Orange Pi Zero 2W je novi i najmanji predstavnik Orange Pi linije SBC-ova. Kako i samo ime sugeriše, u formatu je Raspberry Pi Zero-a, zgodnog za emedovanje zbog svojih malih dimenzija (svega 65 x 30 mm). Pokreće ga Allwinner H618, 64-bitni četvorojezgarni SoC sa ARM Cortex-A53 jezgrima koja rade na 1,5 GHz. Za grafiku je zadužen ARM Mali-G31 MP2 GPU. Ovaj SoC se dokazao u nizu set-top box-ova u ulozi kućnih medija centara. Usled male termalne disipacije SoC-a, pasivni hladnjak je sasvim dovoljan, čineći uređaj bešumnim. Sa druge strane, sposobnost H618 da prikazuje 4K60 sliku, podrška za stereo audio, 100 Mbps Ethernet, četiri USB 2.0 i dovoljna procesorska snaga da manipuliše velikim fajlovima potpuno zadovoljavaju osnovne media potrebe i to po atraktivnoj ceni.
Allwinner H618 je jedan on onih mističnih čipova koji se često koriste, ali je gotovo nemoguće naći njihovu zvaničnu dokumentaciju. Ono što je moguće naći je korisničko uputstvo za H616, njegovog prethodnika. Iz onoga što smo mogli da saznamo, razlike su minorne, tj. na nivou revizije čipa. Odnose se pre svega 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 prednost u odnosu na H616.
U ovoj recenziji smo želeli da vidimo kako se Allwinner H618 snalazi u SBC zadacima sa svojom bogatom specifikacijom I/O linija iz samog SoC-a: 3 x SDIO, 2 x SPI, 6 x UART, 6 x I2C, 4 x PWM, I2S. Pri tome ga ima smisla upoređivati sa sličnim pločama: Raspberry Pi Zero 2W i Raspberry Pi 3A+, te sa modelom Radxa Zero koji je baziran na Amlogic S905Y3, kao i sa po specifikacijama nešto jačim modelima koji imaju novija Cortex-A55 jezgra, kao što su recimo Orange Pi 3B ili Geniatech XPI-3566 sa Rockchip RK3566 SoC-om.
Hardver
Pre nego što uradimo testove, bilo bi dobro izanalizirati ploču Orange Pi Zero 2W modela, kako bismo znali šta možemo uopšte očekivati. Naš model je došao sa 4 GB Rayson LPDDR4 RAM-a koji radi na 1866 MHz. Postoje i modeli od 1 GB, neobičnih 1.5 GB i 2 GB RAM-a.
photo: magazin Mehatronika
Sa poleđine ploče nalazi se 16 MB SPI NOR memorije i odmah primećujemo da nema ugrađenog eMMC-a niti konektora gde bi se on mogao priključiti. Za podizanje sistema se stoga koristi isključivo SD kartica, čije push-push ležište stoji uz levu ivicu ploče.
photo: magazin Mehatronika
Tu su i dva USB-C 2.0 konektora, koja služe i za napajanje ploče, ali i za prenos podataka. Dovoljno je 5 V/2 A, što praktično znači da će SBC raditi na gotovo svakom napajanju. Ovo može biti ponekad i razlog za odabir, jer smo se mi u ranijim recenzijama uverili da su i RK3566 i Amlogic S905 izuzetno zavisni od kvalitetnog izvora, bez koga će ući u kontinualni reboot loop.
photo: magazin Mehatronika
Kao video izlaz ugrađen je mini HDMI interfejs. Razumemo da je ideja bila ispratiti Raspberry Pi Zero format i dobiti pločicu minimalne visine, ali na kraju ćete opet koristiti klasičan HDMI kabl sa svojim „ogromnim“ konektorom kojeg ćete povezati preko konvertera iz mini HDMI u ženski HDMI. To nikada nije elegantno, ali se nametnulo kao standard za ploče u ovom formatu svih proizvođača.
photo: magazin Mehatronika
40-pinski GPIO heder se proteže celom dužinom veće strane Orange Pi Zero 2W, a ono što nam se dopalo je da proizvođač u kompletu šalje i bojom kodovan heder koji možete zalemiti ako želite. Ono što mejkerima može biti interesantno je da na pinovima mogu realizovati četiri PWM linije, tri I2C i jednu SPI komunikacionu liniju.
photo: magazin Mehatronika
Ploča na sebi ima CDtech 20U5622, isti modul koji proizvođač koristi i na Orange Pi 3B modelu. Pokazao se kao pouzdan 2.4/5 GHz Wi-Fi i Bluetooth 5.0 modul. Uz njega se nalazi i U.FL konektor za antenu koja se dobija u kompletu sa SBC. Naša merenja su pokazala da su download/upload brzine za 2.4GHz Wi-Fi 50/50 Mbps, dok je u 5 GHz mreži modul uz prateću antenu postizao 110/100 Mbps. Merenja smo obavljali iz sobe pored one u kojoj je ruter, što smatramo manje-više realističnim slučajem.
photo: magazin Mehatronika
Na kraćoj strani ploče, između ivice i Wi-Fi modula nalazi se 24-pinski ZIF konektor. U uputstvu je pisalo „multifunkcionalni“. Pomislili smo da je reč o MIPI DSI portu, ali nije. Od kompanije Orange Pi smo, pored Zero 2W SBC-a, dobili i dodatnu ploču za proširenje u istom formatu koja se može montirati ispod glavne ploče uz pomoć mesinganih odstojnika. Na njoj se nalazi isti 24-pinski konektor. Dobili smo i odgovarajući kabl i povezali ploče njime.
photo: magazin Mehatronika
Ekspanziona ploča na sebi ima 100 Mbps Ethernet konektor, dva dodatna USB 2.0 konektora, tri tastera (od kojih je jedan power dugme, a dva su programabilna), IR risiver i 3.5 mm analogni audio konektor. Ovaj konektor može pustiti i kompozitni video, ali za sada samo u Android OS-u.
Uz ovo proširenje, dobićete versatilniji SBC, gotovo identičan Orange Pi Zero 3 modelu, sa tim da ta ploča ima 1 Gbps Ethernet realizovan kroz dodatni mrežni čip na ploči. Ekspanziona ploča podseća nas na „prednju masku“ nekog media centra, sa svojim USB portovima, dugmetom za uključivanje i IR prijemnikom. Uz Ethernet port, gde smo izmerili oko 80 Mbps i u jednom i u drugom smeru, vidimo da postiže brzinu prenosa podataka dovoljnu za striming HD videa, te ovo može biti interesantno rešenje i za video konferencije.
photo: magazin Mehatronika
Softverska podrška
Orange Pi nas je kroz prethodne recenzije navikao na odlične zvanične OS imidže. Za ovaj SBC dali su Ubuntu i Debian, a tu je i kustomizovana Arch distribucija pod imenom Orange Pi OS. Sam H618 ima mainline Linux podršku od kernela 6.0. Prilikom preuzimanja, zbog četiri različite RAM konfiguracije, potrebno je obratiti pažnju koji imidž odgovara ploči koju pokrećete. Android je dat u verziji Android 12 for TV.
Kao nezvanična verzija dat je i Raspberry Pi OS. Uz odlično uputstvo i svu potrebnu dokumentaciju i prateće programe razvojni tim se zaista potrudio da imate što manje nejasnoća prilikom upotrebe. Postoji i aktivan forum sa većim brojem učesnika, ali zameramo što nije adekvatno moderisan, pa ljudi ostavljaju i sadržaje kojima tu nije mesto.
WiringOP za Orange Pi je modifikacija Wiring Pi biblioteke koju koriste korisnici Raspberry Pi SBC-ova. Ona omogućava kontrolu GPIO porta na ploči i postoji i za C i za Python. Ona se sa drugim korisnim alatima može preuzeti u official tools direktorijumu na Google drive-u kompanije Orange Pi. Savetujemo da krenete od nje prilikom upoznavanja Orange Pi Zero 2W, jer ćete u okviru biblioteke naći veliki broj programskih primera za rad sa ovim SBC-om.
Ono što na ovom mestu valja istaći je da je, rekli bi očekivano, realizovan OpenGL ES subset, ali ne i kompletan OpenGL.
Benčmarci Orange Pi Zero 2W
Kao što smo na početku rekli, Orange Pi Zero 2W možemo smisleno porediti sa njemu sličnim SBC-ovima sa Cortex-A53 i Cortex-A55 jezgrima. Krenimo prvo sa Sysbench CPU testom performansi. Po specifikaciji dizajnera jezgara, dobitak u performansama bi pri istom taktu trebao biti oko 18%. Možemo reći da zaista tako nakon skaliranja dobijenih rezultata u odnosu na takt na kome rade SoC-evi u svakom od SBC-a. Radxa tu razliku nadomešćuje većim taktom, ali moramo primetiti da je Orange Pi Zero 2W, uz pomoć svog Allwinner H618 CoS-a, gotovo 20% brži nego što bi „smeo“ biti na osnovu naših proračuna – kao da su u njemu Cortex-A55, a ne Cortex-A53.
UnixBench je pokazao i dokazao da je Cortex-A55 ipak po ukupnim performansama bolji, ali je i nedvosmisleno potvrdio da H618 u Orange Pi Zero 2W, kao i S905Y3 u Radxa Zero-u mogu dostojno da se porede u svim zadacima.
OpenSSL testovi su pokazali su pokazali očekivane vrednosti. Svi ovi čipovi generalno daju dobre performanse u ovim testovima. Raspberry Pi uopšte nije u ovoj trci, budući da ni nema omogućene hardverske enkripcione endžine.
Memorija je LPDDR4 kod svih sem kod Raspberry Pi modela koji koriste LPDDR2 RAM. Na Sysbench RAM testu se jasno vidi koliko su performanse LPDDR2 slabije. Međutim, primećuje se gotovo 1000 MiB/s sporiji RAM Orange Pi Zero 2W. Ovo je potencijalno zbog RAM kontrolera u H618. Nažalost, ne možemo više komentarisati, odnosno nagađati bez pristupa dokumentaciji, koje javno nema.
Sličan trend se nastavlja i u Tinymembench testovima. Orange Pi Zero 2W je opet nešto sporiji, a u prošlom testu smo prokomentarisali potencijalan razlog.
I najzad Octane 2.0, iako zastareo, dobra je mera „glatkog“ rada u desktop okruženju. Očekivali smo da će Radxa Zero sa svoja 2 GHz dobiti najveći skor, ali se i Orange Pi Zero 2W neočekivano dobro pokazao, ne dozvoljavajući Cortex-A55 SoC-ovima da se sasvim izdvoje po performansama.
Zaključak
Orange Pi Zero 2W po ceni od svega $18 za najslabiji model sa 1 GB RAM-a, pa sve do $38 za model sa 4 GB RAM-a i pločicom za proširenja čini nam se kao veoma ekonomično i u mnogim slučajevima preporučljivo rešenje. Odluku o izboru naravno, treba doneti u skladu sa ponudom sličnih SBC-ova i upoređujući cene i ono što oni pružaju.
Za cenu najslabijeg modela može se dobiti Raspberry Pi Zero 2W čiji procesor radi na 1 GHz, umesto 1,5 GHz kojim radi Allwinner H618 i koji ima svega 512 MB RAM-a i to LPDDR2. Druga ponuda iste kompanije je Raspberry Pi 3B+ koji ima nešto brži takt od 1,4 GHz i 1 GB memorije, ali za njegovu cenu od $40 možete dobiti Orange Pi Zero 2W sa 4 GB RAM-a i ekspanzinom karticom, tako da će oba sistema imati potpun set periferija, što uključuje i Ethernet port. Tu je i slabiji model Raspberry Pi 3A+ sa 512 MB LPDDR2 memorije i bez Ethernet mogućnosti. Naravno, brzinu Orange Pi modela ćete platiti ipak slabijom softverskom podrškom.
graph: magazin Mehatronika
SBC-ovi bazirani na Rockchip RK3566 su sa nešto novijim Cortex-A55 jezgrima, kojim će postići bolje rezultate na testovima, pa time i bolje performanse u radu. Prednost ovih SBC-ova je i u LPDDR4 memoriji, kao i u GPU delu, jer oni imaju dvojezgrani ARM Mali-G52 MP2 umesto starijeg i manje sposobnog ARM Mali-G31 MP2. Uz sve to, rade na 1.8 GHz, što se svakako vidi, a po pravilu na sebi imaju integrisan eMMC. Za cenu najjačeg Orange Pi Zero 2W modela sa ekstenzionom pločom možete dobiti Orange Pi 3B u formatu kreditne kartice ili Geniatech XPI-3566 u istom „Zero“ formatu u konfiguraciji sa 2 GB RAM. Ovi modeli mogu ići i do 8 GB RAM memorije sa ugrađenim eMMC-ovima od po 256 GB, ali im tada i cena biva duplo viša (oko $80). Sa druge strane, ove ploče su energetski daleko zahtevnije i generalno im je potrebno hlađenje.
Kao opciju treba pomenuti veliki broj SBC-ova baziranih na Amlogic S905X i S905Y SoC-evima, kao što su Radxa Zero ili Banana Pi M2 Pro, koji za cenu od oko $60 nude približno isto što i RK3566 modeli.
photo: magazin Mehatronika
No, moramo zaključiti da je Orange Pi Zero 2W dobro dizajnirana i promišljeno opremljena ploča, koja za pristupačnu cenu nudi rešenja za mnoge mejkerske projekte. Na zvaničnom sajtu proizvođača mogu se preuzeti kvalitetni OS imidži, odlična literatura i C, odnosno Python biblioteke za kontrolu GPIO portova. Uz ekspanzionu ploču, Orange Pi Zero 2W dobija funkcionalnost karakterističnu za veće od nje SBC-ove, one u veličini kreditne kartice, a za nižu cenu.
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.
- Geniatech XPI-3568 Industrial: recenzija - 06/09/2024
- Microsoft Istraživanje: Profesije koje trenutno imaju najviše koristi od veštačke inteligencije - 05/09/2024
- RECOM kupio LECO-a - 05/09/2024