Kada Orange Pi 3B razdelimo na dva dela dobijemo Compute Module 4 i Base Board CM4, a time u stvari modul i razvojnu ploču za njega koji su prilagođeni za embedovanu upotrebu Rochchip RK3566 SoC-a.
Orange Pi 3B model nam se, dok smo pisali recenziju, učinio veoma dobrom platformom, sa odličnim odnosom cene i performansi. Izrađen u formatu Raspberry Pi 3 SBC-a mogao se fino koristiti u tradicionalnim mejkerskim projektima. Za ugradnju u druge uređaje taj format je po pravilu preglomazan, bespotrebno opterećen suvišnim konektorima, a u slučaju serijske proizvodnje neekonomičan. Compute Module (CM) format je za ovu namenu daleko bolji i zaista smo se obradovali kada smo od proizvođača dobili Compute Module 4 sa pripadajućom Base Board CM4 pločom za potrebe ove recenzije.
Dolaze u tipskoj kartonskoj Orange Pi kutiji, odvojeni i zaštićeni elektrostatičkim kesicama. Po otvaranju potrebno je samo „kliknuti“ dve ploče jednu u drugu i dobijamo SBC veoma nalik na Orange Pi 3B sa početka ove priče.
photo: magazin Mehatronika
Hardver Orange Pi Compute Module 4
No vratimo se trenutku kada su još bili razdvojeni i usredsredimo se na Compute Module 4 (CM4). Njegova procesorska snaga potiče od Rockchip RK3566 četvorojezgarnog SoC-a. Ima četiri identična ARM Cortex-A55 jezgra koja rade na 1800 MHz. Susretali smo se sa njim ne samo u Orange Pi 3B, već i proizvodima drugih proizvođača kao što su: odlični FriendlyElec NanoPi R3S ruter, Radxa Zero 3W, Radxa Zero 3E i Geniatech XPI-3566-Zero edge mini SBC-ovi i njegov glavni tekmac Okdo/Radxa ROCK3 Compute Module & IO Board.
photo: magazin Mehatronika
Iz dosadašnjih testova znamo da je RK3566 po performansama u niši između Raspberry Pi 3 i Raspberry Pi 4, uz odlične termalne karakteristike. Bez ikakvog hlađenja, potpuno opterećen procesor će za oko 4 minuta dostići tačku trotlovanja, pa je postavljanje bar pasivnog hladnjaka neophodno. Aktivni hladnjak sa PWM kontrolisanim ventilatorm, a na Base Board CM4 postoje posebni pinovi za taj tip kontrole, je pravi izbor za aplikacije koje traže puno snage i u njima će i najelementarniji ventilator držati temperaturu jezgra ispod 60 ºC i time zaštititi sistem od usporavanja. Sysbench CPU je prvi test koji izvodimo i on nam je pokazao uporedni presek performansi potvrđujući naša očekivanja.
Svaki Rockchip SoC serija RK3xxx ima hardverski enkriptor koji je vezan za brzinu takta samog jezgra. Primetili smo da aes-256-gcm ume da ide nadole za skoro 20% kod nekih RK356x ploča sa nekim OS-ovima. Ne možemo da proniknemo u razlog za tu pojavu, ali je na openssl test graficima ona uočljiva. Kod Orange Pi Compute Module 4 to nije slučaj.
Uz procesor je, na našem modelu 4 GB LPDDR4x RAM-a sa oznakom Micron 4BD77D9WQG (MT53D1024M32D4DT-05) koja radi na 1866 MHz. Sysbench RAM test i tinymembench testovi su nam dali veoma reprezentativne rezultate za realizaciju sa jednim memorijskim čipom. Povećanje broja tredova u Sysbench RAM testu na četiri i više nije značajno povećalo protočnost, što je uobičajeno kod ovih rešenja na RK3566.
Napajanje modula i čipova na njemu, standardno je povereno Rockchip RK809-5 kolu. Ono što je interesantno je Ethernet čip Motorcomm YT8531C koga smo jedino još sreli na Orange Pi 3B modelu, gde je odlično radio. To je Ethernet transiver u skladu sa 10BASE-Te, 100BASE-TX i 1000BASE-T IEEE 802.3 standardima. Za povezivanje po specifikaciji proizvođača treba koristiti CAT.5E UTP kabl.
photo: magazin Mehatronika
Na modulu je integrisan i Ampak Technology AP6256 5/2.4 GHz Wi-Fi i Bluetooth 5.0 modul. Često se pojavljuje na Orange Pi pločama i odlikuje ga samo jedna eksterna antena i hardverski deljen kanal za 2.4 GHz Wi-Fi i Bluetooth komunikaciju. Pokazao se kao pouzdano rešenje dobro podržano drajverima u svim OS-ovima.
photo: magazin Mehatronika
Naličje modula „krase“ tri konektora. Dva 100 pinska kompatibilna sa Raspberry Pi CM4 modulom i dodatni mali 24 pinski. Modul se može stoga „ubaciti“ i u Raspberry Pi 4 Base Board, ali će funkcionalnost biti limitirana uz potrebu da se prilagodi rešenje sasvim drugom SoC-u od onog za koji je ta razvojna ploča namenjena.
photo: magazin Mehatronika
32 GB eMMC je jedini čip na ovoj strani modula. To je Inand 7250 32GB eMMC 5.1 HS400 koji radi u industrijskom opsegu temperatura od -25 ºC do +85 ºC. Pohvalno je što je iskorišćen ovaj industrijski eMMC, sa brzinom čitanja podataka od 159 MB/s, mada bi on tek bio interesantan da je na modulu RK3568J, čime bi, uz odgovarajuću memoriju dobili modul namenjen industrijskog primeni.
photo: magazin Mehatronika
Orange Pi CM4 Base Board
Da bi razvijali naše rešenje u koje želimo da ugradimo Orange Pi Compute Module 4 pogodno je da imamo osnovnu razvojnu ploču sa što većim brojemo različitih interfejsa. Vratimo se na trenutak na Radxa ROCK3 Base Board koja je veoma slična Raspberry Pi rešenju i nudi zaista iscrpan broj konektora, što je plaćeno glomaznošcu Orange Pi tim se odlučio na drugi pristup prateći Orange Pi 3B izgled, dobili su Raspberry Pi 3 SBC format, koji je kompromis mogućnih i neophodnih konektora, a u isto vreme optimizovali su softversku podršku za ovu svoju ploču.
photo: magazin Mehatronika
Postavljena su četiri USB-A porta: tri USB 2.0 i jedan USB 3.0. Prvi su bele boje sa brzinom čitanja koja zadovoljava samo spore ulazne uređaje, poput miša ili tastature, dok smo na poslednjem plavom dobili izvrsnih 420 MB/s. Do njih je, prateći raspored na uzoru, gigabitni Ethernet port.
photo: magazin Mehatronika
Sa leve bočne strane su smešteni USB-C ulaz za napajanje i micro HDMI. Drugi je zbog prostora koji zauzima modul morao biti u tom formatu. Kod Orange Pi 3B na ovom mestu je standardni HDMI, za koga ne bi bilo mesta. Tu je CAM1 MIPI CS ulaz, okrenut duž ivice. Do njega je utičnica za 3.5 mm audio stereo džek.
photo: magazin Mehatronika
Sa suprotne strane je 40 pinski GPIO konektor kodovan bojama. Za kontrolu signala na GPIO pinovima treba koristiti WiringOP, prilagođenu WitinPi biblioteku (terminal i Python) koja je integralni deo svih zvaničnih imidža Orange Pi OS-ova.
Uz poslednju ivicu stavljen je četvoropinski heder sa PWM signalom za kontrolu rada aktivnog kulera. Do njih je MIPI DS konektor za povezivanje ekrana, kao i tri dugmeta Recovery, Reset i Boot.
photo: magazin Mehatronika
Sa naličja CM4 Base Board-a nalazi se eDP konektor za displej i MIPI CS Cam2 konektor za drugu kameru. Tu je i push-push ležište za SD karticu. Na njoj može da se nalazi OS sa koga se pokreće ploča. Brzine čitanja sa SD kartica je svega 24 MB/s što je neuporedivo sa eMMC brzinama od 159 MB/s, ili još bržim SSD-om od 396 MB/s. SSD se može postaviti sa ove strane ploče u M.2 konektor i mora biti dimenzija 2242 ili 2260, ali ne i najčešći 2280.
photo: magazin Mehatronika
Softver
Orange Pi tradicionalno ima kvalitetne OS imidže. Sa sajta se mogu preuzeti Debian 11 i Debian 12, kao i Ubuntu 20.04 i Ubuntu 22.04. Verzije Debian 12 i Ubuntu 22.04 su date samo u server varijanti što za ovu ploču i jeste preporučena distribucija. Oni nam omogućavaju instalaciju novih verzija MQTT servera, Node-Red-a ili HomeAssistanta bez konflikta verzija softvera. Sa obzirom na opšte performanse sistema, koje mi volimo da vidimo u uporednom Unixbench test, jasno je da je ova platforma odlična za nezahtevni serverski rad poput onoga u automatizaciji doma.
Da desktop upotreba nije ciljna namena ovog sistema možemo videti i u relativno niskom Octane 2.0 skoru koji je mnogo manji od 10.000 što mi smatramo donjom granicom današnjih desktop SBC računara.
Za ljubitelje Arch Linux-a na sajtu se može preuzeti i Orange Pi OS (Arch). To je lepo upeglana distribucija kojoj je dizajn dekstopa rađen kao neki vid krosovera između Linuxa i Windows-a kako bi se olakšao prelazak korisnika Windows OS-a. Sa obzirom da nema podršku za NPU i GPU kakvu imaju Debian i Ubuntu, nama ovaj OS nije omiljen, posebno jer nema server verziju.
Kako je na Geekbench 6 testu ovaj modul postigao 215/560 jasno nam je da je prvenstvena namena ove platforme, a to inače i mislimo za RK3566, laki serverski rad. Idealniji je model RK3568 i žao nam je što ovaj modul nema taj SoC, jer ima bolji izbor periferija i linija za prenos podataka.
Tu je i Android 11 TV, lepo urađena bazična instalacija Androida sa podrškom za horizontalno okrenut ekran – što pohvaljujemo. U sebi nema Android Apps i ostale „non-free“ aplikacije i nećete moći da ga povežeta sa svojim Google nalogom. Ima interesantnu aplikaciju WiringOP-a koji ovde kroz grafički prikaz može da kontroliše 40 pinova na GPIO hederu.
Zaključak
Orange Pi Compute Module 4 je veoma kvalitetno urađen CM sa pristojom količinom od 4 GB memorije i ugrađenim 32 GB eMMC-om. Na njemu je i Wi-Fi/Bluetooth modul i Ethernet transiver. Budući da se RK3566 oslanja na ARM Cortex-A55 jezgra koja su energetski efikasna, na svom taktu od 1.8 GHz nije neophodno aktivno hlađenje za govoto sve sem najzahtevnijih serverskih ili zadataka intenzivne obrade podataka.
Cena modula je $23, $29 i $34 u zavisnosti da li je sa 1, 2 ili 4 GB RAM-a. Cena kompleta najjačeg modula i razvojne ploče je $41, te uvek treba izabrati tu opciju. Ona je čak povoljnija od kupovine Orange Pi 3B modela sa istom količinom memorije i dodatnim eMMC modulom. Te dve platforme su praktično identične, sa tim da im je ciljana primena potpuno drugačija.
Poredeći Orange Pi CM4 i Radxa ROCK 3 module nema bitne razlike u onome što sami nude, sa time da su cene Radxa modula veće, posebno za najjači modul. Kada su u pitanju pripadajuće razvojne ploče, Radxa model ipak ima dodatne opcije poput mogućnost dodavanja PoE HAT-a, dva SATA konektora i PCI-E konektor. Opet, ukupna cena najjače kombinacije kod Radxa modela je $80, što je gotovo duplo više od cene koju nudi Orange Pi za svoj Compute Module 4 + Base Board.
Odlična dokumentacija, kvalitetno izrađen hardver, Debian 12 server i Ubuntu 22.04 server OS imidži sa preinstaliranim Docker-om i wiringOP bibliotekama čine razvoj sopstvenih aplikacija veoma lakim. Za cenu ispod $50 veoma nam je teško da nađemo zamerke za ovaj Orange Pi Compute Module 4 sa pripadajućom razvojnom pločom.
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.
- RACPRO1-T nova kompaktna DIN AC/DC napajanja do 960 W - 23/01/2025
- HVA68TD VLF high voltage test set - 11/01/2025
- Seeed Studio XIAO Round Display recenzija - 10/01/2025