Skip to content

Ulasan Orange Pi 4B: Pesaing Raspberry Pi Memiliki AI bawaan

    1647787203

    Putusan kami

    Ini akan dikenakan biaya lebih dari Raspberry Pi 4, tetapi Orange Pi 4B menawarkan berbagai keuntungan – jika Anda dapat menunggu untuk membangun perangkat lunak yang lebih stabil, yaitu.

    Untuk

    Harga terjangkau untuk spesifikasinya
    Termasuk co-prosesor NPU berkinerja tinggi
    Jalur PCI Express rusak untuk perangkat keras eksternal

    Melawan

    Perangkat lunak tidak stabil
    Port USB terbatas
    Dukungan perangkat keras PCI Express terbatas

    Ada banyak desas-desus seputar pembelajaran mendalam dan kecerdasan mesin akhir-akhir ini, dan hampir setiap produsen prosesor mengklaim memiliki jawaban untuk mempercepat beban kerja komputasi yang berat dalam membangun kecerdasan buatan Anda sendiri. Intel sedang mengerjakan komputasi neuromorfik, yang terinspirasi oleh otak manusia, dengan prosesor penelitian Loihi yang baru-baru ini diskalakan; Sementara itu, Nvidia memiliki produk seperti Jetson Nano yang memanfaatkan teknologi pemrosesan grafisnya sebagai akselerator serba guna; Google memiliki Tensor Processing Unit (TPU) internalnya, yang diluncurkan untuk pasar antusias pada Maret tahun lalu dan akan diperbarui awal tahun ini.

    Nama-nama besar ini tidak berdiri sendiri di pasar, ingatlah: Ada berbagai produk dari nama yang lebih kecil, termasuk Seeed Studio Grove AI HAT, yang mengklaim membawa akselerasi AI ke masyarakat dengan biaya serendah mungkin – dan di sinilah Shezhen Xunlong Software Co. Orange Pi 4B membidik, membual spesifikasi untuk menyaingi Raspberry Pi 4 Model B bersama co-prosesor jaringan saraf. 

    Desain

    Sesuai dengan namanya, jajaran Orange Pi Xunlong mengambil inspirasi dari kesuksesan keluarga Raspberry Pi dari komputer papan tunggal. Model sebelumnya, seperti Orange Pi 3, telah menargetkan pasar bawah; Orange Pi 4B, dengan harga kira-kira dua kali lipat, adalah outlier yang nyata.

    Pada pandangan pertama, Anda akan dimaafkan jika berpikir bahwa Orange Pi 4B dirancang sebagai alternatif hemat biaya untuk Orange Pi 3: Empat port USB 3.0 pendahulunya telah dikurangi menjadi dua port USB 2.0 dan satu USB 3.0 Type- Port C dengan dukungan On The Go (OTG), yang terletak sangat dekat dengan satu output HDMI ukuran penuh – sebuah langkah yang berarti Anda tidak akan dapat menggunakan port Type-C jika kabel HDMI Anda menggunakan apa pun selain port rumah konektor yang paling tipis. Sekilas, sepertinya konektor mini-PCI Express Orange Pi 3 juga hilang; alih-alih, itu telah diturunkan ke konektor pita di kanan atas papan, membutuhkan papan pelarian PCIe opsional jika Anda ingin menggunakannya untuk perangkat keras eksternal.

    Seperti pendahulunya — dan Raspberry Pis yang mengilhami kreasi mereka — Orange Pi 4B disediakan sebagai papan sirkuit kosong, dan pada saat penulisan, kasing belum tersedia. Pada dasarnya hanya ada satu varian, meskipun Orange Pi 4 non-B didasarkan pada perangkat keras inti yang sama. Memilih versi $49, non-B memberi Anda dua port USB 3.0 ukuran penuh dan port Host USB 2.0 tambahan dan memberi Anda pilihan untuk meninggalkan chip penyimpanan flash on-board 16GB eMMC dari tagihan bahan untuk mengurangi biayanya masih lebih jauh. Namun, ada kerugian yang lebih besar dalam perpindahan ke model non-B: akselerator NPU Gyrfalcon yang pintar, hanya tersedia di Orange Pi 4B.

    Perangkat Keras

    Orange Pi 4B adalah salah satu dari semakin banyak komputer papan tunggal yang memilih prosesor sistem-on-chip Rockchip RK3399, yang biasanya disebut sebagai desain enam inti. Secara teknis itu benar, tetapi menghilangkan kerumitan desain di bawah karpet: CPU SoC dibagi menjadi dua kelompok, keduanya berjalan “hingga” 2GHz; cluster Arm Cortex-A72 dual-core menangani tugas-tugas dengan permintaan tinggi; kluster Arm Cortex-A54 quad-core siap digunakan untuk pekerjaan yang tidak terlalu menuntut sebagai sarana untuk menghemat daya.

    Untuk pengguna Linux, CPU muncul sebagai prosesor enam inti tunggal – dan Anda berada di bawah kekuasaan penjadwal yang memutuskan inti mana yang dipilih untuk menjalankan tugas yang diberikan. Meskipun ini membuat segala sesuatunya semudah mungkin digunakan, itu berarti bahwa kinerja tidak berskala seperti yang Anda harapkan: Bahkan jika suatu tugas dapat diparalelkan dengan sempurna, itu tidak akan berjalan tiga kali lebih cepat dengan enam utas daripada dengan dua utas.

    CPU RAM GPU Co-Processor Video Out Port USB Jaringan Berkabel Input Kamera Nirkabel Penyimpanan PCI Express Input Daya Ukuran Berat

    Rockchip RK3399 2GHz: 2x Arm Cortex-A72, 4x Arm Cortex-A54 Cores

    LPDDR4 Saluran Ganda

    Arm Mali-T864: OpenGL ES 3.1

    Gyrfalcon Lightspeeur 2801S Neural Processing Unit (NPU)

    1x HDMI 2.0 4K60, 1x DisplayPort 1.2, 4K60 (melalui USB Type-C), 2x LCD (1x Dibagikan dengan MIPI CSI)

    2x USB 2.0 Host, 1x USB Type-C 3.0

    1x Realtek RTL8211E Gigabit Ethernet

    SparkLAN AP6256 Dual-Band 802.11a/b/g/n/ac, Bluetooth 5.0

    2x MIPI CSI (1x Dibagikan dengan LCD)

    1x PCI Express 2.1

    16GB eMMC, Ekspansi microSD

    5V 3A DC, 5V 3A USB Tipe-C

    95x61x24.5mm

    48g

    CPU dikawinkan dengan GPU Arm Mali-T864, yang mencakup dukungan akselerasi 3D perangkat keras di Android dan distribusi Linux yang lebih umum yang didukung oleh Xunlong. Mendukung hingga OpenGL ES 3.1, meskipun baik Xunlong sebagai pencipta SBC maupun Rockchip sebagai produsen SOC telah menerima sertifikasi kesesuaian dari Khronos Group.

    Ada memori LPDDR4 dual-channel 4GB on-board, bersama dengan penyimpanan eMMC 16GB – sesuatu yang telah lama diminta dari jajaran Raspberry Pi yang berpusat pada konsumen tetapi belum disediakan. Fitur Orange Pi 4B lain yang tidak dimiliki Raspberry Pi adalah dukungan PCI Express, tersedia melalui konektor kabel pita ke papan breakout opsional.

    Bukan SoC yang membuat Orange Pi 4B menonjol dari pesaingnya: Ini adalah unit pemrosesan saraf (NPU) Lightspeeur 2801S, akselerator pembelajaran-dalam yang berpusat pada pembelajaran yang dirancang dan dibuat oleh Gyrfalcon Technologies. Anda akan dimaafkan karena melewatkannya sekilas di papan; itu adalah paket BGA kecil yang terletak tepat di belakang port USB 2.0, semuanya biasa-biasa saja untuk mata.

    Orange Pi 4B memiliki input daya mode ganda yang menarik: Ini memungkinkan untuk memberi daya pada papan dari konektor USB Type-C, seperti pada Raspberry Pi 4, tetapi hal itu memblokir satu-satunya port USB 3.0 Orange Pi 4; pilihan yang lebih baik adalah menggunakan konektor barrel-jack di kanan bawah papan, yang menerima input 5V 3A pin-tengah positif dan menjaga port USB 3.0 tetap bebas – selama Anda tidak melanggar HDMI pelabuhan, setidaknya. Ada juga konektivitas DisplayPort 1.2 pada port USB Type-C, bersama dengan dua konektor panel LCD – salah satunya berfungsi ganda sebagai konektor MIPI Camera Serial Interface (CSI) kedua board.

    Pada 95 x 61 x 24.5mm dan 48g, papan ini sedikit lebih besar dan lebih berat daripada Raspberry Pi 4 Model B, meskipun ini adalah persaingan yang ketat. Bobot itu termasuk antena eksternal yang dibundel untuk Wi-Fi dual-band dan radio Bluetooth 5.0, antena yang dapat dengan mudah diganti, berkat konektor UFL-nya, dengan salah satu pilihan Anda sendiri. Bagi siapa pun yang berencana membangun rumah logam, ini adalah peningkatan besar: Kuncir UFL sederhana akan memungkinkan Anda membawa koneksi antena ke luar kotak dengan murah dan mudah.

    Perangkat Lunak

    Seperti rilis sebelumnya, Xunlong telah menyiapkan gambar sistem operasi yang mencakup beberapa kasus penggunaan. Di luar kotak, Orange Pi 4B menjalankan Android 8.1 dengan tingkat patch November 2018 yang menyedihkan, yang telah dimuat sebelumnya ke memori flash eMMC.

    Siapa pun yang mengharapkan kebaikan modern – setidaknya, semodern dua versi dari rilis saat ini – Android kemungkinan besar akan kecewa, sayangnya. Sementara semua fitur papan didukung, Android Open Source Project build yang disediakan oleh Xunlong sangat sederhana – dan, seperti yang Anda harapkan, tidak termasuk dukungan Google Apps. Tampaknya juga salah mendeteksi cluster CPU, dengan utilitas benchmark yang dibundel menunjukkan itu hanya dapat berjalan pada cluster quad-core berkinerja lebih rendah dan bukan cluster dual-core berkinerja tinggi.

    Sebagian besar pengguna cenderung memilih salah satu sistem operasi lain yang ditawarkan: Unduhan disediakan untuk Debian Linux 9, Ubuntu 16.04, dan Ubuntu 18.04 – dan sementara Ubuntu 18.04 mungkin mendekati dua tahun sekarang, itu masih didukung oleh Canonical hingga April 2023.

    Sayangnya, banyak hal tidak sesederhana memilih Ubuntu 18.04 dan melanjutkannya. Xunlong menyediakan dua versi citra sistem operasi: yang pertama menyertakan perangkat lunak yang diperlukan untuk menggunakan Gyrfalcon Lightspeeur NPU, tetapi merupakan versi yang tidak dipoles yang langsung mogok karena partisi root penuh gagal diubah ukurannya untuk mengisi kartu microSD yang telah di-flash; yang kedua, ditandai sebagai “versi 1.2,” menawarkan pengalaman pengguna yang jauh lebih lancar tetapi tanpa perangkat lunak untuk Lightspeeur – meskipun perangkat masih menampilkan dirinya ke sistem operasi, jadi sangat mungkin untuk menginstal sendiri perangkat lunak dan alat pengembangan yang diperlukan.

    Ada perbedaan lain antara kedua build Ubuntu: Versi NPU gagal mendukung akselerasi dekode 3D dan video pada GPU, sedangkan versi non-NPU mendukungnya dalam penggunaan perangkat lunak umum dan browser Google Chrome yang dibundel. Sayangnya, performanya bukan yang terbaik, berjalan dengan baik di bawah 30 frame per detik dalam benchmark glmark-es2 yang tidak terlalu menuntut.

    Ini dengan cepat dibayangi oleh masalah stabilitas yang ada di kedua build: Browser Chrome sering mogok dalam pengujian, gagal mencapai akhir benchmark browser Speedometer 2.0; demonstrasi NPU juga akan macet setelah beberapa menit eksekusi. Apakah ini adalah masalah yang akan diselesaikan Xunlong dengan pembaruan perangkat lunak di masa mendatang masih harus dilihat.

    Benchmark CPU

    Untuk menempatkan Orange Pi 4B melalui langkahnya, papan – menjalankan gambar Ubuntu 18.04 “Versi 1.2” untuk semua kecuali pengujian NPU – diberi pilihan tolok ukur untuk diselesaikan, dan skornya dibandingkan dengan Raspberry Pi 4 Model B 4GB .

    Dalam benchmark Linpack sintetis, Orange Pi 4B tampaknya menarik dengan nyaman di depan para pesaingnya: Kinerja presisi tunggal sangat menonjol, kemungkinan mendapatkan dorongan dari berjalan di lingkungan 64-bit alih-alih 32-bit Raspbian pada Raspberry Pi 4. Kesenjangan menyempit dengan akselerasi NEON diaktifkan, tapi itu kemungkinan konsekuensi dari tugas NEON yang dieksekusi dari cluster CPU utama pada RK3399.

    Dalam benchmark kompresi file yang lebih nyata, kesenjangan ditutup: Sementara kedua papan memberikan kinerja yang sama, Raspberry Pi 4 Model B menyelesaikan tugas kompresi single-threaded agak lebih cepat daripada Orange Pi 4B meskipun kecepatan clock CPU lebih rendah; Orange Pi 4B, sementara itu, unggul dalam pengujian multi-utas, kemungkinan berkat tambahan dua inti CPU.

    Sedikit keuntungan kinerja yang sama dapat dilihat di benchmark pengeditan gambar GIMP, di mana sekali lagi Orange Pi 4B menyelesaikan tugas sedikit di depan Raspberry Pi 4. Di sini keuntungan lebih mungkin ditemukan pada throughput memori Orange Pi 4B yang lebih cepat. .

    Tolok Ukur Penyimpanan

    Komputer papan tunggal menjadi semakin populer sebagai sarana untuk mengubah hard drive eksternal menjadi penyimpanan terpasang jaringan berbiaya rendah; mereka yang ingin mengerjakan tugas-tugas pembelajaran mendalam, sementara itu, juga akan mendapat manfaat dari penyimpanan besar dan berkinerja tinggi. Di sini, kedua papan diberikan SSD USB 3.0 eksternal dan model kartu microSD yang sama dan throughput baca/tulis yang diukur menggunakan utilitas fio.

    Tips Orange Pi di depan persaingannya dalam uji penyimpanan USB, membaca dan menulis ke SSD eksternal terasa lebih cepat daripada Raspberry Pi 4. Namun, hasil ini hanya berlaku untuk perangkat yang terhubung ke satu port USB 3.0 Type-C melalui adaptor USB OTG; memindahkan SSD ke port USB 2.0 ukuran penuh secara alami memangkas kinerja menjadi sekitar 30 MBps.

    Namun, hal-hal dibalik dalam tes microSD: Di sini Raspberry Pi 4 dengan mudah menggandakan kinerja pesaingnya. Namun, ada sedikit kerutan yang perlu diperhatikan di sini: Orange Pi 4B menghadirkan kinerja yang lebih tinggi dalam image Ubuntu “versi 1.0” yang berpusat pada NPU daripada di “versi 1.2” yang lebih halus, menunjukkan bug yang dapat membawa kinerja lebih dekat ke Raspberry Pi 4 dalam pembaruan perangkat lunak di masa mendatang.

    Throughput penyimpanan yang ditingkatkan harus tersedia melalui konektor PCI Express di kanan atas papan saat dipasangkan dengan kartu adaptor bus host yang kompatibel. Ada satu jalur konektivitas PCIe 2.1 yang tersedia di sana, menawarkan throughput puncak teoritis 500MB/s. Papan break-out $ 3,90 dijual terpisah dan, sayangnya sampel ulasan kami disediakan tanpanya, jadi ini harus tidak diuji.

    Tolok Ukur Jaringan

    Penyimpanan berkecepatan tinggi sangat membutuhkan jaringan berkecepatan tinggi, dan di sini Orange Pi 4B memiliki beberapa opsi: port Ethernet kabel, dan radio Wi-Fi 2,4 dan 5 GHz — sama seperti yang ditawarkan oleh Raspberry Pi 4.

    Kinerja port Ethernet berkabel kurang lebih saling bersaing antara Orange Pi 4B dan Raspberry Pi 4, seperti halnya throughput Wi-Fi 2.4GHz. Beralih ke koneksi 5 GHz membuat Orange Pi 4B menjauh dari Raspberry Pi 4 untuk memberikan kecepatan koneksi yang jauh lebih baik.

    Sayangnya, ada satu peringatan yang perlu diperhatikan: Sementara Orange Pi 4B memberikan throughput Wi-FI 5 GHz yang lebih baik daripada Raspberry Pi 4, jangkauannya jauh lebih terbatas – meskipun, atau mungkin karena, antena eksternal yang dibundel. Sementara Orange Pi 4B tidak kesulitan mengambil router laboratorium khusus yang digunakan untuk pengujian dan terletak di ruangan yang sama, ia gagal melihat jaringan 5 GHz lainnya di area tersebut – jaringan Raspberry Pi 4 tidak kesulitan mendeteksi dalam pemindaian jaringan.

    Tolok Ukur Kekuatan

    Raspberry Pi 4 sering dikritik karena penarikan daya dan keluaran panasnya yang tinggi, meskipun banyak hal yang jauh lebih baik sejak rilis pembaruan firmware yang menurunkan keduanya ke tingkat yang lebih mudah dikelola. Apakah Orange Pi 4B jatuh ke dalam perangkap yang sama?

    Dibandingkan dengan Raspberry Pi 4 Model B 4GB yang menjalankan Raspbian build terbaru, Orange Pi 4B agak kurang haus daya saat idle dan memuat, meskipun tidak dalam jumlah yang besar. Yang paling menarik di sini adalah Lightspeeur NPU memiliki efek yang sangat kecil pada penarikan daya: Menjalankan jaringan pengenalan gambar melalui Lightspeeur meningkatkan penarikan daya tidak lebih dari satu watt, sementara chip itu sendiri tetap dingin saat disentuh.

    Hal yang sama tidak dapat dikatakan tentang SoC: Pencitraan termal setelah beban kerja berat CPU selama sepuluh menit mengungkapkan suhu paket eksternal puncak 74,2 derajat Celcius. Output panas gagal menyebar secara efektif melalui PCB, menunjukkan kegagalan untuk mempertimbangkan ikatan termal dalam proses pemasangan SoC.

    Hotspot lain pada gambar termal dapat dilihat pada IC manajemen daya RK808, pengontrol pembaca kartu GL3224E, dan pengontrol Ethernet RTL8211E, yang terakhir menunjukkan bahwa manajemen daya tidak diaktifkan di firmware papan, mengingat gambar diambil tanpa Ethernet kabel terhubung.

    Pemrosesan Saraf 

    Semua ini membandingkan Orange Pi 4B dengan komputer papan tunggal tujuan umum, tetapi tujuan yang sangat spesifik dari tugas pembelajaran mendalam yang membuat Orange Pi 4B menjadi desain yang menarik. Di sini, pengujian dialihkan ke image “versi 1.0” Ubuntu 18.04 NPU – sebuah proses yang melibatkan perluasan partisi root secara manual untuk memberi ruang bagi sistem untuk berjalan dengan benar.

    Perangkat lunak yang dibundel untuk menggerakkan NPU tidak lebih dari salinan kit dan demo pengembangan perangkat lunak Gyrfalcon sendiri. Ini dirancang untuk memperkenalkan programmer untuk memanfaatkan NPU dalam perangkat lunak mereka sendiri, serta menunjukkan kemampuannya melalui sejumlah kecil jaringan saraf pra-terlatih.

    NPU diberi tugas pengenalan dan klasifikasi gambar: Serangkaian gambar dimuat ke dalam memori dan NPU menjalankan jaringan inferensi dalam upaya untuk mencari tahu apa yang diwakili oleh gambar. Setiap upaya inferensi diberi waktu serta diberi skor probabilitas – kemungkinan, antara 0 dan 1, bahwa klasifikasi itu benar.

    Lightspeeur NPU menjalankan pengujian tanpa kesulitan, mengklasifikasikan gambar pada kecepatan antara 15 dan 25 frame per detik – cukup untuk klasifikasi langsung dari aliran video framerate rendah yang masuk, yang dapat disediakan dari port kamera CSI kembar board. Secara mengesankan, hanya butuh 1W daya untuk melakukannya – jauh lebih sedikit, dan pada kinerja yang lebih baik, daripada yang dapat Anda capai dengan menggunakan GPU Arm Mali sebagai gantinya.

    Bagi siapa pun yang bereksperimen dengan jaringan saraf, Lightspeeur adalah permata yang pasti di mahkota papan; untuk orang lain, itu mungkin sedikit lebih dari sekadar rasa ingin tahu. Di luar demonstrasi Gyrfalcon sendiri dan beban kerja jaringan saraf apa pun yang Anda impikan sendiri, tidak ada yang bisa memanfaatkannya — Anda tidak dapat membuat Chrome berjalan lebih cepat, atau meningkatkan efisiensi pemutaran video. Jika Gyrfalcon berhasil menjadikan keluarga Lightspeeur sebagai standar untuk akselerasi jaringan saraf, dan jika revolusi AI memang membawa teknologi jaringan saraf ke desktop, itu mungkin berubah; jika tidak, itu adalah sesuatu yang akan menarik secara eksklusif untuk pengembang.

    Intinya

    Ada banyak hal yang disukai tentang Orange Pi 4B, tetapi lebih dari beberapa gangguan. Jalur PCI Express tunggal adalah pemandangan yang disambut baik, tetapi dibatasi dengan memerlukan papan pemutus dan dengan driver yang tersedia pada saat penulisan, membatasi kompatibilitasnya ke satu kartu jaringan dan kartu adaptor bus host SATA. Konektor USB Type-C cukup baik untuk koneksi ke penyimpanan eksternal berkecepatan tinggi atau co-prosesor tambahan seperti Google’s Coral Accelerator, tetapi dapat merusak konektor HDMI.

    Sisi perangkat lunak juga perlu bekerja. Header GPIO Orange Pi 4B tidak diuji selama peninjauan ini, karena perangkat lunak yang diperlukan untuk membuatnya berfungsi belum di-porting ke board baru. Stabilitas juga merupakan masalah utama, dengan crash yang sering mengganggu pengujian – dan sepenuhnya mencegah penyelesaian benchmark Speedometer 2.0.

    Bahkan dengan peringatan ini, dan pemahaman bahwa Orange Pi 4B dengan mudah dua kali lipat dari harga pendahulunya, sulit untuk tidak menyukai papannya. Lightspeeur NPU adalah bagian penting dari ini: menawarkan akselerasi jaringan saraf yang mengesankan dengan penarikan daya yang sangat rendah, ini adalah sumber yang fantastis bagi siapa saja yang bekerja di bidang pembelajaran mesin, visi komputer, atau kecerdasan buatan.

    Bagi mereka yang tidak tertarik bermain-main dengan klasifikasi gambar, pengenalan objek, dan beban kerja jaringan saraf lainnya, Orange Pi 4 hadir dengan biaya lebih rendah dan dengan konektivitas USB 3.0 tambahan; Raspberry Pi 4B, sementara itu, mendapat manfaat dari tumpukan perangkat lunak yang lebih matang dan ekosistem berbasis komunitas yang sangat luas.

    0 0 votes
    Rating post
    Subscribe
    Notify of
    guest
    0 comments
    Inline Feedbacks
    View all comments
    0
    Would love your thoughts, please comment.x
    ()
    x