maksimalnu brzinu ispod 2400 MHz u koracima od 2 %. Sretali smo se i sa 2400 MHz (Orange Pi 5), ali i sa 2352 MHz (Friendlyelec Nano Pi R6S/R6C) i 2304 MHz (Mixtile Blade 3). U realnom radu, a to je naše dosadašnje iskustvo, ova razlika u maksimalnim brzinama velikih jezgara ne pravi začajnu razliku za rad korisnika.
Sa leve strane ploče nalaze se redom: ON/OFF prekidač, 3,5 mm stereo audio džek na koga se dovodi signal iz ES8316 24 bitnog audio codec-a, MIPI CSI konektor za kameru (kompatibilne su OV5647 i IMX219 senzori), micro HDMI 2.1 port sposoban da prikaže 8K60 sliku, miniDP 1.4 sposoban da prikaže 4K60 sliku i USB-C za napajanje. Ovde se komentar sam nameće: iako su MIPI portovi identični kao i kod RPi 4, zbog različitih SoC-eva nije moguće koristiti RPi kamere sve dok ne bude urađena podrška sa kernelskim drajverima za njih na RK3588. Na tome se radi, ali za sada nemamo funkcionalna rešenja. Tim je dodatno zbog izbora RK3588S bio primoran da umesto dva micro HDMI porta, postavi jedan micro HDMI i jedan miniDP. miniDP je dimenziono viši i na to morate obratiti pažnju prilikom izbora kućišta i sistema za hlađenja ovog SBC-a. Nisu svi RPi 4 dodaci dimenziono kompatibilni. Neki jednostavno neće fizički moći da se montiraju. I ovde ćemo reći, žao nam je što nije izabran RK3588. Mogao bi da se doda ili zameni jedan Tx HDMI sa jednim Rx HDMI-em i ono nama najbitnije, ploča bi mogla da ima PCIe SSD pune brzine, što bi je učinilo neuporedivo versatilnijom.
Cool Pi 4B USB-C, mikroDP, mini HDMI, mipi CSI, audio džek i on/off dugme. Photo: magazin Mehatronika
Najzad sa zadnje strane, pored pomenutog MIPI DSI konektora, nalazi se i Wi-Fi/BT dual frequency antena. Ispod hladnjaka nalazi se Cdtech (China Dragon Technology) AIC8800D 2R2T Wi-Fi 6/BT 5.0 kompaibilan modul, te je moguće povezati se na dve mreže. On ne daje maksimalne brzine komunikacije propisane Wi-Fi 6 standardom (802.11b/g/n/ac/ax) već ide do 229 Mbps, ali će se bez problema integrisati u Wi-Fi 6 mrežu.
Cool Pi 4B Wi-Fi / BT antena. Photo: magazin Mehatronika
Ovo je možda najbitnija razlika 1.1 revizije ploče, jer je prethodna bila sa AP6256 Wi-Fi modulom koji je mogao da uspostavi samo jednu vezu i bio je bez prateće antene na ploči, maksimalne brzine 433,3 Mbps. Cool Pi sada nudi i treću varijantu sa AP6275S 2R2T modulom brzine 1200 Mbps. Druga razlika kod naše ploče je u eMMC konektoru. Naš je BM20B, a ranije je tu bio GB042.
Cool Pi 4B mipi konektor za displej. Photo: magazin Mehatronika
Softver i korisnička podrška
Od svih karakteristika nekog SBC-a, sofverska podrška je pitanje trenutka i vrlo je lako promenjiva, po pravilu na bolje. No, opet neki preged moramo dati.
Cool Pi tim je realizovao korisničku podršku kroz sajt koji je u formi foruma na kome se razgovara mešavinom kineskog i engleskog jezika. Google translate plugin za browser je stoga obavezan. Preporučujemo obavezno isčitavanje svih tema i razgovora na forumu, jer ćete tu naći većinu odgovora i steći osećaj šta jeste, na koji način, a šta još nije implementirano. Na forumu ćete naći i link ka Wiki stranici sa desetak pdf dokumenata koji će vam dati potpuni uvid u hardver i postupke instalacije operativnih sistema. Sam komjuniti je otvoren i stalno aktivan, a Cool Pi tim upućuje korisnike da do odgovora dolaze postavljajući pitanja na forumu. Dopada nam se zamisao. Jedino bi voleli, mada razumemo da je pitanje vremena validno opravdanje, da svaki važniji tred na forumu dobije odgovarajući application note u pdf obliku u kom bi bilo sublimirano i sistematizovano rešenje postavljenog problema.
Izvorne kodove neophodne za kompajliranje kernela, dravera i imidža tim je dao na svom GitHub-u. Gotove imidže postavili su na Baidu Netdisk-u, a za one koji nemaju mogućnost kreiranja Baidu naloga i na OneDrive-u. Mi smo odvojili dosta vremena i isporbali svaku distribuciju koju su ponudili. Pored za nas standardnih Ubuntu, Armbian, Debian i Android imidža pronašli smo i manje uobičjene: Batocera i RebornOS. Moramo priznati da smo se prvi put susreli sa tri kineska operativna sistema bazirana na Linux distribucijama: openEuler, openKylin i UOS. openKylin je teže prebaciti na engleski jezik, dok smo se sa druga dva vrlo lako snašli. Isprobavanje ovih operativnih sistema, potpuno funkcionalnih, okrenutih ka desktop korisnicima bio je prijatno iskustvo i zavređuje poseban članak.
Zaključak je da su svi imidži redovno ažurirani, visoko funkcionalni, sa svim potrebnim drajverima za ugrađen hardver na Cool Pi 4B SBC-u.
Instalacija se može vršiti preko MASKROM moda ukoliko želite da koristite ugrađeni eMMC kao root, što je standardna opcija za Rockchip SoC-ove. Mi je u ovom slučaju zaista ne preporučujemo, jer je Cool Pi tim odlično uradio svoj posao i bez greške se sistem može pokrenuti sa SD kartice i opciono prebaciti na eMMC. eMMC koji smo mi dobili uz primerak CoolPi 4B je bio veoma brz i uspevao je da izvuče 255 MB/s što je dovoljno za ugodan rad.
Ono što posebno preporučujemo kao način instalacije Ubuntu i Android OS-a se nalazi u direktorijumu “udisk install” na Baidu/OneDrive Cool Pi disku na oblaku. Tu se nalaze Ubuntu i Android ISO-i i program pod imenom Rufus namenjen Windows-u. Uz pomoć Rufusa se ISO imidž flešuje na USB stik. Sve što je potrebno je da se USB ubaci u USB port Cool Pi 4B-a i SBC uključi. Rufus će imidž prekopirati na eMMC, a ako nema eMMC-a u sistemu, prekopiraće ga na SD karticu u SBC-u. Time je instalacija završena. Ovo je odličan način da se isti imidž brzo i lako postavi i na većem broju Cool Pi 4B računara.
Snagu Cool Pi 4B smo ispitali našom standardnom serijom testova. Koristili smo njihov zvanični imidž Ubuntu 22.04.3 LTS sa Gnome desktopom baziranim na Waylandu.
Opšte performanse merene kroz Geekbench postavalju Cool Pi 4B na prvo mesto u dosadašnjim našim testovima RK3588 SBC-ova. Prednost je vrlo mala, samo nekoliko poena.
Sveobuhvatni Unixbench je to potvrdio postižući u globalnom skor u multicore radu 5967,3, što je isto apsolutni rekord do sada.
Openssl test je onaj koji je u direktnoj korelaciji sa taktom na istoj vrsti SoC-a. S obzirom da naš Cool Pi 4B radi na 2352 MHz, što je 2% manje od maksimalnog, imamo upravo rezultate koji to potvrđuju.
Sysbench CPU je i u singlecore i u multicore radu samo potvrdio brzinu SoC-a.
U stress testu, nije dolazolilo do trotlovanja ni velikih jezgara sa 2352 MHz, ali ni malih sa 1800 MHz. Nakon dvadeset dva minuta temperature su se ustalile na 82,2/79,5°C za ova jezgra respektivno i ni nakon dva sata rada pod punim opterećenjem nije došlo do promene.
Kao što smo napomenuli na ploči je LPDDR4X sa oznakom 53BT što po deklaraciji proizvođača govori da je u pitanju modul brzine 3733 Mbps, što daje 1866 MHz na magistrali. Sysbench RAM nam je kao najbolji rezulta dao 11879,20.
Brzina memorije se lepo vidi i u Tinymembench testu, gde je posigao lošije rezultate od ploča sa drugim izborom memorijskih čipova. Međutim treba imati u vidu da Tinymembench daje vršne, a ne prosečne vrednosti brzine memorijskih operacija.
Utisci u radu sa Cool Pi 4B SBC-om
Cool Pi 4B je zahvaljujući svom RK3588S-u brz računar pogodan za glatko obavljanje svih desktop zadataka. Obrada teksta, slika, kancelarijski poslovi i školske aktivnosti, programiranje i razvoj aplikacija u Python, C/C++, Java i drugim modernim jezicima se ugodno mogu raditi na ovoj platformi. Isto je i sa mejkerskim projektima, kroz Arduino, VSCode ili CPi.GPIO za Python3 (uputstvo za instalaciju kao i sva druga nađite na Cool Pi forumum).
OS su odlično optimizovani, a u radu sa Ubuntu 23.04 pokazao je najbolje rezultate u Octane 2.0 i Geekbench 5 testovima među svim RK3588 pločama.
Posebnu pažnju tim je posvetio AI mogućnostima RK3588, koji ima NPU od 6 MIPS i sav kod, modele, iskustva i uputstva možete naći na njihovom zasebnom delu foruma osvećenom AI implementaciji.
Mišljenja smo da je ovo uspela sinergija ideja u kojoj je RK3588 fizički skaliran na RPi 4 format. Nije njegova drop-in zamena, što niko nije ni trebao da očekuje, ali je izuzetno jak bust hardverske snage. Cool Pi tim, iako kroz neobičnu formu podrške u vidu foruma zapravo je uvek tu i brzo odgovara na sva pitanja u šta smo se i uverili u toku pisanja ove recenzije. Zamenili bi ventilator, obratili bi više pažnje na svaki korak uputstava na forumu, možda razmišljali i da se napravi verzija sa RK3588 i time otvorili mogućnost ugradnje brzog SSD-a i 2.4 Gb Ethernet-a, kao i video ulaza. No u ovoj verziji, za ponuđenu cenu, mislimo da je Cool Pi 4B i više nego odličan izbor.
Više informacija: CoolPi sajt
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.