Luckfox Lyra Pi recenzija

Rockchip RK3506 sa tri ARM Cortex-A7 jezgra na 1.2 GHz sa ARMv7-A instrukcionim setom za Linux OS i jednim ARM Cortex-M0 sa ARMv7-A instrukcionim setom na 200 MHz za low-energy rad, RTOS i podršku za interapte, sve zajedno u 22 nm tehnologiji nameće se u ovom trenutku prvenstveno za industrijske operacije, posebno ukoliko se koristi čip sa oznakom Rockchip RK3506J. Takav smo sreli u Banana Pi ArmSom Forge1, kao i u ArmSoM CM1 IO Kit-u, ali ovde imamo Rockchip RK3506B. Po gotovo svim karakteristikama su identični, osim što je ovaj namenjen za multimedijalne aplikacije, a ne za industrijske.

Hardver

Poređenjem zvaničnih Rockchip datasheet-ova možemo uočiti par razlika. „Multimedijalni“ B model ima softversku kontrolu master i slave moda audio kontrolera, pa time iz master moda rada može postići 50 MHz (BCLK) serial bit clock. SPI u serial-master modu ima podršku za 2 chip-selects izlaz. CAN kontroler kod RK3506J zvanično podržava Bosch CAN2.0B protokol, dok je kod RK3506B modela on kompatibilan sa ISO 11898-1-2003 specifikacijom. To je praktično identična realizacija, ali je pitanje ko je specificira, da li Bosch ili ISO.

Ono što je možda još bitnije, je da je kod RK3506J modela, maksimalni radni takt ograničen na 1.2 GHz, a opseg temperature okruženja proširen sa -20 do 80 ℃, na -40 do 85 ℃. Primetite da i B u osnovi ima nešto širi opseg od standardnog konzjumerskog od 0 do 70 ℃. STM pandan procesori serije STM32MP su pak ograničeni na 800 MHz i imaju po dva ARM Cortex-A7 i jedno ARM Cortex-M4 jezgro.

Zašto se Luckfox odlučio za čip opšte namene, na svom sistemu, umesto za industrijsku verziju, probaćemo da odgonetnemo ovom recenzijom.

Osnova ovog razvojnog sistema je zapravo 120 pinski SoM koga Luckfox zove CORE3506, a koji na sebi pored Rockchip Rk3506 SoC-a ima i čip sa 512MB DDR3L RAM-a i opciono, zavisno od modela, 8 GB eMMC. Uzorak koji nam je poslat za potrebe ove recenzije imao je na sebi eMMC KLM8G1GETF-B041 koji je industrijski rejtovan. Sa druge strane Rayson RS256M16V0DB-107AT DDR3 SRAM brzine 1866 Mbps je predviđen za rad u proširenom konzjumerskom opsegu, tj od 0 do 85 ℃. Sa obzirom na izbor verzije SoC-a, možemo smatrati da su usaglašeni i još jednom potvrđujemo da ovaj sistem nije namenjen za industrijske aplikacije.

Sa desne strane Luckfox Lyra Pi ploče nalazi se 40 pinski GPIO heder, koji je praktično označen bojama. Pinovi u načelu prate standard koji je postavio Raspberry Pi, pre svega tu mislimo na rapsored naponskih i signalnih pinova, ali je ipak sam funkcionalni raspored IO signala po linijama specifičan i treba ispratiti dokumentaciju.

Tu je dvadeset i osam GPIO signala sa procesora, od koji su dvadeset i tri sa PWM-om, dve CAN linije, kao i jedan UART. Remapiranje možete uraditi u luckfox-config skripti u terminalu.

Sa leve strane ploče, prvi u nizu je USB-C konektor za napajanje. Ovo još jednom dokazuje da je ideja koristiti ovaj sistem van industrijskog okruženja, jer je praktično nepisano pravilo da industrijske komponente imaju ili kleme ili napajanje preko džeka na 12 VDC. Ovde tu opciju nemamo. Kada već govorimo o naponima, samo jedna digresija, nivo GPIO signala je 3.3 V.

Nakon USB-C-a, nalaze se tri dugmeta: Boot, ReSeT i ReSeT 4G. Imena sama govore. Tu je su i dve diode, zelena za signalizaciju aktivnosti mreže, i crvena koja signalizira aktivnost sistema. Sledeći je 3.5 mm audio džek, i na kraju beli USB konektor za jedan četvorožilni USB 2.0. Ovaj konektor možete koristiti kada ne koristite celularni modem, što birate na posebnom prekidaču na ploči.

Sa konektorske strane, tu su još dva USB-A 2.0 porta, zaista lep broj, uz onaj treći – potencijalni. Naravno obratite pažnju da je ovo USB 2.0 standard i da je njegova primarna namena povezivanje sporijih periferija, ali i napajanje MIPI DSI LCD ekrana u nekim slučajevima. No ovaj port, pa ni sam sistem nije namenjen, niti on to tehnološki može, nekom zahtevnom multimedijalnom radu ili brzom transferu i obradi velike količine podataka.

Uz istu ivicu nalaze se i dva 10/100 Mb Ethernet konektora. Svaki od njih je na ploči povezan preko WCH CH182H2 Ethernet PHY transiverom koji je industrijski rejtovan. U ovom slučaju smatramo da je ovo dobro rešenje.

Da bacimo još jedan pogled na ploču i vidimo šta smo propustili da iskomentarišemo. Tu je, recimo žuti konektor za PoE HAT. Mi ga nismo dobili, ali je to odlična mogućnost za napajanje ovako energetski nezahtevnih SBC-ova koji imaju mogućnost mrežne povezivosti.

Uočite i MIPI DSI konektor na dnu ploče na koji je moguće povezati jedan od nekoliko originalnih Luckfox LCD ekrana u rasponu od 4.3″, 5″, 7″ i 8″, kao i veći broj Raspberry Pi LCD Display 1 kompatibilnih ekrana koje proizvodi Waveshare u rasponu od 2.8″ do 11.9″.

Druga zanimljiva stvar je SKI.WB800DCS.2 modul AIC8800DC koji ploči daje 2.4GHz WiFi/Bluetooth 5.2 povezivost. Antena, za koju postoji konektor na ploči, se dobija u kompletu sa pločom. A mi smo dobili dve antene, drugu za LTE modul.

LTE modul se opciono montira u namenski PCIe slot sa donje strane ploče, na kojoj se nalazi i ležište za SIM karticu. Dobija se Simcom SIM7600G-H LTE Cat 4 modul koji podržava LTE-TDD/ LTE-FDD/HSPA+/GSM/GPRS/EDGE i po tehničkim specifikacijama podržava maksimalno 150 Mbps u prijemu i 50 Mbps u predajnom smeru.

Druga antena koju smo dobili je za LTE modul i ona se montira u main konektor. Primetite da je GPIO označen na drugoj poleđini ploče, kao i da u našem slučaju nedostaje ležište za SD karticu. Ukoliko CORE3506 ima eMMC, on ne može onda koristiti SD-karticu, te je stoga i jasno što nema SD ležišta na našem primerku.

Softver

Ono što smo najviše zamerili ranije pomenutom Banana Pi ArmSom Forge1, kao i u ArmSoM CM1 IO Kit-u je odsustvo dokumentacije i neupotrebljiva uputstva sa previše preskočenih koraka, tako da su nesledljiva, ovde ističemo kao komparativnu prednost.

Sistem je došao sa instaliranim zvaničnim Buildroot Image-om koji ima podršku za Wi-Fi/Bluetooth, LTE modem i MIPI DSI izlaz. Pored njega može se preuzeti i pripremljen imidž Ubuntu 22.04. Kome treba prilagođen OS, Luckfox je dao otvoren SDK, firmver, ali i uputstvo za Cross Compilation Toolchain. Čak i „početnici“ u embedovanom svetu će moći da krenu u razvoj svoje aplikacije, naravno razvijajući i svoja znanja i veštine.

Na zaista odličnom Luckfox Wiki-u data su detaljna uputstva, bogato ilustrovana čak i fotografijama sa istaknutim detaljima o načinu povezivanja. Odličan pristup koji kupcu, odnosno budućem korisniku daje sigurnost da uloženi novac u hardver nije bačen i da će, uz primeren trud, doći do svoje aplikacije. Ističemo ovo jer smo se često susreli sa odličnim hardverom, od koga je sam proizvođač odustao i gde je podrška zastarela ili nepostojeća. Ulaganje u takvu opremu, sem iz kolekcionarskog zanosa i nema nekog opravdanja.

Zaključak

Luckfox Lyra Pi možemo posmatrati, dakle, dvojako. Možemo ga posmatrati kao razvojni sistem – carrier board – za Luckfox CORE3506 modul. Nakon razvoja aplikacije na njemu, mogu se nabaviti dodatni CORE3506 moduli i implementirati u sopstveni hardverski dizajn. Verovatno bi moglo da se u tom slučaju, ako je potreba industrijska, dogovori sa Luckfox-om da se umesto Rockchip RK3506B na modul stavi Rockchip RK3506J i da se povede računa o industrijskim rejtinzima memorije i eMMC-a na modulu.

Drugi način, kako možemo posmatrati Luckfox Lyra Pi je kao gotov SBC u formatu Raspberry Pi 4. Rapored montažnih rupa na ploči odgovara, načelno i položaj portova poput: USB, Ethernet, MIPI DSI konektora i slično. Naravno prilagođenja će biti obavezna i nikako se ne može smatrati da je moguća direktna zamena jednog sa drugim. Zašto se mali proizvođači opredeljuju da oponašaju ovaj format? Čemu načelno praćenje koje u suštini ništa ne znači jer nije pick-and-place – pitanje je za sve, ne samo za Luckfox. Možda je nedostatak kreativnosti u dizajnu hardvera kakav smo videli kod Calliope mini 3 ili sino:bit-a razlog.

Budući da je Rockchip RK3506 izuzetno energetski „štedljiv“, ovom hardveru nije potreban aktivan hladnjak. Za ekstremne uslove rada, kao i za stalna velika opterećenja, može se razmišljati o pasivnom hladnjaku, ako ništa da bi se trajnost silikona produžila.

Dakle, imamo četiri verzije Luckfox Lyra Pi modela. SBC može imati Wi-Fi/Bluetooth modul na sebi, pa ako ga ima nosi oznaku W u imenu. Drugi izbor je između modela koji svoj OS i programe čuva na SD kartici i sa nje podiže sistem i ima oznaku B, i modela sa 8 GB eMMC-s, koji onda nema mogućnost korišćenja SD kartice i tada nosi oznaku A. Naš model sa Wi-Fi/Bluetooth i 8 GB eMMC.a je stoga Luckfox Lyra Pi A W 4G Kit. Ovo na kraju 4G Kit je jer je dodat i LTE modem.

Cena zavisi od modela, pa je najjefitniji osnovni B $27.99, bežični modul podiže cenu za samo $3, dok eMMC ipak košta dodatnih $16, tako dolazimo do $46.99 za A model sa bežičnim modulom. Dodatni LTE modul je dodatnih $47, pa je dakle najopremljenija verzija Luckfox Lyra Pi A W 4G Kit, koju smo i opisali u ovoj recenziji $93.99.

Slično rešenje, pomenuti Banana Pi ArmSom Forge 1, koji nema bežične veze, eMMC niti mogućnost dogradnje sa LTE modulom niti PoE HAT-om košta $23. To je zaista najekonomičniji SBC sa ovim čipom, doduše u industrijskom rangu – RK3506J model – i uz garanciju da će se proizvoditi do 2035. godine. Njegov „nedostatak“ je što je Forge 1 striktno SBC u Raspberry Pi formatu i nema modul poput CORE3506.

Drugo pomenuto rešenje ArmSoM CM1 IO Kit je već sličnije. Ima izdvojeni modul, koji je možda i praktičniji za upotrebu jer se povezuje jednostavnim utiskivanjem u klasični heder. Taj modul na sebi ima MIPI DSI, što može biti izuzetno praktično – CORE3506 ga nažalost nema. Prednost ovog modula takođe može biti njegov industrijski rejting, kao i cena od svega $13, odnosno $28.50 za ceo kit sa carrier board-om koji ima Wi-Fi/Bluetooth modul, USB-2.0 i dva čak Gb Ethernet porta na sebi, ali nema mesta za LTE modul.

Na kraju, ako bi birali razvojnu ploču opšte namene sa ARM Cortex-A7 i ARM Cortex-M0 jezgrima, verovatno bi izabrali ovaj Luckfox kao pandan STM32MP seriji. Posebno ako je u pitanju početnik zbog izuzetne Wiki podrške, odličnih uputstava i dostupnih softverskih paketa, ali i ako vam je neophodan LTE modem ili PoE rešenje.