Kada nam je Banana Pi ponudila da uradimo recenziju Banana Pi M4 Berry modela, pomislili smo da je u pitanju nadogradnja SBC-a čiji prikaz smo uradili pre par godina i koji je nosio naziv Banana Pi M4. Tada, u trenutku nestašice Raspberry Pi SBC-ova, govorilo se o njemu kao o zameni za Raspberry Pi 3, prateći pre svega njegov raspored portova i dimenzije. I pored dobrih performansi, on je imao slabu tačku – rekli bi smo neobičan i slabo podržan Realtek RTD1395 SoC sa četiri Cortex-A53 jezgra i ARM Mali 470 GPU. Čak i nakon ovoliko vremena, mi se nismo susreli sa tim čipom ni u jednom SBC-u više, pa je to i logičan odgovor na pitanje što je OS podrška zajednice izostala. Verujemo da je ovo glavni razlog što je u gotovo identičnom formatu izdata nova verzija sa oznakom Berry. Pogledajmo koje su sve razlike koje prate ovaj novi SBC.
Prvi problem softverske podrške egzotičnog SoC-a je uspešno rešen izborom novog čipa drugog proizvođača. U pitanju je Allwinner H618 koji se na tržištu pojavio u drugoj polovini 2023. godine, kao minorna revizija Allwinner H616 modela koja se svela na nešto veći L2 keš, koji je sada 1 MB umesto 512 KB koliki je na H616. Ova promena je omogućila da H618 pokrene Android 12, što je u praksi i jedina stvarna prednost u odnosu na prethodni model. Odziv zajednice je bio odličan i veći broj kompanija koje izrađuju računare na jednoj ploči je izdalo svoj model sa njim. Posmatrajući tržište, u ovom trenutku je čak i manjak H618 čipova u ponudi, mada verujemo da su to samo trenutne fluktuacije. Sa njim smo se ranije sretali u Orange Pi Zero 2W modelu koji je u formatu Raspberry Pi Zero-a i bili smo veoma zadovoljni njegovim procesorskim mogućnostima, ali nam je nedostajalo kvalitetnih i brzih periferija, čak i uz dodatni extension board.
photo: magazin Mehatronika
Allwinner H618 je 64-bitni četvorojezgarni Cortex-A53 SoC koji radi na 1.5 GHz. Budući da su jezgra energetski efikasna i da imaju malu potrošnju SBC troši u svakom trenutku ispod 10 W i dovoljano mu je napajanje od 5V / 2A. Zbog male disipacije dovoljan mu je mali pasivni hladnjak, mada može raditi i bez njega u standardnim uslovima rada, jer se čip nama nije zagrevao preko 75 °C.
Za grafiku je zadužen ARM Mali-G31 MP2 GPU. Ovaj GPU se dokazao u nizu Android set-top box-ova koji su imali ulogu kućnih medija centara, pre svega zbog sposobnosti da prikazuje 4K60 sliku. Međutim, u slučaju Linux OS-ova, pre svega Debian-a i Ubuntu-a, za razliku od Rockchip modela koji imaju koliko-toliko prihvatljive video drajvere, Allwinner-ova rešenja se oslanjaju na softverski LLVM renderer, postižući stoga drastično niže performanse u video zadacima od Rockchip SoC-eva. Postoje informacije da će od sledeće revizije 6.1.x kernela biti obezbeđena mainline podrška za GPU u H618 modelu, i to je ono što mnogo obećava. U ovom trenutku glxgears postiže 233 fps, dok glmark2 postiže skor od svega 37 poena.
Hardver
Posmatrajući SBC od gore, pored Allwinner H618 nalazi se Samsung K4F6E3S4HM-MGCJ 2 GB LPDDR4 sa specificiranom brzinom od 1866 MHz. Šteta što je odabrana opcija od samo 2 GB, jer je H618 sasvim sposoban da radi i sa 4 GB, što bi za desktop upotrebu značilo za performanse.
photo: magazin Mehatronika
Tu je i Samsung KLM8G1GETF-B04 8 GB eMMC 5.1, koji je na našim testovima postizao brzinu čitanja od 78,5 MB/s, što ga svrstava u sporije standardne eMMC modele. U poređenju sa SD karticom, mi smo koristili Kingston Canvas Select Plus 64 GB, postiže ipak gotovo tri puta bolje performanse. Uslovna zamerka je što je postavljeno samo 8 GB, jer će kompletna Debian/Ubuntu desktop instalacija zauzeti nešto preko 7 GB i ostaće vrlo malo prostora za ikakve dopune. No, s obzirom na realne performanse H618, i samo 2 GB RAM memorije, mi ipak preporučujemo korišćenje u CLI modu i tada ovaj nedostatak zbog daleko manjeg imidža OS-a ne postoji.
photo: magazin Mehatronika
Gledajući SBC sa strane portova, vidimo da je raspored identičan kao kod Raspberry Pi 3. Dva para USB 2.0 Type-A postavljeni su desno. Brzina čitanja na ovim portovima je 39.2 MB/s, dok je brzina upisa 3.3 MB/s. Vrednosti su u okviru očekivanih za ovaj tip USB linija i generalno ih treba koristit za povezivanje HID uređaja, kao što su tastatura, miš, signal za tač ekran i slično.
photo: magazin Mehatronika
Ono što iznenađuje na ovoj ploči i što je poboljšanje u odnosu na prethodni model, ali i prednost u odnosu na druge modele bazirane na H618 je postojanje Gigabit Ethernet porta. Realizovan je dodatnim Realtek RTL8211 čipom koji se nalazi odmah iza porta na ploči. Ovo rešenje je Banana Pi inače koristio i u svojoj ruterskoj ploči Banana Pi BPi-R2 pro kao i u interesantnom novom SBC-u BPi-M6.
Ovde, ovaj čip postiže brzinu od 911 Mbps pri prijemu i 781 Mbps pri slanju. U duplex modu, na našim iperf3 testovima dolazimo do brzine od 699/191 (RX/TX), što nam alarmira da je ukupni protok kroz Ethernet liniju ograničen na 1 Gb. Na ploči je i PoE četvoropinski konektor za PoE HAT, međutim mi ga nismo imali na testu i ne možemo reći ništa o njegovoj realizaciji. Do njega je i tropinski dibag UART heder.
Uz desnu stranu ploče, gotovo celom dužinom nalazi se 40 pinski heder na kome je raspored signala po uzoru na onaj na Raspberry Pi modelima. Međutim, treba konsultovati uputstvo i videti tačan raspored signalnih pinova i njihovu namenu. Napojni pinovi imaju identičan raspored. Mnogi od njih su multipleksirani i potrebno je u BananaPi config Linux aplikaciji koju prvi put ovde srećemo na Banana Pi pločama (pohvaljujemo) i koja neodoljivo podseća na raspi-config ili armbian-config uključiti odgovarajući overlay.
photo: magazin Mehatronika
Sa leve strane ploče nalazi se sve češće izostavljani 3.5 mm AV džek. Kroz njega je moguće dobiti streo audio signal ili ga koristiti kao kompozitni video izlaz. Ipak, danas funkciju audio i video izlaza sve češće obavlja HDMI izlaz koji se nalazi odmah do njega.
photo: magazin Mehatronika
Na samom kraju leve strane postavljen je i USB C port za napajanje. Između njega i HDMI izlaza nalazi se reset dugme. Takvo pozicioniranje čini resetovanje SBC-a izuzetno teškim. Budući da su HDMI i napojni kabl praktično uvek utaknuti, pristup dugmetu je moguć samo nekim štapićem, dok je prstima je gotovo nemoguće pritisnuti njegov taster.
photo: magazin Mehatronika
Najzad uz zadnju ivicu ploče nalazi se IR prijemnik za daljinski upravljač po NEC standardu. Desno od njega su dve diode. Zelena za signalizaciju uključenosti uređaja i crvena statusna čiji se rad može programirati.
photo: magazin Mehatronika
Treća, plava dioda nalazi se više ka sredini ploče, iznad Wi-Fi/Bluetooth modula i signalizira bežični protok podataka. 2.4 / 5 GHz Wi-Fi i Bluetooth 4.2 modul je zalemljen na glavnu ploču, a odmah do njega je i u.FL konektor za eksternu antenu. Osnova modula je Realtek RTL8821CE mrežni čip.
photo: magazin Mehatronika
Softver
Banana Pi M4 Berry smo dobili u fenruaru mesecu, ali su naši testovi sa tadašnjim zvaničnim verzijama Linux OS-ova bili za više od 30% lošiji od onih koje smo očekivali za H618 platformu. Odmah smo kontaktirali proizvođača i ukazali na potencijalne probleme. Zaista je tim učinio dosta i sredinom marta su izdate nove 1.0.1 vezije Debian 11 i 12, kao i Ubuntu 22 imidža sa kernelom 6.1.31 sa minimal i XFCE desktopom. Po rezultatima ponovljenih benčmarka, Debian je malo bolje optimizovan od Ubuntu-a. Ta razlika je ispod 10%, ali je izgleda vezana za integraciju grafičkih drajvera.
Izbor softvera u desktop imidžima je dobro izveden. Uzeta je u obzir i veličina ugrađenog eMMC-a, tako da će inicijalni softverski paket korektno raditi. Međutim, očekujte probleme ukoliko budete poželeli da instalirati, bez deinstalacije postojećih aplikacija, glomaznije pakete, jer vam je na disku prestalo manje od 1 GB. Naravno, možete koristiti i SD karticu za pokretanje sistema, ali računajte da će tada perfromanse pristupa biti 23 MB/s umesto pomenutih 78,5 MB/s na eMMC-u.
Ovde bi bilo dobro pomenuti da je softverski tim pri izradi imidža mudro postupio dodeljujući SD kartci prioritet prilikom podizanja sistema. Prebacivanje startovanja sa eMMC-a radi se u već pomenutoj bananapi-config aplikaciji, a za kasniju izmenu OS-a koji se već nalazi na eMMC-u, dovoljno je ponovo podići sistem sa SD-a i bananapi-config aplikacijom ponovo flešovati eMMC. Lako i praktično.
Na Wiki stranici proizvođača, dati su primeri rada sa WiringPi bibliotekama za C i Python, kao i same biblioteke, tako da je maksimalno olakšano upravljanje signalima na 40 pinskom hederu i samim tim korišćenje Banana Pi M4 Berry-a u mejkerske svrhe. To je preporučeni način rada sa GPIO hederom. Isprobali smo i rad u Node-RED-u i moramo da skrenemo pažnju, posebno novajlijama, da je moguće bez problema instalirati Node-RED koji savršeno radi i to po uputstvima sa Node-RED sajta za Raspberry Pi koristeći dati skript. Obratite pažnju da će vas prilikom instalacije skripta pitati da li da instalira nodove specifične za Raspberry Pi. Vi ih možete instalirati ili ne, ali kako god odlučili oni neće raditi na ovoj ploči, tako da ne treba očekivati lako upravljanje signalima na GPIO hederu.
Pomenuli smo da je Allwinner H618 nadogranja prethodnog H616 samo zbog mogućnosti rada pod Android 12 OS-om i upravo tu distribuciju (u standardnoj i BOX varijanti) je zvanično i dao proizvođač na sajtu. Android se mora instalirati na ugrađenom eMMC-u korišćenjem softvera koji je dat na sajtu proizvođača. Android imidži. kao i obično ne sadrže Google Play Store, pa su na Wiki stranici data dva načina za dodavanje ove aplikacije, što umnogome olakšava korišćenje ovog OS-a.
Performanse
Neke od performansi koje smo izmerili pri korišćenju smo već pomenuli u tekstu opisujući hardver, ali ćemo ovde da uporedimo uzor Raspberry Pi 3, kao i tri veoma slična SBC-a: starim Banana Pi M4 sa Realtek RTD1395, Radxa Zero sa Amlogic S905Y2 i Orange Pi 2W sa istim Allwinner H618 SoC-om.
Posmatrajući memoriju Sysbench RAM je očekivano pokazao gotovo identične rezultate sa Orange Pi Zero 2W modelom, ali je 18% bolje performanse u odnosu na stari M4 model.
Tinymembench je potvrdio rezultate Sysbench RAM-a i sada vidimo da je rad sa memorijom u novoj verziji zaista mnogo bolje rešen nego kod starijeg modela.
Budući da je kod Banana Pi M4 Berry i Orange Pi Zero 2W u pitanju isti SoC na instih 1.5 GHz, vidimo da i na Sysbench CPU i Unixbench testovima oni pokazuju praktično identične rezultate. Radxa postiže bolje rezultate, ali njen SoC radi na 1.8 GHz.
Dobro je obratiti pažnju na Sysbench RAM rezultate Raspberry Pi 3 i modela sa H618. Bez obzira što se koristi LPDDR4, H618 mu ne može pristupati značajno većom brzinom nego što to meže Raspberry Pi 3 LPDDR3 ramu.
Ova prednost u taktu je još bolje uočljiva na OpenSSL testovima, jer je poznato da je kod svih Cortex jezgara brzina enkripcije direktno proporcionalna radnom taktu procesora.
Da bi stekli osećaj za to kako sistem radi u celosti dobar pokazatelj je Geekbench 5.
Najzad, stari ali nama odličan Octane 2.0 test, obično nam pokazuje koliko glatko radi neki SBC u desktop okruženju. Vidimo da je Banana Pi M4 Berry za gotovo 50% postigao bolje rezultate od starog Banana Pi M4 modela, što je definitivno prouzrokovano poteškoćama da se uopšte i uradi OS podrška za neobičan čip na starom modelu. Postignut rezultat govori da je rad u XFCE prihvatljiv, da ćete primetiti kašnjenja i duhove prilikom pomeranja prozora, skaliranja, otvaranja menija, ali daleko od toga da će značajno kočiti rad aplikacije.
Zaključak
Na osnovu svega što smo saznali u korišćenju ovog SBC-a u poslednje dve nedelje, možemo reći da je ovo jedna veoma upotrebljiva mejkerska platforma bazirana na WiringPi bibliotekama za kontrolu signala na GPIO hederu. Veliki plus je postojanje Gigabit Ethernet porta, bez obzira na njegova ograničenja u duplex modu rada. Ostavljamo otvorenu mogućnost da je u pitanju softverska realizacija i da će to biti ispravljeno u narednim popravkama OS-a.
Screenshot: Banana Pi
Nije nam se dopalo pozicioniranje reset dugmeta, ali je raspored ostalih konektora sasvim u skladu sa Raspberry Pi 3B modelom, te će svako kućište odgovarati, tim pre što Banana Pi M4 Berry-u nije potrebno dodatno aktivno hlađenje.
Realno govoreći, ovaj SoC sa svojim Cortex-A53 jezgrima nije u vrhu, gde se nalaze Cortex-A7x jezgra, ali je i dalje veoma sposoban dizajn posebno za CLI upotrebu. To može opravdati izbor samo 2 GB memorije i 8 GB eMMC-a, kao inženjerski optimalno rešenje koje svakako doprinosi nižoj ceni, pa time i konkurentnosti na tržištu. Poredeći sa takmacima, vidimo da je u ovom formatu ovo najjeftiniji SBC izuzimajući zastareli model Banana Pi M4 koji se još ponegde može naći za bagatelnu cenu ispod 10 USD. Njegovu kupovinu ne preporučujemo osim ukoliko unapred znate da će zadovoljiti vašu konkretnu aplikativnu primenu. SBC-ovi u formatu Raspberry Pi Zero-a su nekih desetak USD, odnosno za četvrtinu jeftiniji, ali računajte da su limitirani portovima i da ni jedan od onih koje smo sretali nema Gigabit Ethernet. Obratite pažnju i na Banana Pi M4 Zero koji upravo u tom formatu nudi dosta za nižu cenu od one koju ima veći brat.
Očekujemo da će uskoro Linux mailine podrška za Allwinner H618 i njegov GPU biti do kraja izvedena i da će u narednom periodu doći do dodatnih poboljšanja u softverskoj podršci, ovog ipak veoma „mladog“ Allwinner SoC-a. Sve ovo bi moralo da doprinese još boljim performansama i da će tada i Banana Pi ponuditi model sa 4 GB RAM-a i bar 16 GB bržeg eMMC-a kako bi i desktop upotreba bila što glatkija.
U ovom trenutku ovo je dobro odmerena cena, za uravnoteženo moćan SBC dimenzija 88 x 58 mm, kome nije potrebno hlađenje i koji ima Gigabitni Ethernet i funkcionalnu WiringPi (C i Python) biblioteku. Možemo ga preporučiti čak i manje iskusnim korisnicima otvorenim za SBC avanture koji pritom žele da pobegnu od monotonije Raspberry Pi sveta.
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.
- Elecfreaks Nezha Inventor’s Kit for micro:bit recenzija - 21/07/2024
- Orange Pi 5 Pro recenzija - 17/07/2024
- DFRobot Fermion: BLE Sensor Beacon recenzija - 16/07/2024