Обзор UP 7000 SBC – Часть 2: Ubuntu 22.04 на энергоэффективном одноплатном компьютере Intel N100 без вентилятора

UP 7000 – это одноплатный компьютер формата кредитной карты на базе Alder Lake-N , который может служить альтернативой Raspberry Pi 5 для промышленных применений. AAEON предоставил модель с процессором Intel Processor N100, 8 ГБ LPDDR5 и 64 ГБ eMMC-памяти. В первой части обзора была проведена распаковка, сравнение механического дизайна с предыдущей моделью UP 4000 и Raspberry Pi 5, а также установка Ubuntu 22.04, так как плата UP 7000 поставлялась без ОС и первоначально загружалась в UEFI shell. UP 7000 – это одноплатный компьютер формата кредитной карты на базе Alder Lake-N

обзор UP 4000 с Ubuntu 22.04 , проведенный в прошлом году, с дополнительными тестами GPIO. обзор UP 4000 с Ubuntu 22.04

UP 7000 Ubuntu 22.04 review

После обновления Ubuntu 22.04 актуальными пакетами получены следующие данные о системе UP 7000:

Конфигурация системы: 4-ядерный процессор Intel N100 с тактовой частотой 700 МГц / 3.4 ГГц (Turbo), 7.5 ГБ ОЗУ и корневой раздел 56.61 ГБ под Ubuntu 22.04.3 с ядром Linux 6.2. Температура в режиме простоя составляет 54°C.

Тестирование функций UP 7000 на Ubuntu 22.04

UP 7000 About Ubuntu 22.04

Проверена работа основных портов (за исключением некоторых непроверяемых коннекторов, таких как 10-контактный USB/UART разъем), чтобы убедиться в корректной работе аппаратных возможностей платы под Ubuntu 22.04:

HDMI – Видео: OK, Аудио: OK

  • Порты USB 3.0/2.0 – Протестированы с RF-адаптерами для беспроводных мыши и клавиатуры, а также с
  • ORICO NVMe SSD enclosure (скорость чтения/записи: 836/927 МБ/с, EXT-4) ORICO NVMe SSD enclosure
  • RTC – OK
  • jaufranc@UP-ADLN01-CNX:~$ timedatectl
    Local time: ศ. 2023-12-08 21:30:57 +07
    Universal time: ศ. 2023-12-08 14:30:57 UTC
    RTC time: ศ. 2023-12-08 14:30:57
    Time zone: Asia/Bangkok (+07, +0700)
    System clock synchronized: yes
    NTP service: active
    RTC in local TZ: no
    jaufranc@UP-ADLN01-CNX:~$ sudo hwclock -r2023-12-08 21:31:09.922105+07:00

    Ввод/вывод – См. раздел ниже.
  • В отличие от обзора UP 4000 SBC, тест с двумя дисплеями не проводился, так как UP 7000 не имеет USB-C порта, присутствующего на UP 4000, и поддерживает только один дисплей с разрешением до 4Kp30. Технических ограничений для добавления этого порта нет, поэтому его отсутствие – это дизайнерское решение, вероятно, из-за низкого спроса на данную функцию…

Тестирование GPIO на UP 7000

Как и другие платы серии UP, UP 7000 оснащена 40-контактным GPIO-разъемом, в основном совместимым с разъемом Raspberry Pi.

Разъем UP 7000 поддерживает интерфейсы GPIO, I2C, UART, SPI, PWM, ADC и I2S. Без подключения внешнего оборудования проверена только работоспособность драйверов.

UP 7000 40-pin Raspberry Pi compatible GPIO header

Дополнительная информация о управлении GPIO доступна в wiki , где рекомендуется установить драйвер pinctrl для активации всех линий ввода/вывода.

Проверка GPIO

Наличие GPIO-чипов можно проверить через устройства:

Также доступны пользовательские инструменты:

Быстрый тест включал включение и выключение зеленого пользовательского светодиода на плате:

AAEON сообщает, что прерывания также поддерживаются, и предоставляет тестовый пример:

Однако этот пример не сработал:

Интерфейсы UART

Проверим интерфейс UART. В sysfs доступны два порта: /dev/ttyS4 и /dev/ttyS5

dw-apb-uart.8 — это UART на 10-контактном разъеме, а dw-apb-uart.9 — на 40-контактном GPIO-заголовке (Tx: пин 8, Rx: пин 10). Пришлось немного изучить sysfs, чтобы найти порт, но установка утилиты BootTerm упрощает этот процесс:

Интерфейсы I2C и настройки GPIO в BIOS

Поддерживается I2C, в sysfs доступны два интерфейса:

Можно установить пользовательские инструменты I2C для отображения устройств:

На I2C-0 и I2C-1 ничего не обнаружено, так как они подключены к 40-контактному GPIO-заголовку, а подходящего модуля I2C под рукой не оказалось.

Однако на I2C-3, который, вероятно, является внутренней шиной, обнаружены устройства:

Все пины поддерживают несколько функций, включая GPIO и специальные режимы, а их поведение по умолчанию можно настроить в BIOS, в том числе для I2C. Для входа в BIOS нужно нажать клавишу «Del» и ввести пароль при запросе.

UP 7000 BIOS Advanced

В меню Advanced можно выбрать HAT Pins Configurations.

UP 7000 BIOS HAT Pins Configurations

Здесь можно включить/отключить I2C, SPI, UART или I2S-контроллеры, а также ADC, чтобы задать режим по умолчанию для каждого GPIO-пина. Если выбран режим GPIO, можно определить, будет ли пин входом или выходом с высоким или низким уровнем.

В документации упоминается пароль инженерного BIOS (upassw0rd), который открывает дополнительные настройки. Согласно wiki, скорость I2C можно выбрать от 100 кГц до 3 МГц в LPSS Configuration, но эта опция не была найдена в BIOS UP 7000 даже в режиме администратора с указанным паролем.

UP 7000 Administrator access BIOS

Основные настройки находятся в CRB Setup, хотя некоторые новые параметры также отображаются во вкладке Advanced. PCH-UI Configuration — лишь небольшая часть опций CRB Setup.

AAEON BIOS PCH IO Configuration

Доступен обширный список параметров, большинство из которых неочевидны. AAEON предупреждает, что изменение некоторых расширенных параметров BIOS может привести к выходу платы из строя, после чего потребуется перепрошивка BIOS с помощью SPI-программатора.

Интерфейсы SPI

Благодаря установленному DKMS-драйверу pinctrl в пользовательском пространстве доступны два интерфейса SPI:

Для настройки можно использовать spi-tools в Ubuntu.

Управление PWM

В sysfs доступны два интерфейса PWM:

Согласно документации, pwmchip0 использует pwm0 на пине 32, pwm1 на пине 33, pwm2 отсутствует, а pwm3 — на пине 16. Информации о pwmchip1 нет.

При выполнении от имени root следующие команды должны генерировать прямоугольный импульс частотой 293 Гц на пине 32 с коэффициентом заполнения около 50% (PWM0):

Однако выполнение завершилось ошибкой ввода-вывода для второй и четвертой команд:

Известно о подобных проблемах с PWM, но в другом контексте три года назад. Необходимо уточнить решение у AAEON.

Активация ADC

В wiki нет информации о пине ADC, но некоторые сведения можно найти на форумах для оригинальной UP Board.

ADC должен быть доступен, но интерфейс пуст. Однако, если вернуться к настройкам HAT в BIOS (раздел I2C), ADC был отключен. После активации ADC на GPIO 3 (пин 7) в BIOS:

UP 7000 ADC pin

В Ubuntu 22.04 интерфейс ADC действительно активен на UP 7000 и доступен в sysfs:

С его помощью можно считать сырое значение напряжения:

Тесты UP 7000 в Ubuntu 22.04

Запустим скрипт SBC-bench.sh от Thomas Kaiser:

Тест проводился при температуре окружающей среды около 28°C. Максимальная температура CPU, зафиксированная скриптом, составила 99.0°C в тесте CPU miner. Хотя троттлинг не был явно обнаружен, частота временно падала до 1800 МГц, что указывает на его наличие. Радиатор сильно нагревается (прикосновение без перчаток возможно не более секунды), что свидетельствует о его эффективной работе.

Обнаружен powercap, проверим ограничения мощности, как рекомендует скрипт:

PL1 установлен на 9.125 Вт, а PL2 — на 25 Вт.

Ниже приведена сравнительная таблица, и для справки: результат 7-zip (12 890 баллов) почти в два раза выше, чем у UP 4000 и примерно на 28% выше, чем у Raspberry Pi 5 . Однако одноплатные компьютеры на Rockchip RK3588, такие как Rock 5B или Khadas Edge2 Pro , по-прежнему значительно опережают UP 7000 как по пропускной способности памяти, так и по производительности в 7-zip. Эти результаты также немного ниже, чем у активно охлаждаемого мини-ПК ( Beelink EQ12 ), который набирает чуть более 14 000 баллов .

SBC-bench.sh UP 7000 Raspberry Pi 4 5 RK3588 SBC
результаты sbc-bench.sh
AES-256 benchmarks SBC
AES-256 в МГц/с

В BIOS доступны настройки производительности, поэтому временно изменил параметр «AAEON Smart Boost» с «Smart Boost» на «Maximum Performance». Также есть опция «Good Stability», которая может быть полезна при высоких температурах окружающей среды, но стоит отметить, что проблем со стабильностью не наблюдалось ни в режиме «Smart Boost», ни в «Maximum Performance».

AAEON Smart Boost BIOS Maximum Performance

После настройки снова запустил sbc-bench.sh:

Ссылка на полные результаты тестирования . Информация о лимитах мощности при установке PL1 и PL2 на 25 Вт:

Производительность немного выше, но стоит учесть, что температура в помещении была около 26°C, что на 2°C ниже, чем в первом тесте. Оставшаяся часть обзора выполнена с опцией «Smart Boost».

Набор тестов Phoronix используется реже из-за сложности сравнений из-за изменяющихся флагов компилятора и кода, но поскольку он применялся для UP 4000, тест повторили и для UP 7000:

UP 7000 Phoronix Benchmarks

UP 7000 быстрее UP 4000 во всех тестах и конкурирует с Khadas Edge2 Pro на Rockchip RK3588S. Полные результаты доступны на сайте openbenchmarking.org .

Производительность накопителя

Производительность накопителя — важный компонент общей производительности системы, поэтому для тестирования eMMC использовалась утилита iozone3:

Последовательная скорость чтения и записи около 309 МБ/с и 227 МБ/с отличные для eMMC и значительно выше, чем у UP 4000 (234/191 МБ/с). Результаты случайного ввода-вывода также хорошие и лучше, чем у UP 4000.

Тестирование 3D-графики

Для тестирования 3D-графики в Linux использовался стандартный Unigine Heaven Benchmark 4.0.

UP 7000 3D Unigine Heaven Benchchmark 4.0 3D graphics

Результат — 258 баллов или 10.2 кадра в секунду при разрешении 1920×1080. Для сравнения: UP 4000 на Atom x7-E3950 набрал 131 балл, а одноплатный компьютер DFI GHF51 на Ryzen Embedded R1606G показал 135 баллов . Таким образом, улучшение значительное.

Воспроизведение видео в YouTube и Kodi 19.4

Воспроизведение видео в Firefox на YouTube при 1920×1080 60 кадров/с происходило с небольшим количеством потерянных кадров в начале,

YouTube 1080p60 Firefox Intel N100 fanless

но 4Kp60 было очень прерывистым с множеством потерянных кадров.

YouTube 4K 60fps Firefox Intel N100 fanless

В Chrome воспроизведение 1080p60 было плавным, хотя в начале и периодически при движении мыши терялись кадры,

YouTube 1080p60 Chrome UP 7000

а при 2160p (4K) было много потерянных кадров, и часто появлялся индикатор загрузки, несмотря на почти полный сетевой буфер.

YouTube 4K 60fps Chrome UP 7000 SBC

При переключении на другое 4K-видео с 30 кадрами/с результаты были значительно лучше: видео воспроизводилось плавно с потерей только одного кадра в начале.

YouTube 4K 30fps Chrome UP 7000 Ubuntu 22.04

Все видео использовали кодек VP9.

Для воспроизведения локальных 4K-видео в Kodi 19.4 был подключен USB 3.0 HDD.

  • HD.Club-4K-Chimei-inn-60mbps.mp4 (H.264, 30 кадров/с) — OK
  • MHD_2013_2160p_ShowReel_R_9000f_24fps_RMN_QP23_10b.mkv (10-битный HEVC) — OK
  • BT.2020.20140602.ts (соответствует Rec.2020 ; 36 Мбит/с; 59.97 Гц) — OK
  • big_buck_bunny_4k_H264_30fps.mp4 — OK
  • Fifa_WorldCup2014_Uruguay-Colombia_4K-x265.mp4 (4K, H.265, 60 кадров/с) — OK
  • -4K.mp4 (10-битный H.264; 120 Мбит/с) — воспроизведение через программный декодер со скоростью около 8-10 кадров/с
  • tara-no9-vp9.webm (4K VP9 с YouTube @ 60 кадров/с, аудио Vorbis) — OK
  • The.Curvature.of.Earth.4K.60FPS-YT-UceRgEyfSsc.VP9.3840×2160.OPUS.160K.webm (4K VP9 @ 60 кадров/с + аудио opus) — OK, хотя видео замирало на первые две секунды, затем воспроизводилось идеально плавно.

Все видео воспроизводились с аппаратным декодированием и низкой загрузкой CPU (около 20% или меньше на всех ядрах), кроме 4K 10-битного H.264, который обрабатывался программно, и процессор не справлялся с достижением ~24 кадров/с.

Потребление энергии

Потребление энергии измерялось с помощью настольного ваттметра:

  • Выключен — 1.4–1.5 Вт
  • Простой — 4.2–4.3 Вт
  • Воспроизведение Full HD 60 кадров/с в YouTube через Firefox — 9.2–11.4 Вт
  • Воспроизведение Full HD 60 кадров/с в YouTube через Chrome — 7.3–10.1 Вт
  • Нагрузочный тест «stress -c 4» — 16.5–17 Вт

Примечание: к плате были подключены HDMI-монитор, RF-адаптеры для беспроводных клавиатуры и мыши, а также кабель Ethernet. Другие периферийные устройства отсутствовали.

Заключение

Как и одноплатный компьютер UP 4000, новая плата UP 7000 на базе Intel Processor N100 — надежное устройство, где все работает «из коробки» в Ubuntu 22.04, с стабильной работой и примерно вдвое большей производительностью, чем у предыдущей модели. Однако в новой модели отсутствует USB-C порт, что ограничивает подключение одним дисплеем, а также были замечены проблемы с прерываниями и ШИМ, но они могут быть исправлены после обратной связи от производителя. Воспроизведение 4Kp60 на YouTube с этим процессором не плавное, хотя 4Kp30 и 1080p60 работают нормально, а 4Kp60 в Kodi с аппаратным декодированием воспроизводится хорошо. По производительности UP 7000 находится между Raspberry Pi 5 и одноплатными компьютерами на Rockchip RK3588, хотя в некоторых тестах опережает последние.

По сравнению с ARM-платформами, включая Raspberry Pi, UP 7000 предлагает отличную поддержку Linux, а BIOS предоставляет множество настроек, хотя назначение многих из них неочевидно. Поддержка на хорошем уровне благодаря сообществу UP , включающему форум и вики. Читатели могли заметить, что недавно тестировалась плата Youyeetoo X1 x86 с проверкой GPIO и других функций в Ubuntu 22.04 , которая может быть более дешевой альтернативой UP 7000, но AAEON предлагает более высокую производительность и лучше подходит для промышленного использования благодаря бесшумному охлаждению и долгосрочной поддержке до 2038 года.

Благодарю AAEON за предоставление UP 7000 x86 для обзора. Тестируемая модель с Intel Processor N100, 8 ГБ LPDDR5 и 64 ГБ eMMC доступна за $251.99 с блоком питания 12В/5А в магазине UP, где также можно приобрести аксессуары, такие как USB 2.0 кабель для 10-контактного разъема, и услуги установки ОС: Windows 10 IoT Enterprise 2021 ($47.99 с лицензией) и Debian 12 ($17.99).

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 votes
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments