Mixtile Blade 3 je započeo svoje putovanje kao crowdfunded projekat, predstavljajući se svetu svojom Crowd Supply kampanjom u maju 2022. Zamišljen je kao Pico-ITX SBC visokih performansi baziran na Rockchip-ovom RK3588 kojim se može izgraditi klaster. Početni marketing je stavio žižu fokusa na klastera mogućnosti uz upotrebu U.2 konektora na rubu ploče, čime bi mogućio izgradnju skalabilnih ARM servera.
Pico-ITX je standardizovan format matičnih ploča, dimenzija 10×7,2 cm, koga je najavila kompanija VIA Technologies još u januaru 2007, a bio je predstavljen na CeBIT-u iste godine. Kao jedan od najmanjih standardizovanih veličina matičnih ploča dostupnih u to vreme, Pico-ITX je brzo prihvaćen od strane proizvođača računara u automobilskoj industriji. Otprilike u isto vreme, našao se u brojnim realizacijama minijaturnih medija centara i malih kućnih servera. Ubrzo postaje standard u industrijskim IoT aplikacijama, gde je prostor večiti problem. Njegova veličina omogućila je širok spektar opcija za montažu u različitim mašinama.
Upoznavanje sa hardverom Mixtile Blade 3
Naš primerak Mixtile Blade 3 nam je ljubazno dostavio proizvođač, a stigao nem u opcionom namenskom aluminijumskom crnom kućištu, čija je cena 35 dolara, i na sebi je imao preinstaliran Debian 11. Pre bilo kakvog testiranja, odlučili smo da rasklopimo kućište da bismo adekvatno pregledali samu ploču. Odvijanje četiri zavrtnja koja drže zadnju ploču kućišta je zaista jednostavan zadatak, ali je njihov položaj ispod četiri gumene samolepljive nožice: manje nego idealan. Da biste otvorili kućište, što uopšte neće biti retka pojava u upotrebi – objasnićemo to kasnije – moraćete da uklonite pomenute gumene nožice i da ih kasnije ponovo zalepite. Nepotrebno je reći da ovo nije primereno nameni lepaka koji ih drži na mestu, posebno kada nema rezervih nožica.
Photo: magazin Mehatronika
Paket uključuje malu vakuum sisaljku koja ima dvostruku namenu: kao ručka za podizanje Mixtile Blade 3 iz kutije za transport i (verovatno) kao alat za pomoć pri uklanjanju zadnje ploče. Nažalost, ova mala sisaljka jednostavno nije uspela da dovoljno čvrsto uhvati teksturirani metal poklopca da bi ga povukla, te nas je primorala da pribegnemo uklanjanju zadnje ploče uz pomoć šiljatog predmeta. Ovo nikako nije bilo lako kao što se čini, jer precizna obrada delova kućišta znači da nema prostora u koji bismo mogli da ubacimo vrh, tako da smo se namučili, koristeći jednu od rupa za šrafove kao polugu. Ovo je bilo prilično teško uraditi bez oštećivanja završne obrade površine. Nakon što smo konačno otvorili kućište, videli smo šta nas sputava: lepljivi silikonski termalni jastučić koji olakšava prenos toplote između glavnog SoC-a i same ploče.
Photo: magazin Mehatronika
Elegantna zlatno-crna kolor šema PCB-a, kao i visokokvalitetan bela sitotisk štampa nam je odmah privukla panžnju. Zanimljivo je da je relativno veliki RK3588 SoC montiran na donjoj strani ploče – odnosno na onu koja je sada okrenuta prema nama. Ovo je sada već dobro poznati, moćan osmojezgarni ARM čip, sa četiri Cortex-A76 i četiri Cortex-A55 jezgra upakovan zajedno sa Mali G610 MP4 GPU-om i namenskim trojezgarnim NPU-om, koji isporučuje do 6 TOPS operacija.
Photo: magazin Mehatronika
Dok je sam čip zvanično rejtovan na 2,4 GHz za jezgra A76 i 1,8 GHz za jezgra A55, primetili smo neke varijacije između različitih primeraka. Informacija je objavljena još 2022. na Radxa forumu, i adresirano je ka Rockchip-ovim sistemima za kontrolu frekvencije u samom SoC-u koji opet zavise od karakteristika samog komada silicijuma u SoC-u. Do sada smo recimo videli „savršen“ RK3588 sa velikim jezgrama na 2400 MHz (pa, RK3588S da budemo precizni) u Orange Pi 5, naš Mixtile-ov RK3588 da dostiže samo 2304 MHz. Prelazimo na perfromanse gde ćemo istraiti koliko ova informacija utiče na njih.
Photo: magazin Mehatronika
Odmah pored SoC-a su dva 2133 MHz LPDDR4 RAM čipa kompanije Micron i 128 GB SanDisk eMMC 5.1 fleš čip. Ovo čini da je naša test jedinica najsnažniji trenutno dostupan model koji se prodaje za 369 dolara. Donja strana ploče sadrži i MIPI-CSI konektor za kameru. Nažalost, na zvaničnom Mixtile-u kućištu ne postoji prorez kroz koji bi se mogao provući odgovarajući kabl, što je svakako propust.
Photo: magazin Mehatronika
Još jedan set šrafova sprečava nas da dođemo do gornje strane Mixtile Blade 3 ploče. Dalje rasklapanje nam omogućava da pogledamo dublje u kućište i tu otkrivamo mali ventilator koji usmerava protok vazduha kroz set rebara hladnjaka sa unutrašnje strane kućišta. Smatramo da je ovaj ventilator preglasan, ali priznajemo i da je dovoljno efikasan. Pažljivijem čitaocu sigurno nije promaklo da su procesor i ventilator na suprotnim stranama ploče, što znači da nema direktnog protoka vazduha preko SoC-a koji zapravo generiše toplotu. Ideja ovde je – očigledno – da RK3588 prenese što je moguće više toplote u zadnju ploču, da se ta toplota rasporedi po kućištu sve do gornjeg dela, a zatim da se što više nje izduva van uz pomoć ventilatora.
Photo: magazin Mehatronika
Ovo zaista čini da se celo kućište zaista zagreje (bolno je vrelo na oko 60 °C!) tokom upotrebe, ali nekim čudom nema nikakvog termalnog trotlovanja CPU-a, čak i nakon dva sata rada pod punim opterećenjem. Posle oko 120 minuta, temperature su se ustalile na 82,2 °C izmereno za velika jezgra i 80,4 °C za mala i nikada se više nisu povećavale. Tokom ovog testa, temperatura naše okoline bila je oko 29 °C, što je definitivno bilo malo toplije nego što je uobičajeno.
Photo: magazin Mehatronika
Konačno vadeći Mixtile Blade 3 iz kućišta, primećujemo da na U.2 konektor ima priključenu ćerku ploču, koja se koristi za poveziva nje M.2 NVMe SSD-a. U našim testovima, uspeli smo da postignemo brzinu čitanja do 2285,95 MB/s na našem Kingston NV2 SSD-u od 256 GB (procenjeno na 3000 MB/s). Odgovarajuća podrška za PCIe omogućava ovoj ploči zasnovanoj na RK3588 da postigne skoro 15 puta bolje performanse uz NVMe nego kada se koristi ugrađeni eMMC na ploči. Logično se čini da je SSD vredna investicija, ali implementacija kućišta opet ostavlja neke sumnje. Postavljanjem SSD-a vertikalno, on se praktično nalazi u „sendviču“ između ćerke ploče i aluminijumske bočne strane kućišta. Cirkulacija vazduha je time prekinuta i otvara se put za zagrevanje SSD-a do za njega realno neadekvatnih radnih temperatura.
Photo: magazin Mehatronika
Sam U.2 konektor je interesantan i veoma dobro osmišljen izbor. S jedne strane, lako je priključiti M.2 uređaje pomoću jednostavnog adaptera, pošto oba formata konektora nude četiri PCIe linije, kao i odvojene SATA linije. U.2 i M.2 su identični u pogledu performansi prenosa podataka, U.2 ima svojih prednosti. Prvobitno je bio dizajniran za industrijske aplikacije i servere, gde je bila neophodna podrška za veće formate diskova od 2,5” i 3,5” kao i podrška za njihovu brzu zamenu bez gašenja sistema, što je od suštinskog značaja za velike servere kod postavljanja opreme u rack. Konačno, U.2 portovi mogu da obezbede napajanje od 12 V uz 3,3 V koje inače koriste M.2 portovi.
Photo: magazin Mehatronika
Pored ovog zanimljivog porta nalazi se 30-pinski GPIO heder. Iako je za 10 pinova manji od sada standardnog „Raspberry Pi“ 40-pinskog hedera, on i dalje uspeva da održi delimičnu kompatibilnost raspoređujući postojeće pinove na funkcionalno identičan način.
Photo: magazin Mehatronika
U blizini se nalazi mini PCIe 2.1 slot namenjen mrežnoj kartici, pošto sam Mixtile Blade 3 ne nudi bežičnu vezu. Međutim, imajte na umu da zvanično kućište nema ležišta za montažu antena.
Photo: magazin Mehatronika
Odmah ispod je utor za SD karticu. To je standardni slot, ali je zbunjujuće orijentisan ka unutrašnjosti ploče. To znači da je nemoguće pristupiti ovom slotu sa spoljne strane kućišta, čak i da ono ima otvor za to – a nema ga. S obzirom na to da su SD kartice tradicionalni način instaliranja operativnih sistema na SBC, ovaj izbor dizajna dovodi do još većeg broja neophodnih demontaža kućišta, što smo nagovestili na početku teksta.
Photo: magazin Mehatronika
Ploča takođe ima UART heder za dibagovanje.
Ostavili smo najzanimljiviju stranu za kraj. Na zadnjoj strani ploče nalaze se dva Ethernet porta. Pohvaljujemo činjenicu da su oba modela od 2,5 Gbps – ovde zaista nisu napravljeni kompromisi. Postoje dva USB 3.2 Gen 1 USB-C porta, od kojih je jedan namenjen za napajanje ploče, a drugi dodatno podržava DisplayPort preko USB protokola. Ovo su jedina dva USB porta na ploči, od kojih je jedan realno upotrebljiv, što definitivno zahteva upotrebu USB hub-a za desktop upotrebu.
Photo: magazin Mehatronika
Mixtile Blade 3 je SBC koji pred napajanje postavlja velike zahteve, pre svega potrebna mu je visokokvalitetno USB-C PD napajanje od 5 V/4 A. SBC-ove bazirane na RK3588 je često nešto teže napajati, ali većina njih ipak uspeva da radi sasvim dobro sa 3 A izvorom.
Između Ethernet i USB portova nalazi se par HDMI portova. Jedan od njih je HDMI 2.0 RX ulazni port, dok je drugi HDMI 2.1 TX port. Iako RK3588 ima mogućnosti za dva HDMI izlaza, Mixtile-ov broj video portova i dalje smatramo adekvatnim, s obzirom da postoji mogućnost USB video izlaza. HDMI izlazni port može da obrađuje 8K60 video, dok ulaz može da kodira 4K60 strimove.
Photo: magazin Mehatronika
Pošto smo preživeli naš mali hardverski safari, konačno bismo mogli da spakujemo ploču u kutiju. Po uključivanju, dočekala nas je simpatična plava statusna LED lampica i sistem se vrlo brzo pokrenuo. Izvedeno je dugme za napajanje, što deluje kao nešto što se podrazumeva, ali je često upravo ono zanemaren detalj u dizajnu SBC kućišta. Možda je sve posledica primećene odbojnosti Raspberry Pi dizajnera prema dugmadima za uključivanje.
Softverska podrška
Naš Blade 3 je došao sa Debianom 11 unapred instaliranim na eMMC-u. Ovaj OS je jedini zvanični, a u vreme pisanja najnovije izdanje je bilo ono objavljeno 5. maja 2023. Zvanično je planiran i Android, ali sada još nije dostupan. Ažuriranje Debian-a je jednostavno i radi se pomoću Rockchipovog razvojnog uslužnog programa (RKDevTool). Potrebno je samo povezati SBC pomoću USB kabla na računar domaćin. Ažuriranje operativnog sistema pomoću SD kartice je moguće, međutim, mi bismo to izbegli jer zahteva otvaranje kućišta (ne ponovo…) – što dodatno haba male gumene nožice.
Debian 11 je potpuno funkcionalan i dolazi sa dosta instaliranog softvera. Performanse CPU-a su vrhunske, kao što ćemo detaljnije videti u nastavku. Izgleda da ima nekih problema sa GPU drajverom, jer smo redovno dobijali rezultate testa grafike ispod nivoa. Zbog toga smo se odlučili da ponovo testiramo jedinicu koristeći „nezvanične“ imidže OS-a. Sve se to nudi na Mixtile-ovoj veb lokaciji, ali su kreirani od strane nezavisnih timova koji pomažu u projektu. Trenutno su dostupna dva sistema, Armbian i Ubuntu. Oba koriste Linux kernel 5.10 u Wayland/GNOME kombinaciji. Oba imaju funkcionalne Panfrost drajvere koji uspevaju da postignu oko 15% bolje rezultate u poređenju sa Debian drajverima u zvaničnoj distribuciji.
Ovde je problem početna metoda instalacije za ove sisteme. Svaki put kada želite da promenite OS, moraćete da se oslonite na Rockchipov MASKROM režim. Da biste mu pristupili, potrebno je otvoriti kućište i izvaditi ploču da biste prišli njenoj gornjoj strani (to je osam šrafova) i prebaciti jedan od fizičkih DIP prekidača. Kada je ploča izvučena iz kućišta, vreme je da ponovo koristite RKDevTool da biste flešovali novi OS, a zatim vratite DIP prekidač u prvobitni položaj pre nego što sve ponovo spakujete.
Ipak, ovo je opet više zamerka na kućište ploče nego na sam Miktile Blade 3, ili čak na OS imidže, pošto je korišćenje MASKROM režima standardna procedura za Rockchip procesore.
Performanse i merila
Nakon što smo pogledali sav hardver, hajde da pogledamo kako on zapravo radi. Sa našim Mixtile-ovim SoC A76 jezgrama na taktu od 2,3 GHz, kao što je već pomenuto, biće zanimljivo videti da li postoje neki nedostaci u performansama u poređenju sa drugim sistemima zasnovanim na RK3588.
Počevši od rezultata Geekbench 5.4.4, dobijamo odlične performanse, kao što se i očekivalo. Sa 650 poena u testu sa jednim jezgrom i 2620 u testu sa više jezgara, to je snažan konkurent, i ne zaostaje ni za jednom drugom pločom koju smo do sada testirali.
Sysbench-ov CPU test je takođe dao odlične rezultate. S obzirom na to da se ovaj test oslanja na jednostavne operacije i prilično zavisi od brzine procesora, bili smo prijatno iznenađeni kada smo uporedili rezultate sa svim ostalim našim pločama.
ARM-ov kriptografski akcelerator je notorno sličan u većini modernih jezgara. Deleći takt sa ostatkom CPU-a, ovaj kripto akcelerator je toliko konzistentan u svojim performansama po metrici MHz da je pomalo zabavan. Mixtile Blade 3 isporučuje snažne performanse, ali je nekoliko procenata iza drugih ploča zasnovanih na RK3588 sa čipovima koji rade na 2,4 GHz. Ponovo je vredno napomenuti da klaster A55 ostaje nepromenjen na 1,8 GHz, čineći stvarni pad performansi čak manjim od pada od ~4% koji sugeriše takt velikih jezgara.
LPDDR4 RAM sa taktom od 2133 MHz je prilično brz. I Sysbench RAM i tinymembench nam daju prilično dobre rezultate, miljama ispred sporije RAM memorije koja se nalazi na mnogim starijim pločama.
U stvari, tinymembench rezultati su bili toliko slični nekim drugim pločama koje smo imali pri ruci da smo morali da proverimo tačne brojeve delova čipova. Zar ne znate: i Orange Pi 5 koristi Micron-ove D9ZCL čipove (čiji je naziv MT53E2G32D4NK-046), dok Mixtile Blade 3 koristi Micron-ove D9ZRD čipove (MT53E2G32D4DE-046). Oni su skoro identični u specifikacijama, što objašnjava i naše rezultate benchmarkinga.
Rezultati Unixbench-a su očekivano odlični. Zahvaljujući kućištu (znamo, posle svih naših kukanja, ali kućište u stvari održava temperaturu ploče pod kontrolom) vidimo pun opseg performansi RK3588. I jednojezgarni i višejezgarni rezultati su bolji nego u sistemima bez ugrađenog hlađenja. Dobijamo uporedive rezultate sa Orange Pi 5 sa ICE Tower hladnjakom. Opet, pad brzine takta od 4% ovde ne znači vidljiv gubitak performansi. Merila generalno nisu dovoljno precizna da otkriju tako male razlike, a brzina takta nije jedini deo varijacije rezultata testa (kao dodatak, brzina takta takođe nije jedini deo silicijumske lutrije, jer različiti delovi u čip može ispasti malo bolji ili lošiji).
Konačno, Octane 2.0, test koji koristimo samo kao grubi pokazatelj performansi, a još uvek ga čuvamo za poređenja sa starim modelima. Koliko god Octane bio netačan i zavisan od softvera, on moe da precizno prikaže korisničko iskustvo desktop računara u lakim svakodnevnim zadacima. Viši rezultati na ovom testu generalno znače tečniji OS. Za Mixtile Blade 3, najbolji Octane rezultat je izmeren sa Ubuntu 22.04, uglavnom zbog bolje optimizacije drajvera.
Zaključak
Mixtile Blade 3 je dobro napravljen računar, prvenstveno dizajniran za pravljenje klastera. Ovo je glavna ideja koja stoji iza implementacije U.2 konektora, zajedno sa drugom kćerkom pločom namenjenom za međusobno povezivanje nekoliko Blade 3 jedinica koristeći prilagođene PCIe kablove koji imaju SFF-8643 konektore (nude mnogo bolje performanse klastera od tradicionalnih zasnovanih na Ethernet-u) , kao i omogućavanje SATA 3 veze i 12V 6-pinski konektor za napajanje.
Trenutno, međutim, Mixtile Blade 3 je upotrebljiv samo kao „only“ SBC računar, zbog čega nismo mnogo pričali o njegovoj planiranoj klaster funkcionlnosti. 16 GB RAM-a i 128 GB eMMC-a, kao i odlična povezanost sa eksternim diskom, svi su glavni elementi koji čine prilično privlačan paket, interesantan kao mali server zasnovan na ARM-u, medijski centar ili čak zamena za desktop.
Zvanično kućište malo ometa rad i pruža toplotne performanse ispod standarda, ali je vizuelno privlačno. Na kraju krajeva, naše primedbe nisu direktno usmerene na samu ploču Blade 3, što je pravi fokus recenzije, tako da ne možemo previše da prigovaramo.
Međutim, tržište SBC-a zasnovano na RK3588 je zasićeno, a Mixtile Blade 3 je jedna od skupljih dostupnih opcija (u stvari, prilično skuplji od većine). Nestrpljivo čekamo objavljivanje klaster softvera (i dodatnog hardvera, ako je potrebno), jer bi ova funkcija sama po sebi izdvojila Blade 3 od praktično svih drugih dostupnih SBC-ova.
Međutim, jasno nam je da su ovo početni dani života ovog proizvoda i da je cela ponuda dosta nerafinisana u detaljima. Smaramo da je još dug put pred Mixtile timom da ispuni sva početna obećanja, ali ono što do sada vidimo je uzbudljivo.
Više informacija: lokacija Mixtile Blade 3
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