Rockchip RK3566 se danas najčešće primenjuje u korisničkim, mejkerskim i prenosnim uređajima s obzirom na svoju nisku energetku zahtevnost i dobar odnos potrošnje i dobijene procesorske snage. Ugrađeni GPU i NPU omogućavaju izradu modernih multimedijalnih uređaja u svim oblastima rada sem u industriji i tamo gde je bezbednost kritičan segment rešenja. SoC je 64 bitni četvorojezgarni sa ARM Cortex-A55 jezgrima koja rade na 1,8 GHz. Uz njih tu je i Mali-G52-2EE GPU i elementarni NPU sposoban da iznese 1 TOPS INT8. Na tržištu se pojavljuje paralelno sa RK3568 modelom koji ima ista jezgra, ali je daleko bogatiji periferijama. Za industrijske potrebe namenjen je model RK3568J zbog svoje specifične arhitekture, pre svega ECC kontrolera memorije. U ovoj istoj RK35XX familiji je i trenutno najjači RK3588 SoC koji je „ponos i dika“ Rockchip SBC sveta, no njegova snaga traži i adekvatno napajanje, te je primereniji za desktop upotrebu. Sa RK3566 SoC-om smo se već sretali u Geniatech XPI-3566 u istom ovom Zero formatu ploče, ali i u Orange Pi 3b koji je izrađen u formatu i rasporedu gotovo identičnom Raspberry Pi 3. Na našim testovima, ovaj potonji je pre svega zbog bogatije softverske podrške dobio nešto bolje ocene, mada su obe platforme pokazale svoju upotrebljivost. Radxa Zero 3E, sa svojim bratom blizancem Radxa Zero 3W predstavlja aktuelnu ponudu kompanije Radxa u Raspberry Pi Zero formatu. Bez obzira što obe Radxa Zero 3 ploče imaju dosta sličnosti, mi smo se ipak odlučili da napišemo dva odvojena prikaza. Smatramo da su njihove razlike takve da je nemoguće dati objedinjenu ocenu za oba SBC-a.
photo: magazin Mehatronika
Radxa Zero 3E nam je došla u plastičnoj kutijici sa prepoznatjivom zelenom kartonskom futrolom oko nje. Model koji smo dobili za potrebu ove recenzije je sa 1 GB LPDDRX4 RAM-a, što je dovoljno za rad u terminalu, ali je apsolutno nedovoljan za desktop rad. U SoC-u pored četiri CPU jezgara nalazi se i ARM Mali-G52-2EE GPU i NPU sposoban za 1 TOPS (INT8).
Hardver Radxa Zero 3E
Kao što smo napomenuli, RK3566 je energetski efikasan SoC pogodan za prenosne i Edge uređaje gde se napajanje može obezbediti i alternativnim putem. Uobičajeno je CPU guverner podešen na „on demand“ i tada jezgra sede na 400 MHz i podižu takt samo kada su opterećena nekim zahtevom. Da bi proverili ekstremnu potrošnju, podesili smo guvernera na „performance“, što znači da će takt na procesoru sve vreme biti maksimalnih 1800 MHz. U tom slučaju, samo sa pokrenutim OS-om temperatura procesora stoji na stabilnih 55°C, a Radxa Zero 3E vuče samo 2,8 W. Međutim, ako SoC podvrgnemo stress testu i opteretimo sva četiri jezgra na 100%, potrošnja raste na 4W. To dovodi do zagrevanja RK3566 i već u drugom minutu se bez hlađenja zagreva na 80°C, što smatramo maksimalnom prihvatljivom temperaturnom granicom. Daljim radom temperatura nehlađenog procesora raste i dolazi do automatskog obaranja takta i smanjivanja performansi. Stoga je potrebno ovaj SoC, a samim tim i ovaj Radxa Zero 3E hladiti, bar pasivnim ježićem.
photo: magazin Mehatronika
CPU performanse mogu varirati od same implementacije OS-a. Sysbench CPU nam je sa Debian-om koga možete preuzeti sa Radxa sajta davao skor od 311,5 dok je u Joshua-Riek-ovom Ubuntu imidžu ili DietPi OS-u postizao skor od 375,61. To je razlika od 20% za koju verujemo da proizilazi iz setovanja guvernera, koji je kod Radxe postavljen na 1406 MHz, dok je kod druga dva on na 1800 MHz. Razlog postavljanja takta na 1406 MHz je verovatno želja da se Zero 3E bezbedno zadrži u zoni u kojoj nema trotlovanja pri maksimalnom opterećenju.
Nakon Unixbench testa i rezultata koji su potvrdili da je Radxa imidž za 20% sporiji, odlučili smo da i ostale benčmarke uradimo na DietPi OS-u. Razlog nije samo taj, već i to što je DietPi u ovom trenutku jedini OS bez instaliranog desktopa na kome bratu blizanacu, Radxa Zero 3W-u radi wi-fi modul. Kao što smo rekli, instalirati desktop verziju na RK3566 sa 1 GB RAM-a je nešto što ne preporučujemo. Desktop instalacija pri radu zauzima nešto više od 800 MB RAM-a, a time SBC ostaje praktično bez radne memorije i iako se može pokrenuti sistem, pa čak i aplikacija na njemu, konkurentni rad dve aplikacije dovodi do drastičnog pada performansi i dovodi sistem na ivicu neupotrebljivosti.
Iz testova CPU-a, vidimo da je njegova snaga bliska SoC-u Raspberry Pi 4, a da dobrano prevazilazi performanse Raspberry Pi Zero 2W modela.
Memorija na ovoj ploči je 32 bitna Nanya NT6AN256T32AV-J2 LPDDR4-3733, realizovana standardno u dve banke širine po 16 bita. To je isto kod svih Rockchip RK35xx modela, te je i brzina prenosa gotovo identična drugim SBC-ovima sa ovim SoC-om, kao što nam pokazuje Tinymembench.
Interesantan rezultat smo dobili sa Sysbench RAM testom. Izuzetno velika razlika u brzini u zavisnosti od OS-a je ovde neobjašnjiva. Radxa Debian je postigao 2759,4 MiB/s, Joshua-Riek je išao na svega 1423,93, dok je DietPi radio kako se i očekuje sa prenosom od 4154,02 MiB/s. Znamo da su distribucije još uvek nepolirane i tu možemo za sada nalaziti kakvo-takvo opravdanje za ove čudne brojeve.
photo: magazin Mehatronika
Ono što razlikuje Radxa Zero 3E od Radxa Zero 3W je postojanje gigabitnog Ethernet porta. Realtek RTL8211F 10/100/1000 M Ethernet transiver je ugrađen na ploču odmah iza RJ45 porta. iperf3 je pokazao da postiže brzinu prenosa od 919 Mbps, dok u bidirekcionom radu prenos biva 923/537 RX/TX.
Zanimljivost je i velika prednost Radxa Zero 3E postojanje originalnog Radxa Zero 3E PoE HAT-a koji se dobija u kompletu sa odstojnicima. HAT se montira na GPIO heder i potpuno ga zauzima što dovodi u pitanje upotrebljivost ovog rešenja kao Edge senzorskog rešenja. Moguće je, ali je potrebna odgovarajuća modifikacija povezivanja na GPIO. Posebno se mora obratiti pažnja da je neophodno korišćenje originalnih odstojnika koji imaju mesingane provodne navoje sa unutrašnje strane da bi HAT ispravno radio. HAT uz ivicu ima klemu sa koje se odovodi ekstraktovan napon iz PoE signala u obliku +12 VDC, GND, pogodan za napajanje eksternog uređaja. Postavljanje PoE HAT-a onemogućiće postavljanje aktivnog hlađenja, a pasivni hladnjak će imati smanjenu efikasnost usled otežanog protoka vazduha.
photo: magazin Mehatronika
U zavisnosti od varijante, Radxa Zero 3E dolazi sa i bez zalemljenog 40 pinskog GPIO hedera. U skladu sa dosadašnjom tradicijom kompanije, hederi su kodovani bojom što je izuzetno praktično. Nažalost, Radxa nije na svom sajtu dala korektno i jasno uputstvo kako bi se koristili ovi pinovi i kontrolisali I/O signali na njima. Jedini način koji je nama u ovom trenutku bio primenjiv je korišćenje komandi preko terminala upisujući vrednosti u odgovarajuće sistemske direktorijume. U Linux-u se GPIO pinovi mogu eksportovati u korisnički prostor i kontrolisati preko sysfs sistemskih datoteka. To omogućava da se GPIO pinovi koriste u različite svrhe kao što su serijska komunikacija, I2C, mrežna komunikacija, detekcija napona i slično. GPIO pinovi na hederu su: do 5 x UART, po jedan SPI bus i PCM/I2S, dva I2C bus-a, do 6 PWM izlaza. Maksimalan broj IO linija je 28, a tu su i po dva 5 VDC i 3.3 VDC napojna pina, kao i GND pinovi.
Da bi se pristupilo I/O pinu, potrebno je odrediti njegov broj. Taj broj se kod Rockchip SoC-eva određuje po formuli:
pin = bank * 32 + (group * 8 + X)
Najbolje je da objasnimo na primeru. Pogledajte na slici ispod pin #40. Poslednji, donji desni pin. Njegova oznaka je GPIO3_A5. Odavde imamo da je bank=3, group=0 i X=5, što u zbiru daje broj pina 101. Rockchip SoC-ovi grupe označavaju slovima A,B, C i D, pa je njhov broj 0,1,2 i 3 respektivno.
screenshot: Radxa
Jedan jednostavan primer korišćenja GPIO-a dat je ovde u Python-u kao ilustracija za dalje istraživanje manje iskusnim čitaocima. Na fizičke pinove 36,38 i 40 treba povezati diode, a na pin 35 taster.
from periphery import GPIO
import time
Write_Pin40 = 101
Write_Pin38 = 102
Write_Pin36 = 103
Read_Pin35 = 100
Write_GPIO40 = GPIO(Write_Pin40, "out")
Write_GPIO38 = GPIO(Write_Pin38, "out")
Write_GPIO36 = GPIO(Write_Pin36, "out")
Read_GPIO35 = GPIO(Read_Pin35, "in")
try:
while True:
try:
Write_GPIO40.write(True)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state40: {pin_state}")
time.sleep(1)
Write_GPIO40.write(False)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state40: {pin_state}")
time.sleep(1)
Write_GPIO38.write(True)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state38: {pin_state}")
time.sleep(1)
Write_GPIO38.write(False)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state38: {pin_state}")
time.sleep(1)
Write_GPIO36.write(True)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state36: {pin_state}")
time.sleep(1)
Write_GPIO36.write(False)
pin_state = Read_GPIO35.read()
print(f"Pin state36: {pin_state}")
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
Write_GPIO40.write(False)
Write_GPIO38.write(False)
Write_GPIO36.write(False)
break
except IOError:
print("Error")
finally:
Write_GPIO40.close()
Write_GPIO38.close()
Write_GPIO36.close()
Read_GPIO35.close()
Od USB portova, Radxa Zero 3E ima dva USB-C porta. Ivični port je USB 2.0 i na njega se dovodi 5 VDC, 3 A napajanje. Drugi USB port je po specifikacijama USB 3.0, međutim mi nismo uspeli da kroz njega postignemo veće brzine prenosa od 28,6 MB/s u svim testiranim OS-ovima. Istu tu vrednost dobili smo i za pristup SD kartici koja se nalazi sa donje strane ploče. Ležište kartice je push-pull, veoma je plitko i kartica praktično lebdi nad MIPI CSI konektorom. Radxa Zero 3E zbog prisustva Ethernet-a nema eMMC na sebi, tako da je SD kartica jedini opcija za pokretanje OS-a.
photo: magazin Mehatronika
Kako RK3566 ima u sebi ARM Mali-G52-2EE GPU sa Bifrost arhitekturom koji radi na 800 MHz, kroz Micro HDMI na ploči može se dobiti slika 1080P pri 60 fps. Ugrađeni video enkoder može obrađivati ulaz do 1080p60, a procesor može hardverski dekodovati H.264, H.265 i VP9 snimke.
photo: magazin Mehatronika
Ugrađeni hardverski dekoderi su standardni koje Rockchip koristi u svim svojim procesorima RK35xx serije njihove performanse se mogu videti kroz openssl test. Jasno je iz grafika da mnogostruko prevazilaze mogućnosti Raspberry Pi 4 i Raspberry Pi Zero 2W SBC-ova koji su im glavni takmaci.
Softver
Opšti utisak na ovom SBC-u kvari softver. Radxa je ponudila na svom sajtu četiri OS imidža (Debian i Ubuntu u desktop i server verziji), ali je samo Debian desktop preporučen. Debian server čak nije ni funkcionalan i to tako stoji još od januara 2024, dakle pola godine do trenutka pisanja ove recenzije. Desktop OS na SBC-u sa 1 GB RAM-a je zaista neprihvatljiv i tu smo se bili našli u problemu. Joshua-Riek-ova Ubuntu verzija nam je privremeno rešila problem, ali zbog trenutne nefunkcionalnosti Wi-Fi modula na Radxa Zero 3W modelu, odustali smo i od nje. Naš izbor je za sada DietPi OS, što zbog svoje veoma male veličine, što zbog velike količine softvera (pre svega servera) koji se lako može instalirati.
Čak i u desktop verziji sa LXQt ili LXDE-om mogli smo isprobati kakav-takav funkcionalan desktop. U Octane 2.0 testu dobili pristojnih 3679, što svakako nije nešto sa čime se može Radxa Zero 3E pohvaliti, ali memorija je usko grlo ovde.
Zaključak
Radxa Zero 3E je dobro osmišljen komad hardvera prilagođen IoT Edge upotrebi, koji u Zero formatu 72 x 30 mm donosi HDMI, 40 pinski GPIO i gigabitni Ethernet uz PoE opciju. USB 3.0 nam je podbacio, ali ne možemo tvrditi da je do hardvera, moguće da je problem drajverske prirode.
photo: magazin Mehatronika
Nismo dobili kamera modul uz Zero 3E i ne možemo proceniti kako bi se ova platforma ponašala kao IP pametna kamera koja bi iskoristila 1 TOPS NPU-a. Ovo je polje u kojem imamo sve veći broj interesantnih i ekonomičnih rešenja kao što su LuckFox Pico ili Milk-V Duo. Cena Radxa Zero 3E sa 1 GB RAM-a je $18, a za verziju sa PoE HAT-om treba dodati još $14. Orange Pi 3B na istom čipu, bez PoE, ali sa mnogo bogatijim periferijama košta $35, dok Geniatech XPI-3566-Zero, doduše sa 2 GB RAM i 8 GB eMMC, u Wi-Fi/BT verziji bez Etherneta košta celih $45.
Radxa Zero 3E nam u ovom trenutku deluje kao povoljna kupovina. Problem je softverska podrška proizvođača koju spašava DietPi. Verujemo da će u skoroj budućnosti tim ponuditi korektan OS sa pratećom dokumentacijom na sopstvenom sajtu napisanu baš za ovaj SBC. Jasno nam je da cena ovog malog računara nije velika i da je i to možda uticalo na procenu kompanije Radxa da u ovom trenutku on nije prioritet softverskom timu. Šteta, trebao bi biti, znamo da RK3566 može mnogo, a tek sa PoE Ethernet-om…
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.
- Prvih 100 igus bicikli kreće na put : RCYL bicikl - 13/09/2024
- ACQ580 frekventni pretvarač za industriju voda - 13/09/2024
- Schunk: Nova lokacija u Meksiku podržava snažan industrijski rast - 13/09/2024