Kompanija Milk-V nam je za potrebe ove recenzije poslala svoj SBC baziran na StarFive JH7110 RISC-V SoC-a pod imenom Mars u verziji V1.21 u formatu Raspberry Pi 3 računara. Sa ovim RISC-V SoC-om smo se već sretali i detaljno ga tehnički analizirali u našoj recenziji „prvi RISC-V računar na jednoj ploči (SBC) visokih performansi na svetu sa integrisanim GPU-om“ VisionFive 2. Kada smo tu recenziju pisali u martu 2024. godine i objavili na našem engleskom sajtu OS podrška za ovaj procesor se tek zahuktavala, pa je čak i tada prvi firmware koji je došao sa pločom morao da se ažurira pre recenzije. Kada smo preveli tekst u junu, susreli smo se sa prvim zvaničnim Ubuntu imidžima. Bio je to veliki korak za samo par meseci. Neočekivan jer je ipak ovo i softverski i hardverski otvorena platforma.
Napomena: Ukoliko vas interesuju detalji arhitekture JH7110 procesora savetujemo da obavezno pročitate našu recenziju VisionFive 2 SBC-a, mada vam za dalji rad te informacije i neće biti esencijalno potrebne.
Milk-V Mars je došao u praktičnoj plastičnoj kutiji koja je bila unutar veoma lepe kartonske. Zameramo dimenzije klapni, jer je gotovo sigurno da ćete ih pri prvom otvaranju pocepati. | photo: magazin Mehatronika
Budući da se VisionFive 2 SBC praktično etablirao kao bazični razvojni sistem za StarFive JH7110 SoC, ne samo zato što je prvi bio dostupan zajednici – već i zbog obilja portova, pored analize Milk-V Mars-a, usmerićemo pažnju i na komparaciju ova dva SBC-a.
Hardver Milk-V Mars SBC-a
StarFive JH7110 i na ovoj platformi radi na svojih standardnih 1,5 GHz. Opteretimo li njegova jezgra, uz preporuku da se hladi bar pasivnim hladnjakom, dobićemo performanse koje su nešto bolje od Raspberry Pi 3 modela, ali značajno slabije od Raspberry Pi 4. Test snage procesora na ovoj ploči, kao ni na bilo kojem drugom RISC-V baziranom SBC-u nismo mogli da proverimo našim standardnim Sysbench alatima, jer ih u ovom trenutku razvoja OS nije moguće instalirati.
photo: magazin Mehatronika
Preostao nam je samo Unixbench koji je u ovom slučaju dao neznatno bolje rezultate u odnosu na VisionFive 2 od pre pola godine. Ukupni skor na jednom jezgru je 331,8, a na sva četiri 1407,9. Test je rađen uz konstantno aktivno hlađenje procesora. Smatramo da se više performanse jedino mogu pripisati daljim razvojem softvera i boljom podrškom za ovaj SoC u novim OS verzijama.
Za sve testove u ovoj recenziji smo koristili DietPi verziju V9.7.1 koja nam se pokazala kao najbolji izbor u ovom trenutku na sceni. Milk-V Mars može imati 1, 2, 4 i 8 GB RAM-a. Naš model je došao sa 8 GB Micron D9ZRD (MT53E2G32D4DE-046) 2.133 GHz LPDDR4 RAM memorije, koja je i ovde u jednokanalnoj konfiguraciji.
Na ploči se, pored memorije nalazi i četvoropinski POE heder. | photo: magazin Mehatronika
O ovoj memoriji znamo ipak nešto malo više nego o BIWIN-u koji je na VisionFive 2, a uporedni rezultati na Tinymembench testu ipak daju prednost Micron-u. Ona nije velika, ali je svakako dobrodošla.
Grafika je poverena integrisanom GPU-u: Imagination BXE-4-32 MC1. U praksi se pokazalo da je on adekvatan za osnovnu desktop upotrebu u lakom desktop okruženju, kao što je recimo LXDE. DietPi Sid Debian omogućava izbor većeg broja okruženja, a naša preporuka je da izaberete najnezahtevniju ili da SBC koristite iz terminala.
glxGears od 28,94 fps ne uliva mnogo poverenja u kvalitet drajvera i u tom polju će se verovatno još raditi. Mada pojavom Spacemit K1 procesora u Banana Pi F3 ili Milk-V Jupiter modelu recimo, dolazimo do prvih zaista upotrebljivih desktop RISC-V računara. JH7110 ima ugrađen hardverski video koder koji obećava 1080p30 mogućnosti kodiranja. Hardver podržava samo H.265 kodiranje, a ne i H.264. Dekoder sa druge strane podržava i H.264 i H.265 do 4K pri 60fps, a maksimalni video izlaz na DSI portu je 4K pri 30 fps.
photo: magazin Mehatronika
Iako grafika škripi kod svih RISC-V računara u ovoj klasi, komunikacione linije su dobre, čak i iznad proseka. USB portovi, kojih ima četiri na ovom modelu kontrolišu se preko VLI VL805-Q6 USB 3.0 HUB-a. Rešenje koje je identično i na VisionFive 2 modelu, te su i brzine identične. Tri USB 3.0 porta omogućavaju R/W od 145 MB/s u oba pravca, dok preko jednog USB 2.0 crne boje možete dobiti oko 36 MB/s pri čitanju i svega 3.3 MB/s pri upisu. Jasno je da se potonji port koristi za spore periferije tipa tastature ili miša.
photo: magazin Mehatronika
Uz USB portove, oponašajući Raspberry Pi 3 raspored elemenata, nalazi se i Gigabitni Ethernet port. Na iperf3 testu dobili smo 912 Mbps, ali smo u bidirekcionom modu postigli svega 897/235 Mbps za R/W, što ipak govori o ograničenosti kanala na 1 Gbps u zbiru. Ako pažljivo pogledate ploču, uočićete i PoE četvoropinski heder. Nažalost nismo mogli da ga isprobamo, jer nismo uz SBC dobili i kompatibilan PoE HAT.
Isprobali smo kriptografske akkceleratore koje JH7110 ima, ali oni nisu softverski podržani kao oni u ARM SoC-evima. Iako su rezultati u odnosu na one od pre pola godine nekih 10-15 % bolji, nisu se udaljili od onoga što Raspberry Pi 3 postiže softverski, a to ipak nije dovoljno za hardversko rešenje. Opravdanje se može tražiti i u činjenici da su OpenSSL algoritmi optimizovani za ARM rahitekturu, ali ovim problemom će se verujemo, zajednica tek baviti.
Kao što smo i očekivali, na ploči je 40 pinski GPIO heder. Bitno je napomenuti da ovaj SBC, bez obzira što likom podseća na Raspberry Pi platforme nije nikako njegova plug&place zamena. Ovo proizilazi ne samo iz potpuno druge CPU arhitekture, već i iz ostalih hardverskih detalja, poput rasporeda signala na GPIO hederu. Raspored napojnih pinova jeste isti, što svakako olakšava rad, ali bez konsultovanja literature, nemojte ni počinjati sa gradnjom svog hardvera.
photo: magazin Mehatronika
Za napajanje same ploče, brine se AXP15060, moderan čip i identičan onome na VisionFive 2 SBC-u. Korišćenje velikog broja identičnih hardverskih rešenja, omogućilo je Milk-V Mars-u da koristi VisionFive 2 OS imidže, što je prednost u ovom slučaju.
photo: magazin Mehatronika
Za napajanje se koristi USB C ulaz na koga se dovodi 5 V 3A. Do njega je HDMI izlaz, a pohvaljujemo što je standardne veličine. Veliki broj SBC-eva koji oponašaju Raspberry Pi format postavljaju mini ili micro HDMI konektore. Oni su zbog svojih dimenzija i velike mase samog HDMI kabla slaba tačka, mesto u kome lako dolazi do odvaljivanja konektora sa ploče. Smatramo da je standardni HDMI izlaz uvek najbolje rešenje.
Prateći raspored uzora, na ploči su CSI konektor za kameru i 3,5 mm audio džek. Dopalo nam se postavljanje 5V/GND konektora za kuler, jer se time izbegava upotreba pinova na GPIO hederu za potrebe napajanja aktivnog hlađenja.
Uz zadnju ivicu pozicionira je DSI konektor i BOOT dugme, koje se koristi pri upisu firmvera. | photo: magazin Mehatronika
Posmatrajući SBC „od gore“ uočavamo i M.2 E Key idealan za ugranju Wi-Fi / Bluetooth modula. Bežične komunikacije su nedostajale i na VisionFive 2 SBC-u, sa tim da je tamo uz kit dolazio Wi-Fi/Bluetooth USB dongl. Interesantno je da Milk-V Mars nema M.2 M Key koji se nalazi na VisionFive 2, te je montaža M.2 NVMe SSD diska ovde nemoguća. Budući da je SSD disk odličan izbor u pogledu performansi i kapaciteta i naročito pogodan za izgradnju servera ili media centra, šteta što Milk-V Mars nema tu opciju.
photo: magazin Mehatronika
Na ploči nema ni ugrađemog eMMC-a, ali je sa donje strane ploče postavljen konektor za eMMC modul. Veličine modula su praktično ograničene na 32 GB odnosno 64 GB, pa oni nikako ne mogu zameniti M.2 NVMe SSD po kapacitetu. Sa druge strane, performanse eMMC modula su bliže onima koje postiže kvalitetna SD kartica. Mi smo u testu koristili Flexxon FxAdv II SD kartice koje su postizale 23,6 MB/s pri čitanju i 15,4 MB/s pri upisu na ovoj ploči, što je nešto malo lošije od USB 2.0 porta. Zaključak je da se za potrebe masovnog skladištenja podataka, kada je Milk-V Mars u pitanju, treba koristiti eksterni disk povezan preko jednog od tri USB 3.0 porta.
Sa donje strane Milk-V Mars ploče nalazi se i konektor za LCD displej | photo: magazin Mehatronika
Softver
Dolazimo do najosetljivijeg dela recenzije, budući da je razvoj softverske podrške kod ovako mladog hardvera veoma dinamičan. Nakon isprobavanja svih opcija OS-ova koje smo pronašli na internetu, smatramo da su samo dva na upotrebljivom nivou u ovom trenutku.
Za ljubitelje Ubuntu-a, tu je svakako originalni imidž koje se može preuzeti sa zvaničnog Canonical Ubuntu sajta. Ne treba očekivati „pun“ OS na koji smo navikli kod drugih arhitektura, ali ono što je dato je zvanično provereno. Za sada postoji samo server verzija, bez GPU drajvera. Otežavajuća okolnost je što je neophodno promeniti firmver ploče, za šta je dato detaljno uputstvo i sav potreban softver na Milk-V sajtu u delu o instalaciji Ubuntua. Ne zaboravite da vratite originalni firmver, ako kasnije želite da instalirate neki drugi OS.
photo: magazin Mehatronika
Naša preporuka je bez trunke premišljanja DietPi OS, koji je sada u verziji 9.7.1. Treba preuzeti imidž za VisionFive 2 (experimental), prebaciti ga na SD karticu i pokrenuti Milk-V Mars. Nakon jednog automatkog reboot-a, pratite uputstva i ulogujte se na root nalog. Sistem će se sam ažurirati i spreman je za rad. Kompletan postupak „instalacije“ traje oko 15 minuta, sa preuzimanjem ažuriranih podataka sa neta preko Ethernet-a. Pomislili smo da bi, sa obzirom da se koristi VisionFive 2 DietPi imidž, mogli da iskoristimo skript sa RV-Space sajta kojim se instalira niz programa između ostalih LibreOffice i Chromium. Međutim, nakon instalacije dolazi do problema sa paketima i Chromium Web Browser se ipak ne može pokrenuti. Savetujemo stoga da se držite dietpi-software skripta i da preko njega instalirate onaj softver koji DietPi tim provereno održava.
photo: magazin Mehatronika
Zaključak
Milk-V Mars je SBC baziran na StarFive JH7110 RISC-V SoC-u u Raspberry Pi 3 formatu. Može se uporediti sa VisionFive 2 SBC-om, baziran je na istom procesoru i identičnim glavnim čipovima na samoj ploči. Performanse su na našim testovima gotovo identične i to se može videti i na Geekbench 5 i Geekbench 6 testu. Zanimljivo je da Mars uporno na multicore testovima dobija neznatno niže ocene nege VisionFive 2.
Budući da je manjih dimenzija ima nekoliko tehničkih nedostataka koji su verovatno posledica manjka prostora. Jedan od njih je što je jedan od četiri USB 3.0 porta zamenjen 2.0 USB portom i što je umesto M.2 Key M porta postavljen M.2 Key E. Ovaj nedostatak je ozbiljniji, jer onemogućava korišćenje M.2 NVME SSD diska – idealnog masovnog skladišta za podatke. S obzirom da je Wi-Fi/Bluetooth modul lako povezati i preko USB porta, mislimo da je M.2 Key E port lošiji izbor. Iako je po memorijskim benčmarcima, ugrađena memorija na Milk-V Mars SBC-u kvalitetnija nego ona na VisionFive 2, finalni benčmarci celog sistema nisu pokazali značajno bolje performanse, te ne možemo potvrditi da je to značajno.
Nažalost nismo uspeli da pokrenemo zvaničan Debian i Deepin prateći uputstva sa sajta i preuzimajući preporučene imidže. Zvaničan Ubuntu nam se nije dopao, budući da nema podršku za GPU i nije kompletan. DietPi OS je praktično učinio platformu upotrebljivom i to u velikoj meri. Nažalost nismo pronašli način da instaliramo Chromium browser i proverimo Octane 2.0, već smo koristili Firefox. Thunderbird, LibreOffice i Gimp su radili bez problema, tako da smo impresionirani dokle je stigla implementacija Debian-a na ovako novoj platformi. Savetujemo korišćenje najlakše mogućeg LXDE okruženja ukoliko se odlučite za desktop rad.
photo: magazin Mehatronika
Na kraju vidljiv je kontnuiran razvoj softverske podrške za RISC-V platforme, ne samo ove, i to nam govori da postoji snažan globalni interes da se podrže proizvodi bazirani na potpuno otvorenom hardveru i softveru. Neke stvari ipak ostaju skrivene i nedovoljno podržane, kao recimo GPU kod ovog SoC-a i tu ćemo prvo videti iskrenost proizvođača hardvera prema zajednici otvorenog koda.
U ovom trenutku fokus je na razvoju softverske podrške za sve RISC-V SBC-ove i svedoci smo da se stanje iz meseca u mesec popravlja. Treba biti u priči i pratiti razvoj ove tehnologije, a Milk-V Mars može biti dobar izbor budući da model sa 4 GB košta $50, a onaj od 8 GB $70. Prihvatljiva ponuda za RISC-V SBC koji može ponuditi bazični desktop.
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.
- FAULHABER BTX serija motora - 15/10/2024
- Banana Pi BPi-M4 Zero recenzija - 14/10/2024
- FriendlyElec NanoPi R3S recenzija - 13/10/2024