Orange Pi je svoju seriju SBC-ova sa Rockchip RK3588 SoC-evima započeo modelom Orange Pi 5 koji je odmah bio primećen u zajednici. Budući da je najstariji 5 model on danas ima najsvestraniju OS ponudu. Nedostatak ugrađenog Wi-Fi/Bluetooth modula Orange Pi pokušao da ispravi sa modelom Orange Pi 5B dodajući takav modul uz žrtvovanje M-2 M Key slota. Oba ova modela bila su sa RK3588s SoC-om koji hardverski nema onaj broj linija koje ima pun RK3588. Sledeći korak je bio Orange Pi 5 Plus, model sa „velikim“ RK3588 čipom koji je pored mrežnog modula imao i 2.4 Gb Ethernet, HDMI ulaz, M.2 slot velike brzine za SSD, ali je format ovog SBC-a bio nešto veći od „kreditne kartice“. Sada nas je Orange Pi tim iznenadio modelom Orange Pi 5 Pro, vrativši se na originalni Orange Pi 5 format i RK3588s čip. Pogledamo li specifikacije, Pro verzija ima i bežični modul, i M.2 Key M i glavni marketinški adut LPDDR5 RAM. Koja je stvarna dobit od ovog tipa memorije glavna je pitanje na koje smo želeli da dobijemo odgovor ovom recenzijom.
Orange Pi 5 Pro dolazi u zaštiton plastičnoj kutiji koja je standard za proizvode ove kompanije. Na sredini ploče je Rockchip RK3588S čip na kome nema ni pasivnog ni aktivnog sistema za hlađenje. Iz ranijih testova ovog SoC-a znamo da kada se optereti jedno jezgro, recimo u single-core Unixbench testu, gotovo da nema razlika u postignutim performansama sa i bez hlađenja. Međutim, ako aktiviramo sva jezgra, bilo da koristimo stress test ili multi-core Unixbench po rezultatima se jasno vidi da sistem trotluje. Zbirni rezultat Unixbencha bez hlađenja je 3964,3, dok na tom istom testu, kada hladimo SoC, dobijamo 4642,9. Jasno je stoga da je ploču potrebno hladiti za maksimalne performanse. Na njoj već postoje rupe pogodne za montažu hladnjaka, kao i FAN konektor za povezivanje ventilatora.
photo: magazin Mehatronika
RK3588S procesor je osmojezgarni sa četiri ARM Cortex-A55 i četiri ARM Cortex-A76 jezgra, organizovana u tri klastera: prvi klaster sa četiri A55 jezgra i dva klastera sa po dva A76 jezgra. A76 jezgra rade na 2.4 GHz, dok A55 jezgra drže 1,8 GHz na sebi. Standardna podešavanja rada SoC-a postižu uobičajene rezultate, te sa na Sysbench CPU ili Unixbench testovima rezultati koji oslikavaju performanse podudaraju sa Orange Pi 5 modelom.
Ipak moramo konstatovati da je Orange Pi 5 Pro u svim testovima u marginalno maloj prednosti u odnosu na sve ostale.
Isto važi i za brzinu hardverskih enkodera koji rade unutar SoC-a i vezani su za brzinu radnog takta. U svim openSSL testovima koje standardno izvodimo, vidimo da nema, a i ne treba da ih bude, nikakvih poboljšanja u odnosu na bilo koji RK3588 model.
Geekbench testove koristimo kako bi procenili brzinu sistema i uporedili ga sa sličnim platformama. I ovde je Orange Pi 5 Pro pokazao da je ravnopravan član Orange Pi 5 familije.
U SoC je i ARM Mali-G610 MP4 GPU, koji je treća generacija Valhall GPU arhitekture. Jasno je da bez odgovarajućih drajvera nije moguće izvući svu snagu iz ovog GPU-a. Nažalost, open-source SBC kao što je Orange Pi 5 Pro koristi open-source GPU drajvere, koje čak nije moguće instalirati na svim distribucijama. glmark 2.0 test (OpenGL 2.0 benchmark) daje glmark2 skor 442 bez „Panfork“ drajvera, a sa njima postiže skor od čak 1624 što je gotovo 50% bolje od karakterističnih vrednosti koje smo dobijali pre godinu dana na ovom SoC-u. Ovo je odličan pokazatelj da drajveri postaju sve kvalitetniji i podgreva nadu da će se doći do nivoa komercijalnih drajvera.
Integralni deo RK3588S je i NPU koji podržava INT4, INT8, INT16 i FP16 operacije i postiže 6TOPS (INT8) u AI zadacima. Da bi se koristili AI modeli bazirani na TensorFlow, MXNet, PyTorch, Caffe frejmvorcima potrebno ih je konvertovati rknn-toolkit-om.
Odmah do SoC-a je i konektor za RTC Li-Ion bateriju, a na ploči se nalazi ugrađen kontroler punjenja, te je na ovaj način obezbeđen rad časovnika realnog vremena čak i u slučaju prekida napajanja.
photo: magazin Mehatronika
Uz CPU postavljen je jedan Micron-ov LPDDR5 16 GB RAM čip oznake D8CS2. Memorija je dvokanalna, podeljena u četiri 16 bitne banke. Dakle, isto kao i kod modela sa LPDDR4X memorijom. Čak je i takt od 2133 MHz isti. Jedino gde smo uočili razliku su nešto niži radni naponi memorije i to što se cela nalazi u jednom umesto u dva čipa, te time štedi i energiju i površinu na ploči. Naš prvi test brzine memorije Sysbench RAM nije pokazao gotovo nikakvu dobit u brzini zbog upotrebe LPDDR5 RAM-a.
Ponovili smo testiranje i sa tinymembench testom i potvrdili da nema značajnih dobiti u brzini rada sa memorijom, te da su glavne prednosti usled korišćenja LPDDR5 umesto LPDDR4X nešto manja potrošnja energije i ušteda prostora na ploči.
Hardver Orange Pi 5 Pro
Sa prednje strane ploče koju smo dobili od Orange Pi za potrebe ove recenzije, nalaze se četiri USB-A porta, sa time da je jedan od njih 3.0, a ostali 2.0. Zanimljivo je da se iza dva 2.0 porta nalaze i dodatni pinovi za još dva 2.0, što je odlična mogućnost za povezivanje dodatnih modula. Brzina 2.0 USB portova pri čitanju/pisanju je 35,4/3,2 MB/s, dok je jedan 3.0 port brži i može se na njemu postići 400/392 MB/s, te je jasno da bi on bio izbor za povezivanje spoljašnjeg skladišta podataka. Za ovoliki broj portova zaslužan je integrisan USB 2.0 HUB čip na ploči.
Ugrađeni Ethernet port je gigabitni i na našim testovima postiže 940 Mbps, dok u bidirekcionom radu ta brzina malo opada i iznosi oko 800 po kanalu.
photo: magazin Mehatronika
Sa leve bočne strane raspoređena su dva HDMI (2.0 i 2.1) porta. Interesantna je realizacija, budući da RK3588S ima po jedan MIPI, HDMI i DP video izlaz. Orange Pi tim je na ploči dodao jedan DP-to-HDMI konvertor i obezbedio drugi HDMI izlaz umesto DP porta. Treba istaknuti da taj drugi eARC HDMI 2.1 ima po specifikacijama mogućnost prikazivanja 8K@60 slike, dok inicijalni HDMI izlaz koji je realizovan direktno sa procesora može prikazati 4K@60 sliku. Ova ideja nam se dopada, jer smatramo da je bolje da video izlazi budu standardizovano isti. Između njih je audio in/out 3.5 džek.
Najzad na samom desnom kraju je USB-C konektor za napajanje. Standardno Orange Pi napajanje je 5 VDC/ 4 A, dok po specifikacijama na sajtu stoji da je potrebno napajanje od 5 VDC/ 5 A što bi odgovaralo Raspberry Pi standardnom napajanju. Prethodni verzije Orange Pi 5 modela bile su osetljive na kvalitet napajanja i mi smo uvek u testovima i radu koristili ono originalno. Možemo potvrditi da i ovaj model radi sa standardnim Orange Pi 4 A napajanjem bez problema, bez obzira na specifikaciju na sajtu. Treba primetiti i postojanje četiri PoE pina za montažu HAT-a kojim bi Ethernet port postao PoE.
photo: magazin Mehatronika
Zanimljivo je da je u donjem uglu postavljen mali mikrofon. Odmah do njega je dugme za uključivanje i mala programabilna statusna LED dioda.
photo: magazin Mehatronika
U sredini uz zadnju ivicu nalazi se MIPI DSI konektor na koji je moguće povezati LCD displej koji Orange Pi ima u ponudi sa maksimalnom rezolucijom 4K@60.
photo: magazin Mehatronika
Najzad u levom ćošku nalazi se 2,4/5 GHz Wi-Fi/ Bluetooth 5.0 LE modul AP6256. To je već dobro poznato rešenje na mnogim SBC modelima na tržištu. Na ploči postoji konektor za antenu, koja dolazi Orange Pi 5 Pro. To je karakteristična cevasta antena kojom Orange Pi oprema svoje modele. Brzine na testovima koje smo mi izmerili su 37 Mbps za 2.4 GHz, odnosno 197 Mbps za 5 GHz Wi-Fi.
Na samom uglu je, veoma korisno Reset dugme. Moramo da pohvalimo što Orange Pi pazi na to da izvede i Power i Reset dugme na svoje ploče.
photo: magazin Mehatronika
Na desnoj bočnoj strani nalazi se, gotovo celom dužinom 40 pinski GPIO heder, koji funkcionalno prati raspored Raspberry Pi hedera. Kodovan je bojom što dodatno vizuelno olakšava povezivanje periferija.
photo: magazin Mehatronika
Sa donje strane krenimo od najčešće korišćenog SD ležišta. postavljeno je Push-push microSD ležište uz ivicu ploče tako da se kartica lako izvlači i u slučaju da se Orange Pi 5 Pro spakuje u kutiju. Brzina čitanja i pisanja na microSD karticu je 68,8/27.6 MB/s kada smo koristili Kingston Canvas Select Plus. Međutim sa novim Flexxon FxAdv II microSd karticama dobili smo mnogo bolje vreme upisa, dok je brzina čitanja ostala ista 67,2/42,1 MB/s.
photo: magazin Mehatronika
Do microSD ležišta nalazi se M.2 Key M konektor u koji je moguće postaviti 2280 NVMe SSD. Kako je ovde RK3588S, a ne veliki RK3588, imamo samo jednu PCIe liniju te su brzine čitanja/upisa na SSD NVMe 397/394 MB/s. To jeste najbrži medij koji se može povezati na ovu ploču i svakako će predstavljati izbor u kada je potrebno i brzo i veliko skladište podataka.
photo: magazin Mehatronika
Postoji joše jedan medij na koji je moguće sačuvati podatke ili ga koristiti kao disk za pokretanje OS-a. To je eMMC koji kod Orange Pi 5 dolazi kao odvojeni modul sa dva konektora koji se montira jednostavnim utiskivanjem. Mora se koristiti originalni Orange Pi modul u veličinama 32/64/256 GB sa FORESEE čipom na sebi, koji je generalno uvažen brend. Ispod modula nalazi se lemno mesto za SPI NOR. Ploča može da se nabavi i sa montiranim SPI NOR-om i u tom slučaju nije moguće koristiti eMMC, ali je moguće pokrenuti sistem sa NVMe SSD-a.
photo: magazin Mehatronika
Sa donje strane ploče vidimo i dva CAM konektora za Orange Pi kamere. Jedan je odmah pored eMMC modula, dok je drugi ispod HDMI konektora. Na njih se mogu povezati dve Omnivision 13 MP kamere koje su u ponudi: OV13850 i OV13855. Obe su kompatibilne i sa modelima Orange Pi 5, Orange Pi 5b, Orange Pi 5 Plus i Orange Pi 5 Pro i praktično su identične. Pogodne su za implementaciju u prenosnim uređajima, za realizaciju video zvona na vratima, snimanje iz vazduha dronom, skeniranje QR koda, za igračke, male robote ili kao IP kamere.
photo: magazin Mehatronika
Povezivanje je preko dodatne ploče koja se opet povezuje trakastim kablom za Orange Pi 5 Pro. Treba obratiti pažnju prilikom povezivanja na oznake i na kablu, ali i na ploči, posebno na „0“ označen prvi pin na konektoru.
photo: magazin Mehatronika
Softverska podrška
Kao i svi dosadašnji modeli Orange Pi 5 dolaze sa Orange Pi OS-om. Na sajtu se mogu preuzeti dve verzije, jedna ARCH na Arch Linux-u i druga Droid sa Androidom. Orange Pi OS je rađen da ima nešto od Windows ukusa i u nekim segmentima menija podseća na njega. Međutim, svaka sličnost i prestaje na tom nivou. Dolazi sa pristojnom kolekcijom softvera koji je instaliran i omogućava rad odmah po pokretanju. Iako je ažuriranje moguće klasičnim Arch linux komandama iz terminala, Orange Pi je uradio i poseban softver za pregled, instalaciju i ažuriranje dostupnog softvera. Njhov tim programera brine o Orang Pi OS distribucijama i po našim testovima, upravo se sa njima dobijaju najbolji rezultati u grafičkim testovima i testovima opšte upotrebe, kao što je recimo Octane 2.0, gde smo dobili čak 29537 kao skor.
Za one kojima je potreban Debian ili Ubuntu, Android ili openWRT, imidže mogu preuzeti takođe sa sajta Orange Pi, a za one koji vole neki od specifičnih verzija, kao što je Armbian, DietPi ili Joshua-Riek Ubuntu imidži se mogu preuzeti na njihovim sajtovima. Isporbali smo svaki od tih OS imidža i potvrđujemo da svi rade bez problema.
screenshot: magazin Mehatronika
Node-Red se bez problema instalira i pokreće, kao i veoma lako se može povezati sa mqtt serverom.
screenshot: magazin Mehatronika
Za naše testiranje koristili smo Datacake i veoma lako integrisali Orange Pi 5 Pro da očitava vrednosti i šalje podatke na server.
screenshot: magazin Mehatronika
Zaključak
Orange Pi 5 Pro od svih Orange Pi modela baziranih na RK3588(S) ima najbolje performanse, mada moramo priznati, ne za više od par postotaka. Deluje nam da je LPDDR5 doprineo koliko je mogao da SoC radi što brže i mirnije. Ipak, nadali smo se mnogo boljim performansama, bar kada je memorija u pitanju. Kada smo proučili šeme, videli smo da je LPDDR5 povezan na isti način kao i LPDDR4X, te da mu je takt isti. Razlike ipak ima, LPDDR5 radi na nešto nižim naponima, te je angažovana snaga manja. Manji je i prostor koji zauzima memorijski čip, što je oslobodilo mesto za više hardvera na ploči.
photo: magazin Mehatronika
Dodatni USB 2.0 HUB je prijatno iznenađenje, kao i HDMI 2.1 umesto DP porta sa mogućnošću (bar po specifikacijama) da prikaže 8K@60 video. Bitno je i veoma korisno što je omogućena montaža punog 2280 NVMe SSD-a, kao i to što je konektori za montažu Orange Pi eMMC kartice ti. Pun GPIO heder i PoE heder dopašće se mejkerima. Gigabitni Ethernet i ugrađen 2.4/5 GHz Wi-Fi / Bluetooth modul omogućiće IoT i Edge primene. Gledajući realno, malo toga se može uopšte i zameriti ovoj mudro osmišljenoj Pro verziji Orange Pi 5 SBC-a.
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.