ARMv8-A arhitektura je iznedrila prve 64 bitne ARM procesore. Jedan od najrasprostranjenijih ARM platformi Cortex-A53, koga imamo u nama poznatim modelima: Raspberry Pi 3 i Raspberry Pi Zero 2W, je tipičan predstavnik. Dalji razvoj u ARMv8.2-A (ARMv8.1-A je bio samo prelazna arhitektura) krenuo je sa novim Cortex-A55 (2-wide decode in-order superscalar pipeline).Verzija 8.2-A ima poboljšani memorijski model, half-precision floating point obradu podataka od koga najviše koristi ima ML (machine learning). Dodata je i podrška za RAS (reliability-availability-serviceability) koji smanjuje neplanirne otkaze sistema i SPE (statistical profiling extension) koji donosi benefite pri kontinualnom uzorkovanju velikog broja podataka. Cortex-A55 je stoga brži oko 5.5 puta u ML (machine learning) i omogućava oko 2.3 puta veći interni protok podataka od Cortex-A53. Rockchip je Cortex-A55 jezgra iskoristio u dizajnu dva svoja najnovija SoC-a: RK3566 i RK3568. RK3566 smo videli u recenziji Orange Pi 3B, dok smo RK3568 već sreli u BPi-R2 Pro ruteru, a srećemo ga sada opet u Youyeetoo YY3568 razvojnom sistemu.
photo: magazin Mehatronika
Hardver
Youyeetoo YY3568 razvojni sistem se sastoji od glavne (carrier ili mother board) ploče sa velikim brojem I/O opcija i samog YY3568-Core modula. YY3568-Core modul je pločica sa ivičnim konekcijama-vodovima kojima se utiče u konektor postavljen na glavnoj ploči razvojnog sistema. Prilikom razvoja sopstvenih proizvoda, ideja je da se koristi kompletan sistem, ali se u konačnom proizvodu ugrađuje samo YY3568-Core modul i na taj način optimizuju troškovi proizvodnje malih serija.
photo: magazin Mehatronika
Modul dimenzija 8.2 x 4.8 cm, na sebi ima RK3568B2 SoC sa četiri Cortex-A55 jezgra koja rade na 2 GHz. Jezgra su identična kao kod RK3566, sa time da imaju ECC (Error correction code) podršku, što bi trebalo da doprinosi pouzdanijem radu.
photo: magazin Mehatronika
Sysbench CPU je pokazao gotovo identične rezultate kao i kod RK3566, dok je openSSL bio nešto bolji, taman za razliku od 200 MHz koliko je naš uporedni RK3566 u Orange Pi 3B radio na nižem taktu od RK3568 u YY3568.
Pored njih, tu je i Mali G52-2EE GPU sa dva grafička endžina, sposoban za 4K60 H.265/H.264/VP9 video dekodovanje i 1080p60 H.264/H.265 video enkodovanje, što je identično kao kod RK3566. Najzad, identičan je i NPU, sposoban za obradu 1TOPs@INT8. Debian 10 verzija koju preporučuje proivođač dajući zvanične imidž na sajtu nema optimizovane drajvere za Mali G52, te je Glmark2 svega 57, dok je u off-screen modu on 596. Ukoliko se koristi Lubuntu distribucija koja je takođe data na sajtu, može se postići čak 233 na istom testu, budući da su u toj distribuciji drajveri potpuno implementirani.
Na modulu razvojnog sistema koji smo dobili od proizvođača za potrebe ove recenzije nalazi se i Micron D9WQG: 2 GB 32-bit DDR4, brzine 2133 MHz. Tu je i SanDisk SDINBDA4-32G 32 GB eMMC 5.1 HS400. Naši testovi su pokazali da je brzina direktnog čitanja sa njega 156,45 MB/s, što je standardno očekivana vrednost. Preostali čip na modulu, Rochchip RK809, brine o napajanju.
Sysbench RAM i Tinymembench su nešto niži neg kod drugih SBC-eva sa 32 bitnom DDR4 memorijom, što nam može ukazati da postoji još prostora za optimizaciju postojećih OS imidža.
Glavna ploča je dimenzija 12 x 8.8 cm. Bogata je I/O konektorima, a u njenom centru nalazi se veliki slot za YY3568-Core modul. Uz jednu ivicu nalaze se ulaz za napajanje. Originalno Youyeetoo YY3568 napajanje je 12V/2A. Stereo 3.5 mm džek za slušalice, po dva USB3.0 i USB2.0 porta, sa time da je donji USB3.0 port namenjen i za flešovanje imidža na eMMC. Brzina USB2.0 porta je 37,2 MB/s, dok je USB3.0 sasvim korektnih 436 MB/s.
photo: magazin Mehatronika
Jedan HDMI 2.1 HDMI izlaz i dva Gigabit Ethernet porta su u nastavku. Merenjem brzine iPerf3-om portovi su ujednačeno postizali brzine prenosa od 941 Mbps, što je vrednost koja karakteriše Gigabitni Ethernet. Jedna od bitnijih razlika između RK3566 i RK3568 je upravo dualni Gigabit Ethernet, dok je kod prvog moguć samo jedan Gigabit Ethernet port. Povezivanja sa dve Ethernet mreže je veoma bitan zahtev u industrijskoj upotrebi.
photo: magazin Mehatronika
Uz desnu stranu glavne ploče postavljen je PCIe 2.1 konektor. Mi smo uz Youyeetoo YY3568 kit dobili standardni PCIe 2.1 Key A RTL8822CE modul. 8822CE je mrežni 2MIMO 2.4/5 GHz 802.11n Wi-Fi / Bluetooth 5.0 modul sa odličnom drajverskom podrškom za sve operativne sisteme. Modul ima dva U.FL konektora za dve antene. Sa donje strane ploče nalazi se SATA konektor. On je mutipleksiran sa PCIe 2.1 konektorom sa gornje strane. Sami morate izabrati u skladu sa vašim potrebama da li želite da imate Wi-Fi/Bluetooth ili koristiti SATA hard disk. Dalje uz ivicu, vidimo tri LED diode koje se mogu softverski kontrolisati. Uz svaku diodu se nalazi i njen dvopinski heder, ukoliko želite da razvedete signal sa ulaza svake od dioda. Iza njih su i konektor za ventilator sa PWM kontrolom i konektor za IR risiver.
photo: magazin Mehatronika
Uz levu ivicu glavne ploče nalaze se dva MIPI DSI konektora, jedan MIPI CSI i jedan eDP konektor.
photo: magazin Mehatronika
Od kompanije Youyeetoo, dobili smo u kitu i 7″ Touch LCD displej sa MIPI DSI konektorom. Ekran je TFT i ima sve mane klasičnog TFT ekrana, od kojih je najveća sam ugao gledanja i relativno mala svetlina i kontrast. Ekran inače dolazi sa svim potrebnim kablovima i sa zaštitnom pločom koja se montira sa zadnje strane i čuva mu elektroniku.
photo: magazin Mehatronika
Drajveri za ovaj ekran su ugrađeni u sve zvanične Youyeetoo YY3568 distribucije operativnih sistema. Treba obratiti pažnju da je moguće jednovremeno koristit dva video izlaza od četiri izvedenih na razvojnoj ploči: HDMI, DSI0, DSI1 ili eDP. Prilikom odabira imidža operativnog sistema, obavezno preuzmite onaj koji ima kombinaciju koja vam odgovara.
photo: magazin Mehatronika
Ono što je naša zamerka je da nije moguće softverski vršiti multipleksiranje, a time i izbor kombinacije video izlaza, niti odabrati između mrežne i SATA opcije, već je neophodna zamenu kompletnog imidža operativnog sistema.
photo: magazin Mehatronika
MIPI širokougaona kamera, model GalaxyCore GC8034 sa autofokusom koju smo dobili uz kit, je 8 MP kamera maksimalne rezolucije 3264 x 2448 px dizajnirana za mobilne telefone. Na kamera modulu nalazi se i DW9714V linear coil motor drajver koji upravlja autofokusom i stabilizacijom slike. Zbog snage samog SoC-a, mi smo došli iskustveno došli do zaključka da u Linux OS-u, SBC može glatko snimati do rezolucije 800 x 600 px. U Debian distribuciji kamera daje korektnu sliku, a kod zvaničnog Android imidžom se pojavljuje problem dimenzija slike.
photo: magazin Mehatronika
Tu su još i konektori za zvučnik (4 oma/2W), mikrofonski i RTC konektori, kao i dva hedera za dodatne dve USB linije.
photo: magazin Mehatronika
Najzad uz donju ivicu ploče nalaze se tasteri za uključivanje i RECOVERY dugme za ulazak u Boot mod neophodan prilikom flešovanja sistema u eMMC. Posebno su izvedeni hederi za dve I2C linije, kao i četiri UART linije, od kojih je jedna dibag i jedna CAN heder.
photo: magazin Mehatronika
Najzad tu je i 30 pinski GPIO heder, sa specifičnim rasporedom signala na pinovima. Svi ovi izlazi se mogu softverski kontrolisati i Youyeetoo tim je dao C biblioteku sa primerima korišćenja na njihovom Wiki-u.
photo: magazin Mehatronika
Sa donje strane ploče nalazi se i slot za SIM karticu, a za ovu opciju će vam trebati namenski celular modul. PCIe 3.0 NVMe slot u koga smo ubacili NVME SSD je odmah do njega. U testovima brzina direktnog čitanja sa ovog diska je bila 1204 MB/s, što je četiri puta veća brzina od one pri radu sa eMMC-om. Upravo je ovo druga bitna prednost RK3568 nad RK3566, koji nema PCIe 3.0, te mu je maksimalna brzina direktnog čitanja sa istog NVMe SSD diska samo 300 MB/s.
photo: magazin Mehatronika
U kompletu dolazi i plastično ili metalno kućište. Nama je stiglo metalno crno kućište, koje je ujedno i pasivni hladnjak. Izrađeno kombinacijom livenja i mašinke obrade, zaštićeno spolja crnom bojom, kućište svojom robusnošću uliva poverenje. Svi portovi na ploči imaju svoj otvor, a sama montaža i demontaža je veoma jednostavna uz pomoć četiri zavrtnja.
photo: magazin Mehatronika
Youyeetoo YY3568 kućište ima i montažni otvor za dve antene, kao i dodatne montažne držače idealne za ugradnju kućišta na željenom mestu. Svi testovi zagrevanja pod punim opterećenjem pokazali su da temperatura SoC-a nikada ne prelazi 80 C, zahvaljujući pasivnom odvođenju toplote preko metalnog kućišta, tako da nije potreban dodatni ventilator.
photo: magazin Mehatronika
Softverska podrška
Ovo je deo recenzije od koje obično strepimo. U SBC svetu, veoma su retke kompanije koje uspevaju da daju potpune i „stabilne“ distribucije. Neke platforme, poput Raspberry Pi-a uspevaju to sa velikim brojem operativnih sistema. Neke se odlučuju za svoje OS-ove uz par odabranih kao Orange Pi recimo, neke se koncentrišu na jedan kao Mixtile Blade. Youyeetoo se trudi da izvuče maksimum iz odličnog hardvera, ali to ne uspeva ni u jednoj od dve (uslovno tri) distribucije ponuđene na sajtu.
Sam Rockchip za RK3568 daje SDK-ove za Linux kernele 4.19 i 5.10, kao i za Android 11 i 12. Youyeetoo tim se odlučio za Android 11 i probni rad je pokazao da je distribucija funkcionalna, da ima standardni problem nemogućnosti logovanja na Google naloge, pa nećete moći da koristite ni jednu Google aplikaciju. Ukoliko planirate da na Adroidu radite digital signage ili neki od media servera sa dva displeja, uz standardne Android aplikacije, sistem će biti primenjiv.
Linux kernel 4.19, tim je implementirao gradeći imidž Debian 10 operativnog sistema. Neke datoteke su holdovani i zbog njih nećete moći da upgrejdujete sistem na 11 ili 12. Svako „nasilno“ ažuriranje ovih datoteka, vodiće do gubitka slike i zvuka na HDMI i DSI izlazima. Ako vam je plan da iskoristite mnoštvo portova na glavnoj ploči i sve to možete raditi sa SSH pristupom, možete zbog kompatibilnosti ažurirati OS. Rad u datoj Debian 10 verziji OS-a je ugodan i to se može videti i iz Octane i Geekbench skorova.
Lubuntu distribucije 20.4 i 22.4, smo testirali. Pametno je izabrana baš Lubuntu distribucija, jer je ona hardverski mnogo manje zahtevna od punog Ubuntu OS-a. Verzija 20.4 je sa obiljem programa, može se uraditi update, kako bi se mogli instalirati dodatni paketi, ali se upgrade xserver-xorg-core datoteke ne sme uradit jer će doći do gubitka slike na HDMI izlazu. Naš savet je da distribucije koristite onakve kakve su date i da pažljivo ažurirate samo one datoteke koje su neophodne za eventualni dodatni softver koji želite da koristite.
Rad na Lubuntu je ugodan što i možete proveriti kroz glmark2-es koji postiže 122 ili kroz Unixbench testove ukupnih performansi.
Zaključak
Bilo nam je zadovoljstvo družiti se sa Youyeetoo YY3568 gotovo dve nedelje neprekidno. Neke njegove softverske hirove, baš i nismo razumeli i smatramo da tim mora sistematično da uloži dodatni napor i dođe do potpuno funkcionalnih distribucija koje se bez dependency problema mogu instalirati bilo koji neophodan Linux softver i, što da ne, omogućiti upgrade na novu verziju Debian-a ili Lubuntu-a.
Sam hardver je jako dobro, uredno, kvalitetno i bogato izveden. Glavna ploča ima pregršt periferija, a na sve to postoji i dodatna YY industrijska ploča sa RS232 i RS458 portovima, koju mi u trenutku pisanja ovog prikaza nemamo. 7″ ekran i 8 MP kamera u kompletu rade posao, ali nikako nisu vrhunska rešenja. Sa 1 TOPs@INT8 Youyeetoo YY3568 može raditi prepoznavanje objekata. Izbor video portova uz mogućnost bazičnog AI-a čini ga idealnim za aplikacije prepoznavanja na slici ili videu. Brzim NVMe SSD-om, sa 2 Gigabitnim Ethernetom i 2MIMO Wi-Fi/Bluetooth, uz izuzetno robusno metalno kućište, YY3568 se prosto nameće za upotrebu u proizvodnim uslovima ili na javnom mestu.
photo: magazin Mehatronika
Mi smo ga koristili kao Linux hakabilni računar za testiranje I/O uređaja, gde nam je bilo sve olakšano postojećim C bibliotekama i detalnim uputstvima na Wiki-u. Dok god vam je Debian 10 dovoljan za ono što planirate da uradite i nemate zahteve za bogatom renderovanom grafikom, nećete se susretati sa problemima. Ažuriranje Debian sistema je korektno, ali uz pedesetak holdovanih fajlova uglavnom vezanih za gstreamer i xserver biblioteka. Uklanjanje holda sa njih i ažuriranje na nove verzije dovodi do gubitka funkcionalnosti. Ovo nam govori da još uvek nisu nađena rešenja za grafičke drajvere za Mali G52 što je boljka RK3566 i RK3568 sistema. Lubuntu je ipak samo demonstracioni OS.
Cena od 130 USD za ceo Youyeetoo YY3568 razvojni sistem, uz cenu od 36/43/62 USD za YY3568-Core modul sa kombinacijom RAM/eMMC od 2/16, 4/32 ili 8/64, daje opravdanje da se izabere ova platforma ukoliko se planira razvoj sistema u koga bi samo dodali YY3568-Core modul.
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.