Početkom 2021 godine Intel je predstavio Celeron N5105 četvorojezgarni procesor baziran na Jasper Lake arhitekturi izrađen u 10 nm tehnologiji sa integrisanom Intel UHD grafikom. Osnovna namena je bila zamena serije Celeron J procesora na tržištu mobilnih uređaja. Nova Celeron N serija nosila je do tri puta bolje performanse pri istom utrošku energije. Sam N5105 zbog atraktivne cene od tada postaje čest izbor ne samo u low-end laptop računarima, već nalazi čestu primenu u kućnim i kancelarijskim NAS uređajima, digitalnim znakovima (digital signage), totemima i info pultovima. Kako svojom snagom može zadovoljiti gotovo sve kancelarijske i školske zahteve, ovaj procesor se često nalazi u mnogim ekonomičnim minijaturnim računarima. Mogućnost izrade Intel bazirane platforme male cene koja može ispuniti očekivanja koja postavlja moderni način života okružen digitalizovanim uređajima opšte namene, nama inženjerima je izazov za čije nam je rešenje potreban N5105 razvojni sistem, što u nekom širem smislu SBC i jeste. Upravo sa tom idejom smo prišli novom Youyeetoo X1 SBC-u koji nam je za potrebe ove recenzije poslala kompanija Youyeetoo.
photo: magazin Mehatronika
Hardware
Sa N5105 smo se već sretali u LattePanda Delta 3 modelu i bili smo tada veoma zadovoljni ponuđenim performansama, proglasivši tada taj SBC flegšipom po snazi. To je bilo pre skoro dve godine i u međuvremenu je Rockchip ponudio ARM baziran RK3588, u ovom prikazu smo koristili Orange Pi 5 kao primer, koji za upola manje novca od Delta 3 modela daje približno iste performanse. Tačno je da je jedno x86, a drugo ARM platforma, da na prvom možemo pokrenuti Windows i puni Linux, dok na drugom možemo raditi na Linux for ARM distribucijama (koje, uzgred budi rečeno, danas po versatilnosti veoma prilaze „punokrvnim“ Linux distribucijama), ali kada dođemo da samih aplikativnih zahteva serverskog, mejkerskog, multimedijalnog tipa konkurentna rešenja možemo naći na obe platforme.
photo: magazin Mehatronika
Ono što kompaktni Youyeetoo X1 sada preporučuje za detaljniju analizu je pre svega njegova cena, malko veća od $100, što ovaj SBC dimenzija svega 115 x 75 mm svrstava u red veoma prihvatljivih x86 platformi za embedovane primene. Međusobni odnosi procesorskih snaga sistema baziranih na gorepomenutim arhitekturama lepo se mogu pratiti na graficima Sysbench CPU testa, kao i na starom ali uvek aktuelnom Unixbench-u.
Zanimljivo je da u Sysbench CPU testu N5105 ipak pokazuje slabije performanse od sistema na RK3588 SoC-u. Treba primetiti da je guverner na x86 procesorima radi drugačije nego na ARM arhitekturi. Kod RK3588 on generalno stoji na 1,2 GHz i u skladu sa opterećenjem podiže svoj takt do maksimalnih 2,4 GHz na velikim i 1,8 GHz na malim jezgrima. Kod Intela, bazni takt je na 2 GHz. Po potrebi, procesor ulazi u Burst mod, ili sa jednim jezgrom koje onda podiže takt na 2,9 GHz, ili sa sva četiri jezgra koja onda odlaze na 2,4 GHz.
I kod Unixbench testova vidimo da su RK3588 i N5105 veoma slični u performansama.
Usaglašenost elemenata X1 SBC-a može se videti i komparacijom Geekbench 5 i Geekbench 6 testova. Drugi smo uvrstili u naš testni opus zbog njegove prilagođenosti multijezgarnoj arhitekturi današnjih CPU-ova.
Rezultati testova u singlecore grupi pokazuju veliku sličnost sa RK3588 po snazi, dok u multicore oni ipak zaostaju. Treba imati na umu da su ovo sintetički testovi koji se trude da opterete sva jezgra. U realnoj primeni, retko će upotreba jezgara biti ravnomerna i tako dobro usaglašena, pa će i krajnja iskoristivost biti sličnija. Pri svakodevnoj upotrebi mi nismo primetili ikakva neočekivana usporenja i rad je sve vreme bio ugodan, što se može videti i u Octane 2.0 testovima gde X1 postiže skor preko 34000.
N5105 je pre svega namenjen mobilnim, baterijski napajanim uređajima i kao takav mora obezbediti energetsku efikasnost i što manju disipaciju po cenu gubitka performansi. Nisu retka rešenja da N5105 ploča ima samo pasivni hladnjak na sebi. Ovo može biti opravdano ukoliko se ne očekuje kontinuirano veliko aplikativno opterećenje procesora. Youyeetoo je ipak odlučio da pored velikog pasivnog hladnjaka postavi i PWM kontrolisan ventilator sa slatkim logom zekonje na sebi.
photo: magazin Mehatronika
Ova kombinacija osigurava stabilan rad u svim nivoima i trajanjima opterećenja, bez usporenja sistema. Naša merenja su pokazala da neopterećena ploča povlači do 10 W, u klasičnim kancelarijskim aplikacijama snaga se ne diže izad 18 W, sa prosekom od oko 15 W, dok u stres testovima vršna snaga može ići do 25 W. Uz X1 smo dobili i originalno Youyeetoo napajanje od 12 V, 3 A koje je sasvim dovoljno.
photo: magazin Mehatronika
Procesor ima ugrađen Intel AES-NI instrukcijski set koji obezbeđuje brzu i sigurnu enkripciju i dekripciju podataka. Uvid u ove performanse može se dobiti poređenjem OpenSSL testova.
Pored procesora, ispod hladnjaka su i dva Samsung K4VBE3D4AA-MGCR memorijska čipa. To je 2133 MHz memorija, u našem slučaju veličine od po 4 GB, budući da naš X1 ima ukupno 8 GB RAM. Pored ovog modela dostupan je i model sa K4VBE3D4AA-MGCL memorijskim čipovima od po 8 GB, što u zbiru daje maksimalnih 16 GB koliko Celeron N5105 i može koristiti. Po Intelovim specifikacijama maksimalna brzina DDR4 memorije koju može koristiti ovaj čip je 2933 MHz, međutim po pravilu smo se u N5105 pločama sa ulemljenim RAM čipovima sretali isključivo sa 2133 MHz LPDDR4X, tako da to nećemo ni ovde smatrati nedostatkom.
Ono što nam nije jasno, a nije bilo ni kod LattePanda Delta 3 modela je što je RAM povezan kao single-channel, iako i N5105 podržava dual-channel. Pogledajmo Sysbench RAM uporedni test Youyeetoo X1 i SBC-ova sa RK3588, Raspberry Pi 5 modela, Intel NUC 12 Pro ili LattePanda Sigma SBC-a. Svi oni, osim X1 i Delta 3 koriste RAM u dual-channel režimu. Lako uviđamo dvostruko bolje rezultate u single-thread i mnogostruko bolje u multi-thread testu.
Tinymembench, još jedan od testova koji koristimo za analizu performansi RAM-a na SBC-u, pokazuje identične rezultate, po pravilu iste kao i LattePanda Delta 3 model, odnosno duplo lošije od svih ostalih. Šteta što je tim koji je dizajnirao hardver, kad se već odlučio sa neproširiv RAM, (što nam je i sto jedna zamerka) nije potrudio da podrži dual-channel povezivanje za koji je ovaj procesor sposoban.
Integrisana grafika je sasvim dovoljna za poslovnu primenu i reprodukciju medijskog sadržaja, pa čak i za neke elementarnije video igrice, budući da ima podršku za DirectX 12 i OpenGL 4.5. Osnovni takt je na 450 MHz, sa Burst-om na 800 MHz. Ima 24 Execution jedinice i eDP, DP, HDMI i MIPI-DSI izlazne interfejse, od kojih X1 ima implementirana poslednja dva.
photo: magazin Mehatronika
GLXgears grafički test daje 7324 poena. Youyeetoo X1 na GLMark testu postiže 1056 FPS pri rezoluciji 800×600, odnosno 576 FPS na 1080p i 184 FPS kod 4K prikaza. Ukoliko se testira samo hardver bez prikazivanja generisanih slika, uz opciju –off-screen, dobijaju se rezultati 2364, 695 i 277 respektivno.
Ispod hladnjaka nalazi se još i SCY E256CSAG4ABE00 256 GB 5.1 eMMC. Mi smo izmerili da je brzina direktnog nasumičnog čitanja sa njega 184 MB/s, dok je ta brzina izmerena sa SD kartice 64 MB/s, a sa NVMe SSD-a celih 1521 MB/s, mada je procesorski PCIe bandwidth 7,9 GB/s, a maksimalna deklarisana brzina čitanja sa našeg SSD-a 3,5 GB/s. Iz ovih rezultata je jasno da je eMMC rešenje tek blago poboljšanje SD kartice, sa boljom fizičkom integrisanošću, a da, ako je to moguće treba ići na NVMe SSD, mada će to indukovati troškove i povećati potrošnju sistema.
photo: magazin Mehatronika
Sa donje strane ploče se pored M.2 Key-E konektora za NVMe u 2280 formatu, nalazi i M.2 Key-M konektor za Wi-Fi/Bluetooth karticu, budući da je Youyeetoo X1 na sebi nema integrisanu. Testirali smo sa M.2 RTL8822CE Wi-Fi 5/Bluetooth 5.0 modulom i dobili brzine download/upload za 5 GHz mrežu 350/320 Mbps a za 2.4 GHz 175/40.9 Mbps, što su deklarisane brzine RTL8822CE.
Sa donje strane ploče nalazi se konektor za RTC bateriju, veoma korsna opcija. Minijaturni mikrofon, koji se može koristiti za načelnu detekciju zvuka i nivoa glasnosti. Najzad, tu je i SATA konektor. Ovaj konektor je nestandardan i da bi se koristio mora se od Youyeetoo-a dokupiti SATA 3.0 adapter kako bi se moglo povezati dodatno skladište.
photo: magazin Mehatronika
Interesantan je i MIPI display konektor sa donje strane. Na njega smo povezali Youyeetoo 7″ Touch LCD displej koji smo već opisivali i u recenziji Youyeetoo YY3568 razvojnog sistema. Dopada nam se ideja kompanije da ponudi jedan MIPI touch panel za sve svoje platforme (odgovara i novom Youyeetoo R1 modelu baziranom na RK3588). Ovaj ekran rezolucije 1024 x 600 sa 5 dodirnih tačaka se može koristiti kao glavni ekran u embedovanom rešenju ili kao dopunski ekran uz ekran povezan na HDMI port. HDMI izlaz podržava do 4K60 prikaz, dok MIPI DSP može prikazato 1080p60.
Pored HDMI porta nalazi se standardni audio izlaz, na kome se doprema zvuk iz Realtek ALC269 audio kodeka sa integrisanim pojačalom u D klasi. Ne očekujte od ove kombinacije Hi-Fi, već pre svega standardno audio rešenje. Odmah do njega je dugme za uključivanje, a sa druge strane dve programabilne statusne diode (crvena i zelena) i ulaz za napajanje.
photo: magazin Mehatronika
Sa bočne strane je reset dugme, mini USB za programiranje ploče, push-push ležište za SD karticu i potpuno obrađene i spremne za lemljenje, rupe za montažu PoE modula. Youyeetoo nudi tri modula od 30, 60 i 72 W.
photo: magazin Mehatronika
Iz analize TDP-a sa početka teksta jasno je da je i najmanji 30 W modul dovoljan. Upravo smo njega i dobili uz Youyeetoo X1 primerak. Montaža podrazumeva lemljenje 10 nožica modula u predviđene rupe na X1 ploči. Ipak, u tom trenutku sam trafo na PoE modulu dodiruje rebra hladnjaka i malo se odguruje od njega.
photo: magazin Mehatronika
Ovo rešenje ipak smatramo doličnom mogućnošću, posebno ukliko bi se X1 koristio kao Edge računar. Wake-up on Ethernet opcija ovu mogućnost čini još primenjivijom.
photo: magazin Mehatronika
Sa prednje strane ploče nalaze se četiri USB-A konektora, od kojih su dva USB 3.0, a dva USB 2.0. Sa te strane je i 1 gigabitni Ethernet port, koji se može koristiti i kao PoE port ukoliko je montiran PoE modul.
photo: magazin Mehatronika
Sa druge bočne strane je pregršt portova: speaker, LED, dva USB i tri UART konektora, I2C, SPI i GPIO sa pet linija i jedna izuzetno interesatna stvar: konektor za NFC senzor. Svi oni su direktno povezani na N5105 i njegove pinove i kontrolišu se programski. Sve potrebne rutine i uputstva data su na Youyeetoo Wiki strani. Dok recimo LattePanda Delta 3 koristi dodatni Atmel mikrokontroler za upravljanje GPIO i komunikacionih linija, Youyeetoo X1 se oslanja na N5105. Ako posmatramo X1 kao „razvojni sistem“ za Celeron N5105, koji bi mogli da kasnije koristimo integralno u rešenju, ali i na bazi koga bi mogli da uradimo prilagođeno rešenje sa N5105, ova odluka je ne samo poželjna, već i ekonomski racionalna. Sve ovo je i dovelo do toga da je cena X1 bliska ceni Rockchip SBC-ova višeg ranga.
photo: magazin Mehatronika
Za kontrolu GPIO pinova postoje gotova rešenja. U linuxu instalirajte libgpiod-dev i gpiod pakete komandom:
sudo apt -y install libgpiod-dev gpiod
kako bi mogli da upravljate sa datih pet GPIO linija (H0 i od H16 do H19) linijama sa libgpiod control IO brojevima 160 i 176 do 179.
Ako vam je Python bliži, možete instalirati libgpiod sledećom komandom:
sudo apt install python3-libgpiod
Za kontrolu I2C linije prvenstveno namenjenu senzorskom nizu, instalirajte i2c-tools:
sudo apt-get install i2c-tools
dok će UART1, UART2 i UART3 biti dostupni kroz /dev/ttyS*.
Software
Ljudi u Youyeetoo timu su se potrudili da kupac dobije aplikativni maksimum iz ponuđenih softverskih paketa korišćenjem date dokumentacije i kroz aktivnu podršku na forumu. Sa jedne strane, budući da je u pitanju standardni Intel Celeron sa x86 arhitekturom, dostupan je praktično svaki standardni OS na tržištu, od samog Windows 10 i Windows 11 OS-a, pa do praktično svih Linux distribucija.
Ono što je tim dodatno uradio je veći broj BIOS.bin fajlova za matičnu ploču. BIOS zavisi od hardvera, a kako su ovde moguće varijacije hardvera u osnovnom nivou, ponuđeno je više verzija ovog fajla. Prvo su svi podeljeni u dve grupe, u jednoj su oni koji podržavaju do 1.8 V na GPIO izlazima, a u drugoj oni koji dozvoljavaju 3.3 V. U svakoj od grupa nalaze se BIOS fajlovi za ploče sa 4, 8 i 16 GB RAM, kao i oni za sisteme sa i bez MIPI LCD displej podrške i oni koji mikrofonski ulaz definišu kao digitalan ili kao analogan. Svaka od ovih varijanti je dostupna na sajtu i sve što treba uraditi je da se u bazični direktorijum USB flash memorijskog stika nasnimi BIOS.bin uz potrebne fajlove, koje je takođe moguće preuzeti sa sajta, za flešovanje željene verzije BIOS-a. Ažuriranje BIOS-a je automatsko, jednostavnim pokretanjem sistema sa tako pripremljenim USB-om.
Od Linux distribucija, pored standardnih koje možete preuzeti sa sajtova svake od njih, postoji i prilagođena Ubuntu 22 verzija koju je Youyeetoo tim specijalno kreirao za svoje korisnike.
Zašto nabaviti Youyeetoo X1…
…pitanje je koje nas je vodilo od samog početka ove recenzije.
Ako vam je potrebno desktop Linux okruženje, zaista je bolje odvojiti stotinak dolara, nego svoj desktop računar opterećivati dual boot opcijama. Daleko je bolje i koristiti potpune verzije Linux OS-a koje se lako instaliraju na X1, nego se mučiti sa Windows Power Shell realizacijama, virtualizacijom VMWare-om na sopstvenom „velikom“ računaru ili ARM verzijama Linuxa na nekom od ARM SBC-ova . Ponekad, naše je iskustvo, samo je na Linux-u na x86 arhitekturi moguće uraditi neki zadatak.
Potrošnja od svega 10 W, sa maksimumom od 25 W i PoE opcijom od 30 W ovaj SBC čini odličnim izborom za x86 Edge računar, kao i tamo gde je napajanje ili ožičenje problem. Pored UART, USB, I2C, SPI i pet programabilnih GPIO pinova opšte namene nećete ostati kratki za mogućnosti povezivanja senzora i aktuatora u polju, a snaga N5105 je i više nego dovoljna za složene obrade i analizu signala.
Ukoliko vam je potreban IoT čvor, X1 uz dodatak M.2 Wi-Fi/Bluetooth modula postaje moćan stacionarni, ali i mobilni računar u mreži baterijski napajan, za šta postoji konektor na ploči. Uz ugrađen audio izlaz, MIPI DSP interfejs i 4K HDMI izlaz veoma je lako realizovati multimedijalni totem ili digitalu oznaku. Zanimljiv SATA konektor uz M.2 port za NVMe diskove mogao bi se iskoristiti za kućni NAS, mada bi tu moralo da se poradi na brzini prenosa podataka.
Da, sasvim lepo radi kao Retro Gaming mašina. Može dodeliti do 8 GB RAM-a GPU-u i ovde stoji preporuka da ukoliko želite da izvučete „gejmerski“ maksimum, ipak treba uzeti Youyeetoo X1 sa 16 GB memorije, gde će nakon dodele 8 GB grafičkom procesoru ostati 8 GB za CPU.
Najzad, za kraj nismo ostavili Retro gejming, već AI. Istraživali smo i pozivamo i vas da istražite OpenVINO, besplatan alat za optimizaciju DL modela na lokaciji na kojoj je veći broj AI aplikacija koje se podešavaju i izvršavaju kroz JupyterLab ili JupyterNotebook koji treba instalirati na Youyeetoo X1.
Smatramo da je Youyeetoo X1 odličan izbor za jedan mejkerski računar, sposoban za široku paletu embedovanih aplikacija. Uz cenu koja je više nego konkurentna, dobijate pravi Intel računar koji može bez problema pokretati Linux i Windows OS.
Alternative ovom SBC-u mogu biti i Youyeetoo YY3368 sa svojom bogatom ponudom interfejsa i modularnim pristupom, uz danak u performansama bio odlično rešenje za razvojni sistem kada performanse nisu ključne. RK3588 modeli (Orange Pi 5, Nano Pi R6S, Banana Pi W3, Cool Pi 4B, Radxa Rock 5A i naravno novi Youyeetoo R1) danas predstavljaju top ponudu ARM arhitekture u smislu performansi, sa tim da je svaki od njih specifičan na svoj način, a nude se po približno istoj ceni. Tu je i novi standard Raspberry Pi 5, sa svojom superiornom podrškom u ARM svetu. Ako ipak želite x86 okruženje, vredan pomena je svakako LattePanda Delta 3, koji je u suštini isti kao i Youyeetoo X1, mada rekli bi kvalitetnije proizveden, SBC. On uz to ima i ugrađen Arduino mikrokontroler, ali i gotovo duplo veću cenu. Ukoliko vam pak novac nije problem, a želite trenutno vrhunske performanse u x86 SBC svetu, pogledajte i LattePanda Sigma SBC.
Jedina prava zamerka ovom sistemu u smislu tehničkog rešenja koje se ogleda u performansama je single-channel vezivanje memorije. Pri radu nećete osetiti da sistem laguje i ponašaće se identično kao i ARM RK3588 računar kome je on i glavni takmac. Svaki kreativac ima potrebu za sopstvenim x86 računarom na kome može izvoditi svoje projekte bez straha. U ovom trenutku, bez mrvice sumnje, mi preporučujemo Youyeetoo X1.
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.
- Elecfreaks Nezha Inventor’s Kit for micro:bit recenzija - 21/07/2024
- Orange Pi 5 Pro recenzija - 17/07/2024
- DFRobot Fermion: BLE Sensor Beacon recenzija - 16/07/2024