Radxa Cubie A5E recenzija

Radxa Cubie A5E

72%

72%

Veoma dobro

Radxa Cubie A5E je SBC za avanturiste kojima bi organizovani safari bio prihvatljiviji od nepristupačnih gudura okolnih planina. U pratnji vodiča kao što su Radxa i AllWinner, uz nadu da će sunxi zajednica brzo pružiti mainline podršku, ova platforma bi mogla da se nađe i u robotičkim i industrijskim aplikacijama. Možda je ovo i vaša mejkerska ulaznica u taj svet.

Pros

1. Bluetooth 5.4 je trenutni vrhunac tehnologije
2. 200 MHz RISC-V E906 jezgro prilagođeno RTOS primeni
3. Pristojen performanse, posebno u višejezgarnom radu
4. AllWinner je hardverski implementirao kriptografiju
5. Platforma je mlada, a njen jedini Debian 11 (12) deluje veoma korektno

Cons

1. Svih osam jezgara se zaista pregrevaju u trenutku ako se opterete, te je aktivno hlađenje neophodnost
2. Ugrađeni Ethernet transiver je diskutabilnih karakteristika, posebno u bidirekcionom radu
3. Literatura je problem, raštrkana na nekoliko sajtova
4. Akrilno kućište otežava izvlačenje SD kartice i dovodi do opasnosti od odvaljivanja SD ležišta sa ploče
5. Prisustvo samo jednog USB porta uslovljava da se 3.0 port koristi za spore ulazne uređaje, tipa miša i tastature

Dominacija Rockchip SoC-eva na SBC nebu u ovom trenutku je definitivna. Allwinner je pre nekoliko godina odlukom svoje uprave potpuno obustavio podršku zajednici otvorenog koda i fokusirao se na proizvođače set top box uređaja i drugih multimedijalnih naprava. Ostavljeni bez ikakve tehničke zaleđine, mnogi timovi koji su kreirali SBC računare, među njima i Radxa, okrenuli su se Rockchip-u. U našim recenzijama smo nedavno naišli na dve interesantne ploče sa Allwinner H618 SoC-em koje su nam delovale zaokruženo – govorimo o modelima Banana Pi BPi M4 Berry i Orange Pi Zero 2W. U arhivi recenzija uočili smo i Banana Pi BPi-P2 sa Allwinner H3 SoC-em. Ova tri dragulja praktično su neki od retkih novijih Allwinner izleta u zajednicu otvorenog koda.

Vremena zanavlja ideje, pa se i novo Allwinner rukovodstvo prisetilo davnašnjeg Cubieboard-a. U svetlu sve jače zajednice koja se svetski stvara oko SBC tehnologije, odlučilo je da oformi ceo tim za podršku ovom pristupu i time načini prve korake ka obnovi stare ideje. Radxa se brzo odazvala i izdizajnirala Radxa Cubie A5E u formatu 56 mm x 69 mm. Interesantno je da je Allwinner poklonio jedan broj čipova kako bi omogućio besplatne primerke Radxa Cubie A5E i time na samom startu proširio broj korisnika u akciji „Make sunxi community great again“. Forma za donaciju ploča nalazi se i dalje na internetu i verujemo da će biti aktivna dok god bude bilo raspoloživih ploča.

Hardver Radxa Cubie A5E

Ako vas je ova priča zaintrigirala, bar upola koliko nas kada smo za nju saznali, pozivamo vas da uronite u recenziju koja je pred vama i koju i pišemo na našem Radxa Cubie A5E sa Allwinner A527 M00X0000H (SoC ID: sun55iw3). Ovo je osmojezgarni SoC sa dva klastera od po četiri ARM Cortex-A55 jezgra, sa tim da jedan radi na 1.8 GHz, a drugi na 1.4 GHz. Zanimljivo je da postoje još dve varijante ovog čipa, sa klasterima u kombinaciji 2.0 i 1.4 GHz. Pored A527, postoji i T527 SoC namenjen industriji, sa NPU-om i nekim specifičnim interfejsima, recimo CAN interfejsom.

Uz ova ARM jezgra u SoC-u je i jedno RISC-V XuanTie E906 na 200 MHz. T-Head Semiconductor je predstavio ova mikrokontrolerska jezgra otvorenog koda i nadamo se da ona nemaju problem kao ona u C906 seriji vezana za bezbednost. Više detalja o toj temi možete videti u našoj recenziji Milk-V Jupiter modela. XuanTie E906 jezgra su RV32IMAFC. Ova oznaka govori da su to 32 bitna RISC-V jezgra (RV32I), a ostale odznake su implementirane funkcionalnosti: M (integer množenje i deljenje), A (atomic instrukcije), F (single-precision pokretni zarez) i C (kompresovani instrukcioni set). Odlična kombinacija za pokretanje RTOS-a na njima, što im i jeste primarna namena.

U SoC-u je i GPU sa jednim ARM Mali G57 koji u sebi ima dva endžina (2EE). Dovoljno za bazičnu desktop upotrebu i puštanje videa u 4K rezoluciji sa 30 fps uz odgovarajuće drajvere. Treba napomenuti da verzije A527 sa 2 GHz jezgrima postižu 60 fps pri ovoj rezoluciji. ARM Mali G57 podržava OpenGL ES 3.2, Vulkan1.3 i OpenCL 2.2 kroz jedan HDMI 2.0 ili MIPI DSI izlaz na koga je moguće povezati Radxa 8″ MIPI LCD displej. Kada već govorimo o video mogućnostima, treba napomenuti da Radxa Cubie A5E ima i jedan MIPI CSI ulaz za kameru, a kompatibilan model je Radxa Camera 8M 219 sa IMX 219 senzorom.

Uz HDMI port nalazi se i jedini USB port. To je USB-A 3.0 i brzina čitanja sa eksternog diska preko ovog porta je 36 MB/s. Pored ovog USB 3.0 porta, postoje i dve USB 2.0 linije. Jedna je iskorišćena za napajanje, a druga je izvedena na 40-pinski GPIO port. Tu je i UBOOT, ali nažalost ne i Power dugme, koje nedostaje ovoj ploči i najzad višebojna LED dioda. Iza nje je POE heder za postavljanje dodatnog gigabitnog Radxa PoE HAT-a.

Radxa Cubie A5E ima dva gigabitna Ethernet porta povezana svaki preko Maxio MAE0621A-03C gigabitnog eternet transivera sa standardnim RGMII inerfejsom. Ovo rešenje do sada nismo sretali na SBC pločama, gde je uobičajeno da se nalaze Realtek čipovi. Merenjem u iperf3 smo ipak došli do lošijih rezultata gde smo videli da je ukupna propusna moć Ethernet kanala oko 940 Mbps, što jeste problem u bidirekcionom radu.

radxa@cubie-a5e:~$ iperf3 -t 60 -c 192.168.2.1 -i 10
Connecting to host 192.168.2.1, port 5201
[  5] local 192.168.2.182 port 47010 connected to 192.168.2.1 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate         Retr  Cwnd
[  5]   0.00-10.00  sec   973 MBytes   816 Mbits/sec    0    628 KBytes       
[  5]  10.00-20.00  sec   969 MBytes   813 Mbits/sec    0    628 KBytes       
[  5]  20.00-30.00  sec   971 MBytes   814 Mbits/sec    0    922 KBytes       
[  5]  30.00-40.00  sec   971 MBytes   814 Mbits/sec    0    922 KBytes       
[  5]  40.00-50.00  sec   972 MBytes   815 Mbits/sec    0    922 KBytes       
[  5]  50.00-60.00  sec   931 MBytes   781 Mbits/sec    0    922 KBytes       
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate         Retr
[  5]   0.00-60.00  sec  5.65 GBytes   809 Mbits/sec    0             sender
[  5]   0.00-60.00  sec  5.65 GBytes   809 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
radxa@cubie-a5e:~$ iperf3 -t 60 -c 192.168.2.1 -i 10 -R
Connecting to host 192.168.2.1, port 5201
Reverse mode, remote host 192.168.2.1 is sending
[  5] local 192.168.2.182 port 54590 connected to 192.168.2.1 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.00  sec  1.09 GBytes   937 Mbits/sec                  
[  5]  10.00-20.00  sec  1.10 GBytes   941 Mbits/sec                  
[  5]  20.00-30.00  sec  1.10 GBytes   941 Mbits/sec                  
[  5]  30.00-40.00  sec  1.09 GBytes   939 Mbits/sec                  
[  5]  40.00-50.00  sec  1.10 GBytes   941 Mbits/sec                  
[  5]  50.00-60.00  sec  1.10 GBytes   941 Mbits/sec                  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate         Retr
[  5]   0.00-60.00  sec  6.57 GBytes   940 Mbits/sec  239             sender
[  5]   0.00-60.00  sec  6.57 GBytes   940 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
radxa@cubie-a5e:~$ iperf3 -t 60 -c 192.168.2.1 -i 10 --bidir
Connecting to host 192.168.2.1, port 5201
[  5] local 192.168.2.182 port 51494 connected to 192.168.2.1 port 5201
[  7] local 192.168.2.182 port 51500 connected to 192.168.2.1 port 5201
[ ID][Role] Interval           Transfer     Bitrate         Retr  Cwnd
[  5][TX-C]   0.00-10.00  sec   872 MBytes   731 Mbits/sec    0    959 KBytes       
[  7][RX-C]   0.00-10.00  sec   313 MBytes   262 Mbits/sec                  
[  5][TX-C]  10.00-20.00  sec   889 MBytes   745 Mbits/sec    0    959 KBytes       
[  7][RX-C]  10.00-20.00  sec   268 MBytes   225 Mbits/sec                  
[  5][TX-C]  20.00-30.00  sec   885 MBytes   742 Mbits/sec    0   1.51 MBytes       
[  7][RX-C]  20.00-30.00  sec   277 MBytes   232 Mbits/sec                  
[  5][TX-C]  30.00-40.00  sec   909 MBytes   762 Mbits/sec    0   1.51 MBytes       
[  7][RX-C]  30.00-40.00  sec   200 MBytes   168 Mbits/sec                  
[  5][TX-C]  40.00-50.00  sec   919 MBytes   771 Mbits/sec    0   1.51 MBytes       
[  7][RX-C]  40.00-50.00  sec   176 MBytes   148 Mbits/sec                  
[  5][TX-C]  50.00-60.00  sec   914 MBytes   767 Mbits/sec    0   1.51 MBytes       
[  7][RX-C]  50.00-60.00  sec   195 MBytes   163 Mbits/sec                  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID][Role] Interval           Transfer     Bitrate         Retr
[  5][TX-C]   0.00-60.00  sec  5.26 GBytes   753 Mbits/sec    0             sender
[  5][TX-C]   0.00-60.00  sec  5.26 GBytes   753 Mbits/sec                  receiver
[  7][RX-C]   0.00-60.00  sec  1.40 GBytes   200 Mbits/sec  1949             sender
[  7][RX-C]   0.00-60.00  sec  1.40 GBytes   200 Mbits/sec                  receiver

Uz dva Ethernet porta, gde je levi na slici PoE kada se koristi Radxa HAT, nalazi se i USB-C 2.0 prvenstveno namenjen za 5 VDC, 4 A napajanje. Ovaj port se koristi i za komunikaciju sa host računarom sa koga se može pristupiti resursima ove ploče kada je SoC u FEL modu. Otuda i oznaka uz ovaj port, OTG, što obično kod SBC-eva označava port preko koga se flešuje eMMC ili SPI Flash na ploči.

Najzad tu je i 40-pinski GPIO koji načelno prati raspored signala na Raspberry Pi pločama. Signali su multipleksirani i sem napojnih pinova, svi ostali imaju sedam modova rada. Nakon instalacije sunxi-tools alata, komandom sunxi-pio može se pristupati svakom od pinova i definisati mod njegovog rada. Detaljniji opis multipleksiranih signala može se naći na sunxi strani posvećenoj Radxa Cubie A5E. Heder je kodovan bojom što olakšava rad, a u slučaju korišćenja Radxa PoE HAT-a nije moguće koristiti GPIO, pošto ga HAT u potpunosti prekriva.

Najzad dolazimo do četvrte strane ploče, gde sa donje strane vidimo dva pomenuta MIPI konektora, ali i push-push ležište za SD karticu. Brzina čitanja podataka sa nje je 64 MB/s i bolji je izbor od upotrebe USB porta.

Vidimo da je Radxa tim odlučio da SoC postavi sa donje strane. Ova odluka nije uobičajena i videli smo je samo kod Banana Pi BPi-M6 SBC-a sa neobičnim Synaptics VS680 SoC-em. Sa obzirom da Allwinner A527 ulazi u trotlovanje za par sekundi ukoliko mu se opterete sva jezgra, a ne koristi se aktivno hlađenje, jasno je da je neophodno primeniti neko termalno rešenje sa ventilatorom, uz obavezno korišćenje termalne paste i hladnjaka za brzo preuzimanje toplote sa čipa. Znajući to, jasno je da slobodna konvekcija nije primenjiva, pa montaža SoC-a sa pasivnih hladnjakom sa gornje strane ploče ne bi ništa doprinela boljim termalnim karakteristikama.

Uz SoC je i Micron LPDDR4 čip od 4 GB na 4266 Mbps (2133 MHz) koji je povezan sa memorijskim kontrolerom 32-bitnom magistralom. Pored njega je i mesto za eMMC. Radxa Cube A5E modeli mogu da imaju do 32 GB eMMC-a, međutim nema na tržištu modela sa njim, što nažalost znači da nismo mogli da uradimo testove njegovih performansi.

Pogled sa gornje strane otkriva dva interesantna detalja. Prvi je 2.4/5 GHz Wi-Fi 6 i Bluetooth 5.4 modul sa pripadajućim U.FL konektorom za eksternu antenu. Modul nije označen, ali po upotrebljenim drajverima i datoj šemi može se zaključiti da je u pitanju AIC8800DS2 čipset. Njega je Radxa već koristila u nekim primercima Radxa Zero 3W i tamo je označen kao Radxa Wireless Module D8 sa 80 MHz bandwidth-om kanala i deklarisanim protokom do 600 Mbps. Ovo je ekonomično rešenje sa jednim zajedničkim Wi-Fi i Bluetooth radiom i jednom antenom. Zanimljiv je Bluetooth 5.4 koji je u ovom trenutku najsavremeniji standard koji omogućava PAwR, što nam pokazuje verzija 13.

radxa@cubie-a5e:~$ btmgmt info
Index list with 1 item
hci0:	Primary controller
	addr 78:22:88:E9:AB:9E version 13 manufacturer 2875 class 0x7c0000
	supported settings: powered connectable fast-connectable discoverable bondable link-security ssp br/edr le advertising secure-conn debug-keys privacy static-addr phy-configuration 
	current settings: powered bondable ssp br/edr le secure-conn 
	name cubie-a5e
	short name 

Drugi interesantan detalj je prisustvo PCIe 2.1 M Key konektora namenjenog za postavljanje NVMe SSD diska u formatu 2230. Dodeljena mu je jedna PCIe linija, a brzina čitanja je oko 365 MB/s, ali ipak daleko bolja od brzine koju postigli SD i USB.

Softverska podrška

Sa obzirom da je ovo nova platforma i tek kreće u osvajanje sopstvene publike poklonika, nismo ni očekivali veliki izbor dostupnih funkcionalnih OS imidža. Čak, čitajući neke recenzije na internetu, mislili smo da ih i nema. Ipak na sunxi linux strani posvećenoj ovoj ploči može se pronaći veoma dobra verzija Debian 11 i za SD karticu i za eMMC. PhoenixSuite i PhoenixCard su dva namenska programa za flešovanje OS imidža koji se mogu preuzeti na istoj strani. Postoji na istoj lokaciji i RAW imidž koji koristeći standardne SD flešere treba prebaciti na SD karticu. Ovo smo i mi uradili.

Kako su podrazumevani update serveri u Kini, mi smo promenili linkove na standardnu deb.debian.org lokaciju i ažurirali OS. Na naše iznenađenje Debian 11 se „pretvorio“ u Debian 12 Bookworm i novi izazov je bio tu. Sve benčmark testove koje smo uradili na Debian 11, ponovili smo na novom Bookworm-u. Razlika praktično nije bilo sem kod OpenSSL AES-256-GCM testa, što nam se redovno dešava kod svih ploča očigledno usled problema u Debian 11 OS verziji.

Bez ikakvih problema smo instalirali Firefox, Brave i Chromium pretraživače, kao i Thunderbird mail klijent. To se isto odnosi i na Docker, kao i na Node-RED i Mosquitto broker, što smo opisali u posebnom aplikativnom tekstu „MQTT server uz Node-RED na Radxa Cubie A5E„.

Benčmarci

Vraćamo se opet na CPU koji je u ovom Allwinner A527 osmojezgarni. Kada je potpuno opterećen zahteva ozbiljno hlađenje. Allwinner A527 je prvenstveno smišljen za upotrebu u prenosnim uređajima tipa tableta, sa idejom da se termalni trotl dopusti kada se priđe gornjoj granici radnog opsega -20 ℃ do 75 ℃. Verzija Allwinner MR527 ima i NPU od 2 TOPS, ali nema video izlaze, te je planiran za upotrebu u automatizaciji robotskih ruku. Najzad najmoćnija verzija Allwinner T527 ima i video izlaz i AI mogućnosti, ali i prošireni temepraturni radni opseg -40 ℃ do 85 ℃ (kao i Allwinner MR527) te je preporučen za upotrebu u industrijskim aplikacijama.

Sysbench CPU je prvi test koji smo koristili i pokazao je da su rezultati na jednom jezgru u rangu rezultata Rockchip RK3568, ali je razumljivo, usled prisustva osam jezgara, multi-core test ovog procesora bio superioran. Ono što se postavlja kao realno pitanje je koliko je OS sposoban da ravnomerno iskoristi veliki broj jezgara u radu.

Direktno vezan za takt jezgara je OpenSSL test. Rekli smo već da je na Debian 11 OS on bio nešto niži, pa smo ovde poredili rezultate testa sa Debian 12 OS-a. Mi smo testirali četiri, a poznato je da jezgra imaju podršku za veći broj algoritama: AES, DES, 3DES, SM4, MD5, SHA, HMAC, RSA i ECC.

Naš primerak Radxa Cubie A5E je došao sa maksimalnom mogućom konfiguracijom memorije koju Allwinner A527 podržava: 4 GB 32-bitnog LPDDR4. Treba obratiti pažnju na Orange Pi 3B koji na sebi ima Samsung K4UBE3D4AB-MGCL LPDDR4 iste brzine od 4266 Mbps (2133 MHz). I na Sysbench RAM testu i na detaljnijem tinymembench testu postoji velika prednost ovog rešenja u odnosu na Radxa A5E. To je čudno, budući da su obe memorijske magistrale 32-bitne i da su jezgra ARM Cortex-A55 u oba SoC-a, sa time da je na jednoj ploči Rockchip RK3566, a na drugoj Allwinner A527. Jedno objašnjenje bi moglo biti da memorijski drajveri za Radxa A5E još nisu optimizovani.

ARM Mali G57 koji je u ovom SoC-u pokazao je korektne rezultate, bolje od mnogih nama pozatih Rockchip platformi. glmark2 ES je stizao do 390, a glxgears korektnih 1630,47 fps.

Kao opšte merilo performansi često koristimo i sada zastareli Unixbench test. Testovi su pokazali da je platforma u osmojezgarnom radu daleko performativno potentnija od Rockchip četvorojezgarnih pandana. Napomena koja se mora poštovati je da je neophodno adekvatno aktivno hladiti SoC ukoliko je cilj da se izvuče sav potencijal ove platforme. Poseban problem predstavlja deklarisana gornja granica radnog opsega od svega 75 ℃ koju je teško održati pri punom opterećenju.

Najzad pri kraju su nama omiljeni Geekbench testovi. Poslovnično radimo u obe verzije Geekbench 5 i Geekbench 6. Dobili smo očekivane rezultate, posebno za Geekbench 6 sa svojih 238/960. U radu sa jednim jezgrom dobijeni skorovi ne odskaču od sličnih platformi, ali kada rade sva jezgara, prilaze rezultatima platformi sa jezgrima jedne klase iznad (npr. ARM Cortex-A72 u Raspberry Pi 4B).

Poslednji test je uvek Octane 2.0 koji nam daje uvid u korisnički osećaj pri desktop radu u office paketima. Dobili smo oko 50% povećanje performansi sa ovim SoC-om u odnosu na četvorojezgarne varijante.

Zaključak

Radxa Cubie A5E je neočekivani kolaborativni potez Allwinner i Radxa kompanije u pravcu zajednice otvorenog koda. Ovim su oživeli nekada popularne Cubieboard-ove zasnovane oko Allwinner SoC-eva serija A i H. Smatramo da je tehnički odlično odmerena ploča po ceni od $17 za model sa 1 GB, $22 za onaj sa 2 GB i $32 za najjači sa 4 GB. Nijedan model za sada nema ugrađen eMMC.

Inicijalna softverska podrška u vidu Debian 11, potencijalno Debian 12 OS-a znači mnogo onima koji žele da razvijaju rešenja na prvoj platformi. Postoje indicije da su u planu još dve platforme sa jačim SoC-em u kombinaciji ARM Cortex jezgara A76 i A55, kao i A78 i A55. Videćemo da li će se, ako ih bude odlučiti za slične dimenzije, što bi bilo veoma interesantno.

Šta god da se desi, nadu nam daje snaga Allwinner kompanije i njena nova rešenost da podrži zajednicu otvorenog softvera i hardvera. Trenutno aktivna sunxi Linux zajednica pokriva dosadašnje Allwinner sunxi SoC-eve: A10 (sun4i), A13 (sun5i) i A20 (sun7i), koji se mogu naći u nekadašnjim low-end tabletima, kao i starije H2, H3 i H4 modele. Spona sa budućnošću je novija Allwinner H8 / H6 serija koja sada ima ponekog SBC predstavnika, dok bi ovaj Allwinner A527/T527 mogao da široko otvori vrata upotrebe u robotici i industriji uz postojeći mejkerski svet. Mnogo će zavisiti od podrške ove zajednice i mainline Linux podrške za ovaj SoC na čijem radu je započeto početkom 2025. godine. Ako vas privlači kolaborativni rad na novoj platformi, kao i njena standardizacija, eto još jednog razloga da nabavite ovaj Radxa Cubie A5E SBC već sada.