İçeriğe geç

Orange Pi 4B İncelemesi: Raspberry Pi Rakibi Yerleşik Yapay Zekaya Sahiptir

    1647787203

    Kararımız

    Size bir Raspberry Pi 4’ten daha pahalıya mal olacak, ancak Orange Pi 4B bir dizi avantaj sunuyor – daha kararlı yazılım sürümleri için bekleyebilirseniz, yani.

    İçin

    Şartname için iyi fiyatlı
    Yüksek performanslı NPU yardımcı işlemci içerir
    Harici donanım için ayrılmış PCI Express hattı

    Karşısında

    kararsız yazılım
    Sınırlı USB bağlantı noktaları
    Kısıtlı PCI Express donanım desteği

    Bu günlerde derin öğrenme ve makine zekası etrafında çok fazla vızıltı var ve neredeyse her işlemci üreticisi, kendi yapay zekanızı oluşturmanın hesaplama açısından ağır iş yüklerini hızlandırmak için bir cevabı olduğunu iddia ediyor. Intel, yakın zamanda ölçeklenen Loihi araştırma işlemcisi ile insan beyninden esinlenerek nöromorfik bilgi işlem üzerinde çalışıyor; Bu arada Nvidia, grafik işleme teknolojisini genel amaçlı bir hızlandırıcı olarak kullanan Jetson Nano gibi ürünlere sahip; Google, geçtiğimiz yıl Mart ayında meraklıları için piyasaya sürülen ve bu yılın başlarında yenilenmesi gereken kendi bünyesinde Tensör İşleme Birimlerine (TPU’lar) sahiptir.

    Bu büyük isimler piyasada tek başına durmuyor, aklınızda bulunsun: Seeed Studio Grove AI HAT dahil olmak üzere, AI hızlandırmasını mümkün olan en düşük maliyetle kitlelere ulaştırmayı iddia eden daha küçük isimlerden bir dizi ürün var – ve burada Shezhen Xunlong Software Co. Orange Pi 4B nişan alıyor ve bir sinir ağı ortak işlemcisinin yanı sıra Raspberry Pi 4 Model B’ye rakip olacak özelliklere sahip. 

    Dizayn

    Adından da anlaşılacağı gibi, Xunlong’un Orange Pi serisi, ilhamını Raspberry Pi tek kartlı bilgisayar ailesinin başarısından aldı. Orange Pi 3 gibi önceki modeller, pazarın alt kısmını hedef aldı; Orange Pi 4B, kabaca iki katı fiyatla göze çarpan bir aykırıdır.

    İlk bakışta Orange Pi 4B’nin Orange Pi 3’e düşük maliyetli bir alternatif olarak tasarlandığını düşündüğünüz için affedilirsiniz: Selefinin dört USB 3.0 bağlantı noktası iki USB 2.0 bağlantı noktasına ve tek bir USB 3.0 Tip- Tek tam boyutlu HDMI çıkışına rahatsız edici bir şekilde yakın konumda bulunan Hareket Halinde (OTG) destekli C bağlantı noktası – bu, HDMI kablonuz başka bir şey kullanıyorsa Type-C bağlantı noktasını kullanamayacağınız anlamına gelir. mümkün olan en ince konektör muhafazası. İlk bakışta Orange Pi 3’ün mini-PCI Express konektörü de gitmiş gibi görünüyor; bunun yerine, kartın sağ üst kısmındaki bir şerit konektöre indirgendi ve harici donanım için kullanmak istiyorsanız isteğe bağlı bir PCIe koparma kartı gerektirdi.

    Ataları ve onların yaratılmasına ilham veren Raspberry Pis gibi, Orange Pi 4B de çıplak bir devre kartı olarak tedarik ediliyor ve bu yazının yazıldığı sırada kasalar mevcut değildi. Orange Pi 4 non-B aynı çekirdek donanıma dayalı olsa da, esasen yalnızca bir varyant var. 49 $’lık B olmayan sürümü tercih etmek size iki tam boyutlu USB 3.0 bağlantı noktası ve ek bir USB 2.0 Ana Bilgisayar bağlantı noktası kazandırır ve size maliyetini azaltmak için 16 GB eMMC yerleşik flash depolama yongasını malzeme listesinden çıkarma seçeneği sunar hala uzak. Yine de B olmayan bir modele geçişte daha büyük bir kayıp var: Akıllı Gyrfalcon NPU hızlandırıcı, yalnızca Orange Pi 4B’de mevcut.

    Donanım

    Orange Pi 4B, Rockchip’in tipik olarak altı çekirdekli bir tasarım olarak faturalandırılan RK3399 çip üzerinde sistem işlemcisini tercih etmek için artan sayıda tek kartlı bilgisayardan biridir. Bu teknik olarak doğrudur, ancak tasarımın karmaşıklığını halının altına süpürür: SoC’nin CPU’su, her ikisi de 2GHz’e kadar “çalışan” iki kümeye bölünmüştür; çift ​​çekirdekli bir Arm Cortex-A72 kümesi, yüksek talep gören görevleri yerine getirir; dört çekirdekli bir Arm Cortex-A54 kümesi, güç tasarrufu aracı olarak daha az talepkar işler için hazırdır.

    Linux kullanıcısı için CPU, tek bir altı çekirdekli işlemci olarak görünür – ve belirli bir görevi yürütmek için hangi çekirdeğin seçildiğine karar veren zamanlayıcının insafına kalırsınız. Bu, işleri olabildiğince kolay hale getirirken, performansın beklediğiniz gibi ölçeklenmediği anlamına gelir: Bir görev mükemmel paralelleştirilebilir olsa bile, altı iş parçacığıyla iki iş parçacığından üç kat daha hızlı çalışmayacaktır.

    CPU RAM GPU Yardımcı İşlemci Video Çıkışı USB Bağlantı Noktaları Kablolu Ağ Kablosuz Kamera Girişleri PCI Express Depolama Güç Girişleri Boyut Ağırlık

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

    Çift Kanallı LPDDR4

    Mali-T864’ü Kurma: OpenGL ES 3.1

    Gyrfalcon Lightspeeur 2801S Sinir İşleme Birimi (NPU)

    1x HDMI 2.0 4K60, 1x DisplayPort 1.2, 4K60 (USB Type-C aracılığıyla), 2x LCD (1x MIPI CSI ile Paylaşılır)

    2x USB 2.0 Ana Bilgisayar, 1x USB Type-C 3.0

    1x Realtek RTL8211E Gigabit Ethernet

    SparkLAN AP6256 Çift Bant 802.11a/b/g/n/ac, Bluetooth 5.0

    2x MIPI CSI (1x LCD ile Paylaşılır)

    1x PCI Ekspres 2.1

    16 GB eMMC, microSD Genişletme

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

    95x61x24.5mm

    48g

    CPU, Android’de donanımsal 3D hızlandırma desteği ve Xunlong tarafından desteklenen daha genel Linux dağıtımlarını içeren bir Arm Mali-T864 GPU ile eşleştirilir. OpenGL ES 3.1’e kadar destekler, ancak ne SBC yaratıcısı olarak Xunlong ne de SOC üreticisi olarak Rockchip, Khronos Group’tan uygunluk sertifikası almamıştır.

    Yerleşik 4 GB çift kanallı LPDDR4 bellek ve 16 GB eMMC depolama alanı var – uzun süredir tüketici odaklı Raspberry Pi serisinden talep edilen ancak henüz sağlanmayan bir şey. Raspberry Pi’de bulunmayan bir diğer Orange Pi 4B özelliği, isteğe bağlı bir devre kartına şerit kablo konektörü aracılığıyla sağlanan PCI Express desteğidir.

    Orange Pi 4B’yi rekabette öne çıkaran SoC değil: Gyrfalcon Technologies tarafından tasarlanan ve üretilen derin öğrenme merkezli bir hızlandırıcı olan Lightspeeur 2801S sinir işleme birimi (NPU). Tahtaya bir bakışta onu kaçırdığınız için affedilirsiniz; USB 2.0 bağlantı noktalarının hemen arkasında bulunan ve gözle tamamen fark edilmeyen küçük bir BGA paketidir.

    Orange Pi 4B’nin ilginç bir çift modlu güç girişi var: Anakarta Raspberry Pi 4’te olduğu gibi USB Type-C konektöründen güç sağlamak mümkündür, ancak bunu yapmak Orange Pi 4’ün tek USB 3.0 bağlantı noktasını bloke eder; Daha iyi bir seçim, anakartın sağ alt tarafında bulunan, merkez pin pozitif 5V 3A girişi kabul eden ve HDMI’ya zarar vermediğiniz sürece USB 3.0 bağlantı noktasını boş tutan varil jak konektörünü kullanmaktır. en azından liman. Ayrıca USB Type-C bağlantı noktasında DisplayPort 1.2 bağlantısı ve biri kartın ikinci MIPI Kamera Seri Arabirimi (CSI) konektörü olarak çift görev yapan iki LCD panel konektörü bulunur.

    95 x 61 x 24.5mm ve 48g boyutlarındaki anakart, Raspberry Pi 4 Model B’den biraz daha büyük ve daha ağırdır, ancak bu yakın bir rekabettir. Bu ağırlık, çift bantlı Wi-Fi ve Bluetooth 5.0 radyo için birlikte verilen harici bir anteni, UFL konektörü sayesinde kendi seçtiğiniz biriyle kolayca değiştirilebilen bir anteni içerir. Metal bir muhafaza yapmayı planlayan herkes için, bu büyük bir yükseltmedir: Basit bir UFL örgüsü, anten bağlantısını kutunun dışına ucuz ve kolay bir şekilde getirmenizi sağlar.

    Yazılım

    Önceki sürümlerinde olduğu gibi, Xunlong bir avuç kullanım durumunu kapsayan işletim sistemi görüntüleri hazırladı. Kutudan çıktığı haliyle Orange Pi 4B, eMMC flash belleğe önceden yüklenmiş, kasvetli bir Kasım 2018 yama düzeyiyle Android 8.1 çalıştırıyor.

    Modernin inceliklerini bekleyen herkes – en azından şu anki sürümden iki sürüm kadar modern olabilir – Android ne yazık ki hayal kırıklığına uğrayacaktır. Anakartın tüm özellikleri desteklenirken, Xunlong tarafından sağlanan Android Açık Kaynak Projesi yapısı oldukça basit ve tahmin edeceğiniz gibi Google Apps desteğini içermiyor. Ayrıca, birlikte verilen kıyaslama yardımcı programı, yüksek performanslı çift çekirdekli kümede değil, yalnızca düşük performanslı dört çekirdekli kümede çalışabileceğini öne sürerek CPU kümelerini yanlış algılıyor gibi görünüyor.

    Çoğu kullanıcının bunun yerine sunulan diğer işletim sistemlerinden birini seçmesi muhtemeldir: Debian Linux 9, Ubuntu 16.04 ve Ubuntu 18.04 için indirmeler sağlanır – ve Ubuntu 18.04 şu anda iki yaşına yaklaşıyor olsa da, hala Canonical tarafından desteklenmektedir. Nisan 2023.

    Ne yazık ki, işler Ubuntu 18.04’ü seçmek ve bir şeyler yapmak kadar basit değil. Xunlong, işletim sistemi görüntüsünün iki sürümünü sağlar: ilki, Gyrfalcon Lightspeeur NPU’yu kullanmak için gerekli yazılımı içerir, ancak kesinlikle cilasız bir yapıdır ve tam bir kök bölümü nedeniyle neredeyse anında çöker ve microSD kartı doldurmak için yeniden boyutlandırılamaz. üzerine parlatıldığı; “sürüm 1.2” olarak işaretlenen ikincisi, Lightspeeur için yazılım olmadan çok daha sorunsuz bir kullanıcı deneyimi sunar – ancak cihaz hala işletim sistemine kendini gösterir, bu nedenle gerekli yazılım ve geliştirme araçlarını kendiniz yüklemek tamamen mümkündür.

    İki Ubuntu yapısı arasında başka bir fark daha var: NPU sürümü GPU’da 3D ve video kod çözme hızlandırmayı desteklemiyor, NPU olmayan sürüm ise hem genel yazılım kullanımında hem de birlikte verilen Google Chrome tarayıcısında destekliyor. Performans, ne yazık ki, en iyisi değil, çok da zorlayıcı olmayan glmark-es2 karşılaştırmasında saniyede 30 karenin altında çalışıyor.

    Bu, her iki yapıda da mevcut olan kararlılık sorunları tarafından hızla gölgeleniyor: Chrome tarayıcısı, Speedometer 2.0 tarayıcı karşılaştırmasının sonuna ulaşamadığı için testlerde sıklıkla çöküyordu; NPU gösterileri de birkaç dakikalık yürütmeden sonra çökecekti. Bunların Xunlong’un gelecekteki yazılım güncellemeleriyle çözeceği sorunlar olup olmadığı görülecektir.

    CPU Karşılaştırmaları

    Orange Pi 4B’yi adım adım ilerletmek için, NPU testi hariç herkes için Ubuntu 18.04 “Sürüm 1.2” görüntüsünü çalıştıran panoya, tamamlaması için bir dizi kıyaslama verildi ve puanları bir Raspberry Pi 4 Model B 4GB ile karşılaştırıldı. .

    Sentetik Linpack testinde, Orange Pi 4B rakiplerinin önünde rahat bir şekilde öne çıkıyor gibi görünüyor: Tek hassasiyetli performans özellikle dikkat çekicidir, muhtemelen 32-bit Raspbian yerine 64-bit bir ortamda çalışmaktan bir destek kazanıyor. Raspberry Pi 4. NEON hızlandırma etkinleştirildiğinde boşluk daralır, ancak bu büyük olasılıkla RK3399’daki ana CPU kümesinde yürütülen NEON görevlerinin bir sonucudur.

    Daha çok gerçek dünya dosya sıkıştırma testinde, boşluk kapandı: Her iki kart da benzer performans sunarken, Raspberry Pi 4 Model B, daha düşük CPU saat hızına rağmen tek iş parçacıklı sıkıştırma görevini Orange Pi 4B’den biraz daha hızlı tamamladı; Bu arada Orange Pi 4B, muhtemelen ek iki CPU çekirdeği sayesinde çok iş parçacıklı testte öne geçti.

    Aynı hafif performans avantajı, Orange Pi 4B’nin görevi Raspberry Pi 4’ün biraz önünde tamamladığı GIMP görüntü düzenleme testinde de görülebilir. .

    Depolama Karşılaştırmaları

    Tek kartlı bilgisayarlar, harici sabit sürücüleri düşük maliyetli ağa bağlı depolamaya dönüştürmenin bir yolu olarak giderek daha popüler hale geliyor; Bu arada derin öğrenme görevlerinde çalışmak isteyenler de büyük, yüksek performanslı depolamadan faydalanacak. Burada, her iki karta da harici bir USB 3.0 SSD ve aynı model microSD kart verilir ve fio yardımcı programı kullanılarak ölçülen okuma/yazma verimi.

    Orange Pi, USB depolama testinde rakiplerinin önüne geçiyor, harici SSD’ye okuma ve yazma, Raspberry Pi 4’ten belirgin şekilde daha hızlı. bir USB OTG adaptörü; SSD’yi tam boyutlu USB 2.0 bağlantı noktalarına taşımak, performansı doğal olarak yaklaşık 30 MBps’ye düşürür.

    Ancak microSD testinde işler ters gidiyor: Burada Raspberry Pi 4, rakibinin performansını kolayca ikiye katlıyor. Bununla birlikte, burada belirtilmesi gereken küçük bir kırışıklık var: Orange Pi 4B, NPU merkezli “sürüm 1.0” Ubuntu görüntüsünde daha parlak “sürüm 1.2″den daha yüksek performans sağladı, bu da performansı Raspberry’ye yaklaştırabilecek bir hataya işaret ediyor. Gelecekteki bir yazılım güncellemesinde Pi 4.

    Uyumlu bir ana bilgisayar veri yolu bağdaştırıcı kartı ile eşleştirildiğinde, kartın sağ üst köşesindeki PCI Express konektörü aracılığıyla iyileştirilmiş depolama verimi sağlanmalıdır. Burada, 500 MB/sn’lik teorik bir en yüksek verim sunan tek bir PCIe 2.1 bağlantı hattı mevcuttur. 3,90$’lık devre kartı ayrı satılır ve ne yazık ki inceleme örneğimiz onsuz sağlandı, bu yüzden bu test edilmemek zorunda kaldı.

    Ağ Karşılaştırmaları

    Yüksek hızlı depolama gerçekten yüksek hızlı ağ bağlantısına ihtiyaç duyar ve burada Orange Pi 4B’nin birkaç seçeneği vardır: kablolu bir Ethernet bağlantı noktası ve 2,4 ve 5 GHz Wi-Fi radyoları – Raspberry Pi 4’ün sunduğuyla aynı.

    Kablolu Ethernet bağlantı noktasının performansı, Orange Pi 4B ve Raspberry Pi 4 arasında ve 2.4GHz Wi-Fi çıkışında aşağı yukarı aynıdır. 5 GHz bağlantıya geçmek, Orange Pi 4B’nin belirgin şekilde daha iyi bir bağlantı hızı sağlamak için Raspberry Pi 4’ten uzaklaşmasını sağlar.

    Ne yazık ki, not edilmesi gereken bir uyarı var: Orange Pi 4B, Raspberry Pi 4’ten daha iyi 5 GHz Wi-Fi verimi sunarken, menzili, birlikte verilen harici antene rağmen veya belki de bu nedenle, önemli ölçüde daha sınırlıdır. Orange Pi 4B, test için kullanılan ve aynı odada bulunan özel laboratuvar yönlendiricisini almakta hiçbir sorun yaşamasa da, bölgedeki diğer 5 GHz ağlarını göremedi – Raspberry Pi 4’ün bir ağ taramasında algılamada herhangi bir sorun yaşamadığı ağlar.

    Güç Kıyaslamaları

    Raspberry Pi 4, genellikle yüksek güç çekişi ve ısı çıkışı nedeniyle eleştiriliyor, ancak her ikisini de daha yönetilebilir seviyelere düşüren ürün yazılımı güncellemelerinin yayınlanmasından bu yana işler önemli ölçüde iyileştirildi. Orange Pi 4B de aynı tuzağa mı düşüyor?

    En son Raspbian yapısını çalıştıran bir Raspberry Pi 4 Model B 4GB ile karşılaştırıldığında, Orange Pi 4B hem boşta hem de yükte biraz daha az güç tüketiyor, ancak çok büyük bir miktar değil. Burada en ilginç olan, Lightspeeur NPU’nun güç çekimi üzerinde çok az etkisi olmasıdır: Lightspeeur aracılığıyla bir görüntü tanıma ağı çalıştırmak, güç çekişini tek bir watt’tan fazla artırmazken çipin kendisi dokunulamayacak kadar soğuk kalır.

    Aynı şey SoC için söylenemez: On dakikalık bir CPU yoğun iş yükünün ardından termal görüntüleme, 74,2 santigrat derecelik en yüksek harici paket sıcaklığını ortaya çıkarır. Isı çıkışı, PCB çıkışını etkin bir şekilde yaymakta başarısız olur, bu da SoC’nin montaj sürecinde termal bağlamanın dikkate alınmadığını gösterir.

    Termal görüntüdeki diğer sıcak noktalar RK808 güç yönetimi IC’sinde, GL3224E kart okuyucu denetleyicisinde ve RTL8211E Ethernet denetleyicisinde görülebilir; ikincisi, görüntünün bir Ethernet olmadan yakalandığı göz önüne alındığında, güç yönetiminin anakartın belleniminde etkinleştirilmediğini gösterir. kablo bağlı.

    Sinirsel İşleme 

    Bütün bunlar Orange Pi 4B’yi genel amaçlı tek kartlı bir bilgisayarla karşılaştırır, ancak Orange Pi 4B’yi ilginç bir tasarım yapan derin öğrenme görevlerinin çok özel amacıdır. Burada test, sistemin düzgün çalışması için yer açmak için kök bölümünün manuel olarak genişletilmesini içeren bir işlem olan Ubuntu 18.04 NPU “sürüm 1.0” görüntüsüne geçilir.

    NPU’yu sürmek için birlikte verilen yazılım, Gyrfalcon’un kendi yazılım geliştirme kiti ve demolarının bir kopyasından biraz daha fazlasıdır. Bu, bir programcıya NPU’yu kendi yazılımlarında kullanmasını sağlamak ve az sayıda önceden eğitilmiş sinir ağı aracılığıyla yeteneklerini göstermek için tasarlanmıştır.

    NPU’ya görüntü tanıma ve sınıflandırma görevi verildi: Bir dizi resim belleğe yüklenir ve NPU, resimlerin neyi temsil ettiğini bulmak için bir çıkarım ağı çalıştırır. Her çıkarım girişimi zamanlanır ve ayrıca bir olasılık puanı verilir – 0 ile 1 arasında, sınıflandırmanın doğru olma olasılığı.

    Lightspeeur NPU testi zorlanmadan geçti ve görüntüleri saniyede 15 ile 25 kare arasında bir hızda sınıflandırdı; bu, kartın ikiz CSI kamera bağlantı noktalarından sağlanabilen, gelen düşük kare hızlı video akışının canlı sınıflandırması için yeterli. Etkileyici bir şekilde, bunu yapmak için yalnızca 1 W güç gerekti – onun yerine Arm Mali GPU’yu kullanarak elde edebileceğinizden çok daha az ve daha iyi bir performansla.

    Sinir ağlarını deneyen herkes için Lightspeeur, tahtanın tacındaki kesin bir mücevherdir; diğer herkes için, muhtemelen bir meraktan biraz daha fazlasıdır. Gyrfalcon’un kendi gösterileri ve kendi hayal ettiğiniz tüm sinir ağı iş yükleri dışında, bundan faydalanacak hiçbir şey yok – Chrome’u daha hızlı çalıştıramaz veya video oynatmanın verimliliğini artıramazsınız. Gyrfalcon, Lightspeeur ailesini sinir ağı hızlandırması için bir standart haline getirmeyi başarırsa ve AI devrimi gerçekten de sinir ağı teknolojisini masaüstüne getirirse, bu değişebilir; aksi takdirde, yalnızca geliştiricilerin ilgisini çekecek bir şeydir.

    Sonuç olarak

    Orange Pi 4B hakkında sevilecek çok şey var, ancak birkaç sıkıntıdan fazlası var. Tek PCI Express şeridi hoş bir manzaradır, ancak bir ayırma kartı gerektirmesi ve yazma sırasında mevcut sürücülerin uyumluluğunu tek bir ağ kartı ve bir SATA ana veri yolu adaptör kartı ile sınırlandırması ile sınırlıdır. USB Type-C konektörü, yüksek hızlı harici depolama birimine veya Google’ın Coral Accelerator’ı gibi ek bir yardımcı işlemciye bağlantı için yeterince iyidir, ancak HDMI konektörünü bozabilir.

    İşlerin yazılım tarafının da çalışması gerekiyor. Orange Pi 4B’nin GPIO başlığı, bu inceleme sırasında test edilmedi, çünkü çalışmasını sağlamak için gereken yazılım henüz yeni karta taşınmamıştı. Stabilite de önemli bir sorundu, çökmeler sıklıkla testi kesintiye uğrattı ve Speedometer 2.0 karşılaştırmasının tamamlanmasını tamamen engelledi.

    Bu uyarılara ve Orange Pi 4B’nin seleflerinin fiyatının iki katı olduğu anlayışına rağmen, anakartı beğenmemek elde değil. Lightspeeur NPU bunun önemli bir parçasıdır: çok düşük bir güç çekişinde etkileyici sinir ağı hızlandırması sunar ve makine öğrenimi, bilgisayarla görme veya yapay zeka alanında çalışan herkes için harika bir kaynaktır.

    Görüntü sınıflandırma, nesne tanıma ve diğer sinir ağı iş yükleriyle uğraşmak istemeyenler için Orange Pi 4 daha düşük bir maliyetle ve ek USB 3.0 bağlantısıyla geliyor; Bu arada Raspberry Pi 4B, daha olgun bir yazılım yığınından ve etkileyici derecede geniş topluluk odaklı bir ekosistemden yararlanıyor.

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