Keputusan Kami
Ia akan menelan kos lebih daripada Raspberry Pi 4, tetapi Orange Pi 4B menawarkan pelbagai kelebihan – jika anda boleh menunggu binaan perisian yang lebih stabil, iaitu.
Untuk
Harga yang berpatutan untuk spesifikasi
Termasuk pemproses bersama NPU berprestasi tinggi
Lorong PCI Express dipecahkan untuk perkakasan luaran
Terhadap
Perisian yang tidak stabil
Port USB terhad
Sokongan perkakasan PCI Express terhad
Terdapat banyak buzz sekitar pembelajaran mendalam dan kecerdasan mesin hari ini, dan hampir setiap pengeluar pemproses mendakwa ia mempunyai jawapan untuk mempercepatkan beban kerja yang berat dari segi pengiraan untuk membina kecerdasan buatan anda sendiri. Intel sedang mengusahakan pengkomputeran neuromorfik, diilhamkan oleh otak manusia, dengan pemproses penyelidikan Loihi berskala baru-baru ini; Sementara itu, Nvidia mempunyai produk seperti Jetson Nano yang memanfaatkan teknologi pemprosesan grafiknya sebagai pemecut tujuan umum; Google mempunyai Unit Pemprosesan Tensor (TPU) dalaman, yang dilancarkan untuk pasaran peminat pada Mac tahun lepas dan akan disegarkan awal tahun ini.
Nama-nama besar ini tidak berdiri sendiri di pasaran, maklumlah: Terdapat pelbagai produk daripada nama yang lebih kecil, termasuk Seeed Studio Grove AI HAT, yang mendakwa dapat membawa pecutan AI kepada orang ramai pada kos serendah mungkin – dan di sinilah Shezhen Xunlong Software Co. Orange Pi 4B menyasarkan, membanggakan spesifikasi untuk menyaingi Raspberry Pi 4 Model B bersama pemproses bersama rangkaian saraf.
Rekaan
Seperti namanya, rangkaian Orange Pi Xunlong mengambil inspirasi daripada kejayaan keluarga Raspberry Pi komputer papan tunggal. Model terdahulu, seperti Orange Pi 3, telah menyasarkan bahagian bawah pasaran; Orange Pi 4B, pada kira-kira dua kali ganda harga, adalah outlier yang ketara.
Pada pandangan pertama, anda akan dimaafkan kerana menganggap Orange Pi 4B direka sebagai alternatif yang dikurangkan kos kepada Orange Pi 3: Empat port USB 3.0 pendahulunya telah dikurangkan kepada dua port USB 2.0 dan satu Jenis USB 3.0- Port C dengan sokongan On The Go (OTG), yang terletak sangat menjengkelkan berhampiran dengan output HDMI bersaiz penuh tunggal – satu langkah yang bermakna anda tidak akan dapat menggunakan port Jenis-C jika kabel HDMI anda menggunakan apa-apa selain daripada perumahan penyambung yang paling tipis. Pada pandangan pertama, ia kelihatan seperti penyambung mini PCI Express Orange Pi 3 juga hilang; sebaliknya, ia telah diturunkan kepada penyambung reben di bahagian atas sebelah kanan papan, memerlukan papan pemecahan PCIe pilihan jika anda ingin menggunakannya untuk perkakasan luaran.
Seperti nenek moyangnya — dan Raspberry Pis yang mengilhamkan penciptaan mereka — Orange Pi 4B dibekalkan sebagai papan litar kosong, dan pada masa penulisan, kes tidak tersedia. Pada asasnya terdapat hanya satu varian, walaupun Orange Pi 4 bukan B adalah berdasarkan perkakasan teras yang sama. Memilih untuk $49, versi bukan-B memenangi anda dua port USB 3.0 bersaiz penuh dan port Host USB 2.0 tambahan dan memberi anda pilihan untuk meninggalkan cip storan kilat on-board 16GB eMMC daripada bil bahan untuk mengurangkan kosnya masih lebih jauh. Terdapat kerugian yang lebih besar dalam perpindahan ke model bukan B, walaupun: pemecut Gyrfalcon NPU yang bijak, hanya tersedia pada Orange Pi 4B.
Perkakasan
Orange Pi 4B ialah salah satu daripada komputer papan tunggal yang semakin meningkat untuk memilih pemproses sistem pada cip RK3399 Rockchip, yang biasanya dibilkan sebagai reka bentuk enam teras. Itu benar dari segi teknikal, tetapi mengatasi kerumitan reka bentuk di bawah permaidani: CPU SoC dibahagikan kepada dua kelompok, kedua-duanya berjalan “sehingga” 2GHz; kluster Arm Cortex-A72 dwi-teras mengendalikan tugas permintaan tinggi; kluster Arm Cortex-A54 empat teras tersedia untuk kerja yang kurang menuntut sebagai cara penjimatan kuasa.
Bagi pengguna Linux, CPU muncul sebagai pemproses enam teras tunggal – dan anda berada di bawah rahmat penjadual yang memutuskan teras mana yang dipilih untuk menjalankan tugasan yang diberikan. Walaupun ini menjadikan perkara semudah mungkin untuk digunakan, ini bermakna prestasi tidak berskala seperti yang anda jangkakan: Walaupun sesuatu tugasan boleh disejajarkan dengan sempurna, ia tidak akan berjalan tiga kali lebih pantas dengan enam utas berbanding dengan dua.
CPU RAM GPU Pemproses Bersama Video Keluar Port USB Rangkaian Berwayar Input Kamera Wayarles Input Penyimpanan PCI Express Kuasa Input Saiz Berat
Rockchip RK3399 2GHz: 2x Arm Cortex-A72, 4x Arm Cortex-A54 Cores
Dwi-Saluran LPDDR4
Lengan Mali-T864: OpenGL ES 3.1
Unit Pemprosesan Neural (NPU) Gyrfalcon Lightspeeur 2801S
1x HDMI 2.0 4K60, 1x DisplayPort 1.2, 4K60 (melalui USB Jenis-C), 2x LCD (1x Dikongsi dengan MIPI CSI)
2x Hos USB 2.0, 1x USB Jenis-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 Dikongsi dengan LCD)
1x PCI Express 2.1
16GB eMMC, Pengembangan microSD
5V 3A DC, 5V 3A USB Jenis-C
95x61x24.5mm
48g
CPU dipadankan dengan GPU Arm Mali-T864, yang termasuk sokongan pecutan 3D perkakasan dalam Android dan pengedaran Linux yang lebih umum yang disokong oleh Xunlong. Ia menyokong sehingga OpenGL ES 3.1, walaupun Xunlong sebagai pencipta SBC mahupun Rockchip sebagai pengeluar SOC tidak menerima pensijilan pematuhan daripada Kumpulan Khronos.
Terdapat 4GB memori LPDDR4 dwi-saluran pada papan, bersama-sama dengan 16GB storan eMMC — sesuatu yang telah lama diminta daripada rangkaian Raspberry Pi yang mengutamakan pengguna tetapi belum dibekalkan lagi. Satu lagi ciri Orange Pi 4B yang kekurangan Raspberry Pi ialah sokongan PCI Express, tersedia melalui penyambung kabel reben ke papan pelarian pilihan.
Bukan SoC yang menjadikan Orange Pi 4B menonjol daripada persaingan: Ia ialah Lightspeeur 2801S neural processing unit (NPU), pemecut berpusatkan pembelajaran mendalam yang direka dan dibina oleh Gyrfalcon Technologies. Anda akan dimaafkan kerana terlepas pandang pada papan; ia adalah pakej BGA kecil yang terletak betul-betul di belakang port USB 2.0, sama sekali tidak ketara pada mata.
Orange Pi 4B mempunyai input kuasa dwi-mod yang menarik: Ia mungkin untuk menghidupkan papan daripada penyambung USB Type-C, seperti dengan Raspberry Pi 4, tetapi berbuat demikian menghalang satu-satunya port USB 3.0 Orange Pi 4; pilihan yang lebih baik ialah menggunakan penyambung bicu tong di bahagian bawah kanan papan, yang menerima input 5V 3A positif pin tengah dan memastikan port USB 3.0 bebas – selagi anda tidak melanggar HDMI pelabuhan, sekurang-kurangnya. Terdapat juga sambungan DisplayPort 1.2 pada port USB Type-C, bersama-sama dengan dua penyambung panel LCD – salah satunya menarik dua tugas sebagai penyambung MIPI Camera Serial Interface (CSI) kedua papan.
Pada 95 x 61 x 24.5mm dan 48g, papan itu lebih besar sedikit dan lebih berat daripada Raspberry Pi 4 Model B, walaupun ia adalah persaingan yang sengit. Berat itu termasuk antena luaran yang digabungkan untuk Wi-Fi dwijalur dan radio Bluetooth 5.0, antena yang boleh diganti dengan mudah, terima kasih kepada penyambung UFLnya, dengan salah satu pilihan anda sendiri. Bagi sesiapa yang bercadang untuk membina perumahan logam, ini merupakan peningkatan utama: Kuncir UFL yang ringkas akan membolehkan anda membawa sambungan antena ke luar kotak dengan murah dan mudah.
Perisian
Seperti keluaran sebelumnya, Xunlong telah menyediakan imej sistem pengendalian yang meliputi beberapa kes penggunaan. Di luar kotak, Orange Pi 4B menjalankan Android 8.1 dengan tahap tampung November 2018 yang menyedihkan, dipramuat ke memori denyar eMMC.
Sesiapa sahaja yang mengharapkan kebaikan moden – sekurang-kurangnya, semoden dua versi daripada keluaran semasa boleh jadi – Android mungkin akan kecewa, sedihnya. Walaupun semua ciri papan disokong, binaan Projek Sumber Terbuka Android yang dibekalkan oleh Xunlong adalah sangat telanjang – dan, seperti yang anda jangkakan, tidak termasuk sokongan Google Apps. Ia juga nampaknya salah mengesan gugusan CPU, dengan utiliti penanda aras yang digabungkan mencadangkan ia hanya boleh dijalankan pada gugusan quad-teras berprestasi rendah dan bukan gugusan dwi-teras berprestasi tinggi.
Kebanyakan pengguna berkemungkinan sebaliknya memilih salah satu sistem pengendalian lain yang ditawarkan: Muat turun disediakan untuk Debian Linux 9, Ubuntu 16.04 dan Ubuntu 18.04 – dan sementara Ubuntu 18.04 mungkin hampir berusia dua tahun sekarang, ia masih disokong oleh Canonical hingga ke April 2023.
Malangnya, perkara tidak semudah memilih Ubuntu 18.04 dan meneruskannya. Xunlong menyediakan dua versi imej sistem pengendalian: yang pertama termasuk perisian yang diperlukan untuk menggunakan Gyrfalcon Lightspeeur NPU, tetapi merupakan binaan yang jelas tidak digilap yang ranap hampir serta-merta disebabkan oleh partition akar penuh ia gagal mengubah saiz untuk mengisi kad mikroSD ke mana ia telah dipancarkan; yang kedua, ditandakan sebagai “versi 1.2,” menawarkan pengalaman pengguna yang lebih lancar tetapi tanpa perisian untuk Lightspeeur – walaupun peranti itu masih menunjukkan dirinya kepada sistem pengendalian, jadi anda boleh memasang sendiri perisian dan alatan pembangunan yang diperlukan.
Terdapat satu lagi perbezaan antara kedua-dua binaan Ubuntu: Versi NPU gagal menyokong pecutan penyahkod 3D dan video pada GPU, manakala versi bukan NPU menyokongnya dalam kedua-dua penggunaan perisian umum dan penyemak imbas Google Chrome yang digabungkan. Prestasi, malangnya, bukanlah yang terbaik, berjalan dengan baik di bawah 30 bingkai sesaat dalam penanda aras glmark-es2 yang tidak terlalu menuntut.
Ini dengan cepat dibayangi oleh isu kestabilan yang terdapat pada kedua-dua binaan: Penyemak imbas Chrome akan kerap ranap dalam ujian, gagal untuk sampai ke penghujung penanda aras penyemak imbas Speedometer 2.0; demonstrasi NPU, juga, akan ranap selepas beberapa minit pelaksanaan. Sama ada ini adalah isu yang akan diselesaikan oleh Xunlong dengan kemas kini perisian masa hadapan masih perlu dilihat.
Penanda Aras CPU
Untuk meletakkan Orange Pi 4B melalui langkahnya, papan itu – menjalankan imej Ubuntu 18.04 “Versi 1.2” untuk semua kecuali ujian NPU – diberi pilihan penanda aras untuk dilengkapkan, dan markahnya berbanding dengan Raspberry Pi 4 Model B 4GB .
Dalam penanda aras Linpack sintetik, Orange Pi 4B nampaknya menarik dengan selesa di hadapan pesaingnya: Prestasi ketepatan tunggal amat ketara, berkemungkinan mendapat rangsangan daripada berjalan dalam persekitaran 64-bit dan bukannya 32-bit Raspbian pada Raspberry Pi 4. Jurang mengecil dengan pecutan NEON didayakan, tetapi itu berkemungkinan akibat daripada tugas NEON yang dilaksanakan di luar kelompok CPU utama pada RK3399.
Dalam penanda aras pemampatan fail dunia yang lebih nyata, jurang telah ditutup: Walaupun kedua-dua papan menyampaikan prestasi yang sama, Raspberry Pi 4 Model B menyelesaikan tugas mampatan satu-benang agak lebih cepat daripada Orange Pi 4B walaupun kelajuan jam CPU yang lebih rendah; Sementara itu, Orange Pi 4B, mendahului dalam ujian berbilang benang, mungkin hasil daripada dua teras CPU tambahannya.
Kelebihan prestasi kecil yang sama boleh dilihat dalam penanda aras penyuntingan imej GIMP, di mana sekali lagi Orange Pi 4B menyelesaikan tugas itu sedikit lebih awal daripada Raspberry Pi 4. Di sini keuntungan lebih berkemungkinan ditemui dalam daya pemprosesan memori Orange Pi 4B yang lebih pantas .
Penanda Aras Storan
Komputer papan tunggal semakin popular sebagai satu cara untuk menukar pemacu keras luaran kepada storan terpasang rangkaian kos rendah; mereka yang ingin bekerja pada tugas pembelajaran mendalam, sementara itu, juga akan mendapat manfaat daripada storan berprestasi tinggi yang besar. Di sini, kedua-dua papan diberikan USB 3.0 SSD luaran dan model kad mikroSD yang sama serta daya pemprosesan baca/tulis yang diukur menggunakan utiliti fio.
Petua Orange Pi mendahului persaingannya dalam ujian storan USB, membaca dan menulis ke SSD luaran dengan ketara lebih pantas daripada Raspberry Pi 4. Walau bagaimanapun, keputusan ini hanya benar untuk peranti yang disambungkan ke port USB 3.0 Type-C tunggal melalui penyesuai USB OTG; mengalihkan SSD ke port USB 2.0 bersaiz penuh secara semulajadi mengurangkan prestasi kepada sekitar 30 MBps.
Perkara dibalikkan dalam ujian microSD, walau bagaimanapun: Di sini Raspberry Pi 4 dengan mudah menggandakan prestasi pesaingnya. Terdapat sedikit kedutan kecil yang perlu diperhatikan di sini, walau bagaimanapun: Orange Pi 4B menyampaikan prestasi yang lebih tinggi dalam imej Ubuntu “versi 1.0” NPU berbanding imej “versi 1.2” yang lebih digilap, mencadangkan pepijat yang boleh membawa prestasi lebih dekat kepada Raspberry Pi 4 dalam kemas kini perisian masa hadapan.
Daya pemprosesan storan yang lebih baik harus tersedia melalui penyambung PCI Express di bahagian atas kanan papan apabila dipasangkan dengan kad penyesuai bas hos yang serasi. Terdapat satu lorong sambungan PCIe 2.1 yang tersedia di sana, menawarkan daya pemprosesan puncak teori 500MB/s. Papan pecah $3.90 dijual secara berasingan dan, malangnya sampel ulasan kami dibekalkan tanpanya, jadi ini terpaksa tidak diuji.
Penanda Aras Rangkaian
Storan berkelajuan tinggi benar-benar memerlukan rangkaian berkelajuan tinggi, dan di sini Orange Pi 4B mempunyai beberapa pilihan: port Ethernet berwayar, dan radio Wi-Fi 2.4 dan 5 GHz — sama seperti yang ditawarkan oleh Raspberry Pi 4.
Prestasi port Ethernet berwayar adalah lebih kurang leher-dan-leher antara Orange Pi 4B dan Raspberry Pi 4, begitu juga dengan daya pemprosesan Wi-Fi 2.4GHz. Beralih kepada sambungan 5 GHz melihat Orange Pi 4B menarik diri daripada Raspberry Pi 4 untuk menyampaikan kelajuan sambungan yang lebih baik.
Malangnya, terdapat satu kaveat yang perlu diberi perhatian: Walaupun Orange Pi 4B memberikan daya pemprosesan Wi-FI 5 GHz yang lebih baik daripada Raspberry Pi 4, julatnya jauh lebih terhad – walaupun, atau mungkin disebabkan oleh, antena luaran yang digabungkan. Walaupun Orange Pi 4B tidak menghadapi masalah untuk mengambil penghala makmal khusus yang digunakan untuk ujian dan terletak di dalam bilik yang sama, ia gagal melihat rangkaian 5 GHz lain di kawasan itu – rangkaian Raspberry Pi 4 tidak mempunyai masalah untuk mengesan dalam imbasan rangkaian.
Penanda Aras Kuasa
Raspberry Pi 4 sering dikritik kerana cabutan kuasa tinggi dan output haba, walaupun keadaan telah bertambah baik sejak keluaran kemas kini perisian tegar yang menurunkan kedua-duanya ke tahap yang lebih terurus. Adakah Orange Pi 4B jatuh ke dalam perangkap yang sama?
Berbanding dengan Raspberry Pi 4 Model B 4GB yang menjalankan binaan Raspbian terkini, Orange Pi 4B agak kurang haus kuasa pada kedua-dua melahu dan beban, walaupun bukan dalam jumlah yang besar. Apa yang paling menarik di sini ialah Lightspeeur NPU mempunyai sedikit kesan pada cabutan kuasa: Menjalankan rangkaian pengecaman imej melalui Lightspeeur meningkatkan cabutan kuasa tidak lebih daripada satu watt, manakala cip itu sendiri kekal sejuk untuk disentuh.
Perkara yang sama tidak boleh dikatakan mengenai SoC: Pengimejan terma berikutan beban kerja CPU yang berat selama sepuluh minit mendedahkan suhu pakej luaran puncak 74.2 darjah Celsius. Keluaran haba gagal merebak dengan berkesan melalui PCB, mencadangkan kegagalan untuk mempertimbangkan ikatan terma dalam proses pemasangan SoC.
Titik panas lain pada imej terma boleh dilihat pada IC pengurusan kuasa RK808, pengawal pembaca kad GL3224E dan pengawal Ethernet RTL8211E, yang terakhir mencadangkan pengurusan kuasa tidak didayakan dalam perisian tegar papan, memandangkan imej telah ditangkap tanpa Ethernet kabel disambungkan.
Pemprosesan Neural
Semua ini membandingkan Orange Pi 4B dengan komputer papan tunggal tujuan umum, tetapi ia adalah tujuan khusus tugas pembelajaran mendalam yang menjadikan Orange Pi 4B reka bentuk yang menarik. Di sini, ujian dialihkan kepada imej “versi 1.0” Ubuntu 18.04 NPU – satu proses yang melibatkan memanjangkan partition akar secara manual untuk memberi ruang kepada sistem berjalan dengan betul.
Perisian yang digabungkan untuk memacu NPU adalah lebih daripada satu salinan kit pembangunan perisian dan demo Gyrfalcon sendiri. Ini direka bentuk untuk memperkenalkan pengaturcara untuk menggunakan NPU dalam perisian mereka sendiri, serta menunjukkan keupayaannya melalui sebilangan kecil rangkaian saraf pra-terlatih.
NPU diberi tugas pengecaman dan pengelasan imej: Satu siri gambar dimuatkan ke dalam ingatan dan NPU menjalankan rangkaian inferens dalam usaha untuk mengetahui apa yang diwakili oleh gambar. Setiap percubaan inferens ditetapkan masa serta diberi skor kebarangkalian – kemungkinan, antara 0 dan 1, bahawa pengelasan adalah betul.
Lightspeeur NPU menjalankan ujian tanpa kesukaran, mengklasifikasikan imej pada kadar antara 15 dan 25 bingkai sesaat – cukup untuk klasifikasi langsung aliran video kadar bingkai rendah yang masuk, yang boleh disediakan daripada port kamera CSI berkembar papan. Hebatnya, hanya memerlukan 1W kuasa untuk melakukannya – jauh lebih sedikit, dan pada prestasi yang lebih baik, daripada yang anda boleh capai menggunakan GPU Arm Mali sebagai gantinya.
Bagi sesiapa yang bereksperimen dengan rangkaian saraf, Lightspeeur adalah permata yang pasti dalam mahkota papan; untuk orang lain, ia mungkin lebih daripada sekadar rasa ingin tahu. Di luar demonstrasi Gyrfalcon sendiri dan sebarang beban kerja rangkaian saraf yang anda impikan sendiri, tiada apa yang boleh digunakan — anda tidak boleh menjadikan Chrome berjalan lebih pantas atau meningkatkan kecekapan main balik video. Jika Gyrfalcon berjaya menjadikan keluarga Lightspeeur sebagai standard untuk pecutan rangkaian saraf, dan jika revolusi AI sememangnya membawa teknologi rangkaian saraf ke desktop, itu mungkin berubah; jika tidak, ia adalah sesuatu yang akan menarik minat secara eksklusif kepada pembangun.
Pokoknya
Terdapat banyak perkara yang disukai tentang Orange Pi 4B, tetapi lebih daripada beberapa gangguan. Lorong PCI Express tunggal adalah pemandangan yang mengalu-alukan, tetapi terhad dengan memerlukan papan pecah dan dengan pemandu tersedia pada masa penulisan mengehadkan keserasiannya kepada satu kad rangkaian dan kad penyesuai bas hos SATA. Penyambung USB Jenis-C cukup baik untuk sambungan ke storan luaran berkelajuan tinggi atau pemproses bersama tambahan seperti Coral Accelerator Google, tetapi boleh merosakkan penyambung HDMI.
Bahagian perisian juga memerlukan kerja. Pengepala GPIO Orange Pi 4B tidak diuji semasa semakan ini, kerana perisian yang diperlukan untuk menjadikannya berfungsi masih belum dialihkan ke papan baharu. Kestabilan juga merupakan isu utama, dengan ranap yang kerap mengganggu ujian – dan menghalang penanda aras Speedometer 2.0 daripada dilengkapkan sepenuhnya.
Walaupun dengan kaveat ini, dan pemahaman bahawa Orange Pi 4B dengan mudah dua kali ganda harga pendahulunya, adalah sukar untuk tidak menyukai papan itu. Lightspeeur NPU ialah bahagian penting ini: menawarkan pecutan rangkaian saraf yang mengagumkan pada cabutan kuasa yang sangat rendah, ia merupakan sumber yang hebat untuk sesiapa sahaja yang bekerja dalam bidang pembelajaran mesin, penglihatan komputer atau kecerdasan buatan.
Bagi mereka yang tidak berminat untuk bermain-main dengan klasifikasi imej, pengecaman objek dan beban kerja rangkaian saraf yang lain, walaupun, Orange Pi 4 datang pada kos yang lebih rendah dan dengan sambungan USB 3.0 tambahan; Raspberry Pi 4B, sementara itu, mendapat manfaat daripada susunan perisian yang lebih matang dan ekosistem dipacu komuniti yang sangat luas.
