Orange Pi RV
Orange Pi RV je SBC sa StarFive JH7110 SoC-em, sada već vremešnim, koji je dobio odličnu zamenu koja se nalazi u Orange Pi RV2 SBC-u. Samo jedan OS imidž baziran na snapshoot-u iz 2022 koji pritom nismo uspeli da ažuriramo ne uliva veliku nadu u mogućnost razvoja novih softverskih rešenja.
Pros
- Tri USB 3.0 i M.2 slot za NVMe SSD dobra su hardverska osnova za NAS
- GPIO je za Orange Pi standardno podržan wiringOP-om
- Docker i CasaOS rade
- Dobro uputstvo i dokumentacija, u Orange Pi standardu
- 2.4 i 5 GHz Wi-Fi i Bluetooth 5.0 modul integrisan na ploči
Cons
- Samo jedan OS imidž baziran na snapshot-u iz 2022 koji se pritom ne da ažurirati
- CasaOS add-on-ovi ne rade, što je posledica RISC-V arhitekture SoC-a
Nakon Milk-V Mars i VisionFive2 na istom RISC-V SoC-u – StarFive JH7110 imamo priliku da isprobamo i Orange Pi RV model – njihovu realizaciju bazičnog desktop RISC-V SBC-a. Po performansama bi morao biti između Raspberry Pi 4 i Raspberry Pi 3 modela, dakle na samoj granici mogućeg rada, što se u početku – 2023. godine – pravdalo prvim dosktop upotrebljivim RISC-V procesorom. Danas kada imamo „opasan“ Spacemit K1 (u Banana Pi F3) aka Ky X1 (u Orange Pi RV2) zaista se postavlja pitanje što bi se osim cene odlučili za ovaj SoC. Ova recenzija je ujedno i re:Recenzija softverske podrške dominatnih Linux OS-ova za StarFive JH7110 nakon tri godine od kada on postoji. Benčmarci će nam na kraju reći da li se išta u performansama, a testovi funkcionalnosti da li se u softveru išta prilagodilo ili je ovaj „prvi desktop RISC-V“ ostao jedan od kamena temeljaca razvoja tehnologije zaglavljen u svom vremenu. Poslednje izdanje OS-a za VisionFive2 kao referentnu StarFive JH7110 ploču bilo je v0.14.0-engineering-release-wayland – 202409, u avgustu 2024.
Hardver
Orange Pi RV je veoma sličan Milk-V Mars ploči. Istog su formata i generalno sa identičnim periferijama. To je subset onoga što nudi VisionFive2, ali i dalje dovoljno za mejkerske eksperimente. SBC je sagrađen, kao što smo rekli, oko StarFive JH7110 procesora o kome detalje možete pročitati u našoj VisionFive2 recenziji. Ono što bi izdvojili je da je u pitanju RV64IMAFDC arhitektura, dakle 64 bitna sa M (Multiply and divide), A (Atomic operations), F (Single precision floating point), D (Double precision floating point) i C (Compressed instructions). Dakle bez vektorskih ekstenzija koje ćemo sresti kod naprednijeg Spacemit K1 i koje pomažu u efikasnom paralelnom procesiranju. Bez njih zahtevnije aplikacije, recimo puštanje multimedijalnog sadržaja sa YouTube-a u brauzeru su veoma trzavi. Ako pogledate u htop-u stanje jezgara procesora, videćete da jedno sve vreme radi na 100 %, dok ostala „sede“ na oko 30 % i čekaju opterećeno jeygro završi svoj zadatak i dozvoli nekom drugom da preuzme primat. Pri tome se ono gasi na 30 %. Ovakav scenario dovodi do velikih legova i prosto govori da ovaj SoC nije namenjen za složene, multimedijalne ili bilo koje druge, konkurentne poslove.
Na ploči je 8 GB LPDDR4 D8CJN koji je po specifikacijama deklarisan kao 4266 Mbps, testovi će kasnije pokazati da to neće uticati na poboljšavanje performansi memorije.
Budući da je u formi Raspberry Pi računara, na Orange Pi RV je postavljen 40 pinski GPIO heder koji po funkcionalnom rasporedu pinova odgovara onom na uzoru. Naravno načelna sličnost u funkcionalnosti nikako ne znači da je moguće koristiti postojeće HAT-ove za Raspberry Pi ploče, niti da je ovaj SBC „pick and place“ zamena za njih. Samo izgledom podseća.
Ako koristite Orange Pi Debian OS imidž, a budi rečeno to je i jedini funkcionalni OS imidž koji smo pronašli na internetu za ovu ploči, imaćete preinstaliran wiringOP. Pregled funkcija i stanja pinova na GPIO hederu možete dobiti unošenjem u terminal komande: gpio readall.
U ovoj recenziji se nećemo baviti opisom wiringOP koji je kod svih Orange Pi imidža OS-ova identičan. Podsećamo samo da su glavne mogućnosti: podešavanje funkconalnosti pinova (gpio mode…), postavljanje pina u željeno stanje (gpio write…) i očitavanje vrednosti signala na nekom pinu (gpio read …). Pinovi su multipleksirani, pa većina njih pored standardnog digitalnog I/O može imati i drugu funckiju poput: PWM, I2C, SPI, UART.
Pogledamo li portove, uočićemo tri USB-A 3.0 i jedan USB-A 2.0 port. Brzina čitanja i pisanja kroz USB 3.2 na našim testovima je 164.6 MB/s i 167.3 MB/s. Nikako nije u vrhu onoga što standard omogućava u poređenju sa drugim SBC-ovim. S obzirom da je i Milk-V Mars postigao sličan rezultat, uvereni smo da je do VL805 USB 3.0 kotrolera koji se nalazi na donjoj strani ploče. Ukoliko se montira NVMe SSD, nećete ga ni primetiti, jer ga položajno pekriva. Brzina čitanja sa SSD-a je 150.7 MB/s, dok je brzina pisanja 170.2 MB/s. Vidimo da je isto, što se performansi tiče da li se priključni eksterni USB drajv ili montira NVMe SSD. SD kartica je pak značajno sporija sa svojih 23.3 MB/s. Ploča nema ugrađen eMMC, niti konektor za Orange Pi eMMC modul.
Orange Pi RV omogućava i žičnu i bežičnu vezu. Ethernet port je specificiran kao 1 Gbps, a na testovima je to standardnih 941 Mbps. Žična komunikacija je realizovana preko Motorcom-ovog YT8531C Ethernet transivera, rešenje koje smo sretali i ranije kao alternativu poznatijim Realtek i Mediatek rešenjima.
Wi-Fi je realizovan preko AP6256 5/2.4 GHz Wi-Fi i 5.0 Bluetooth modul. Ima jednu antenu na koju se preko dupleksera šalje signal 5 GHz radija i deljeni Wi-Fi/BT kanal na 2.4 GHz.
Uz zadnju ivicu ploče, uz koju je lociran i Wi-Fi modul, nalazu se i Power dugme. Neobično je da se ova ploča ne pokreće sama dovođenjem napona, što je obično slučaj kod SBC ploča, veće je neophodno pritisnuti ovo dugme nakon dovđenja napajanja kako bi se Orange Pi RV pokrenuo.
Multimedijalni konektori se nalaze duž leve ivice. Tu je stereo džek za audio, kao i MIPI CSI za IMX219 kameru. HDMI izlaz, koji je naredni u nizu, može prikazati sliku do 4K na 30 fps-a. Pored njega je UART konektor pogodan za povezivanje dibag sonde i najzad 5 VDC USB-C ulaz za napajanje.
Softver
Orange Pi RV u ovom trenutku ima samo jedan funkcionalan imidž OS-a koji smo pokrenuli. To je prilagođeni Debian snapshot 20221225T084846Z sa 5.15.0-starfive2 kernelom u desktop i server varijanti. Budući da Starfive2 ima isti SoC, ali drugačije periferije Orange Pi je dodatno prilagodio Starfive2 imidž svojoj poloči. Nama najznačajniji dodatak je već instaliran openssh-server koga u originalnom imidžu nema. Nakon ovoga, za Starfive2 pojavio se u 2023. – 20230612T050707Z snapshot i najzad u 2024 apdejt za oba ova snapshot-a pod imenom 202409 Release koji je doneo i novi kernel 6.6.20. Pokušali smo da ažuriramo originalni Orange Pi imidž na najnovije izdanje iz 2024, ali se svaki pokušaj završio neslavno.
Ono što nam se dopalo je mogućnost pokretanja CasaOS-a u Docker-u uz kompletno uputstvo i fajlove potrebne da se on instalira. CasaOS je jednostavan NAS realizovan u Docker-u na lokalnoj mreži.
Nakon instalacije, pokreće se iz browser-a bilo kog računara na istoj mreži gde se nalazi i Orange Pi RV pozivom njegove IP adrese – u ovom našem slučaju to je 192.168.0.60. Pri prvom pokretanju postavljate korisničko ime i lozinku.
CasaOS je pogodan za realizaciju mrežnog servera podataka. Nažalost, kako je ovde u pitanju RISC-V arhitektura procesora niti jedan zvanični add-on nije funkcionalan. Rešenje bi moglo biti da sami prilagodite i kompajlirate add-on-ove za RISC-V arhitekturu, ali nam se čini da je taj zadatak prezahtevan za gotovo sve potencijalne korisnike. Ovo je veliki aplikativni nedostatak koji u ovom trenutku svodi sve RISC-V Linux SBC računare sa CasaOS-om na mrežne drajvove bez RAID-a, enkripcije, integracije sa bilo kojim serverima i slično.
Mi smo u testiranju iskoristili i M.2 NVMe SSD i eksterni USB 3.0 drajv na Orange Pi RV i dobili dva dodatna diska. Iako postoji opcija da se oni objedine u jedan virtuelni disk, ona je moguća samo prilikom instalacije uz gubitak svih podataka na oba drajva.
Još jedna opcija koja je funkcionalna na CasaOS-u je SSH sesija preko ugrađenog terminala. Na taj načim možete pristupiti Debian OS-u na kome ste podigli CasaOS. Za ovu primenu prihvatljivije je instalirati Debian server verziju nego Debian desktop. Ukoliko se odlučite za realizaciju ovakvog data servera, preporuka je da pored kulera za SoC postavite i pasivni hladnjak na NVMe – posebno ukoliko planirate učestan pristup podacima, a imajući u vidu osetljivost NVMe SSD čipova na toplotu.
Zaključak
Pre donošenja konačnog suda dobroje pogledati rezultate nekih uporednih testova. Openssl koji nam govori o harverskoj enkripciji pokazuje da i JH7110 i novi X1 postižu gotoo identične rezultate – negde između Raspberry Pi 3 i Raspberry Pi 4.
Testovi performansi memorije, Sysbench RAM i tinymembench su nam pokazali, ono što smo i najavili, veoma loše vrednosti, što je malo razočarenje.
Milk-V Mars i VisionFive 2 su se pokazali gotovo identično na ovim testovima, pa je dakle u pitanju „nedostatak“ hardvera.
Najzad Sysbench CPU nam je potvrdio da su performanse jednog jezgra kod JH7110 i novog X1 gotovo identične, ali da je multiprocesorski rad daleko na strani novog procesora.
Na kraju možemo reći da je Orange Pi RV korektna realizacija SBC-a baziranog na StarFive JH7110 RISC-V SoC-u. On je svakako supset hardvera koji nudi referentni VisionFive 2 SBC. Orange Pi RV SoC je zbog dinamike razvoja RISC-V SBC arhitekture, već vremešan i praktično zamenjen novijim modelima.
Ipak, ukoliko želite da posedujete svaki od bitnih evolutivnih koraka u RISC-V razvoju ili procenjujete da $30 nije mnogo da od svog eksternog USB-a (ili više njih) i/ili M.2 NVMe SSD drajva načinite data skladište u lokalnom oblaku, može biti prihvatljiv izbor. Postojanje samo jednog OS imidža, koji pritom ne može da se ažurira na novije verzije veliki je nedostatak koji usporava, a možda i onemogućava razvoj novijih softverskih rešenja za ovu ploču.
