Banana Pi BPi-P2 Pro評測
Banana Pi BPi-P2 Pro(ArmSoM P2 Pro)一到我們的辦公桌上就引起了我們的驚訝。5×6.5 cm 的小主板立即展現了它的核心:基于四個 A35 內核的 64 位 RK3308B-S,于 2021 年推出,距原始 RK3308B 版本三年后。A35內核是市場上Armv8-A架構中最弱的內核,因此這是一款價格非常低廉的SoC,僅8.5歐元,同時非常有趣地針對音頻應用,例如:智能揚聲器、語音控制設備或錄音系統。根據規格,該芯片的工作頻率高達 1.3 GHz,但在 BPi-P2 Pro (Armsom Pro) 板上,其性能模式僅限于 816 MHz。因此,RK3308B-S 的最高工作溫度將永遠不會達到 85°C(經我們的壓力測試證實),并且系統無需任何額外冷卻即可工作。
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測,支持PoE供電
硬件說明
SoC 旁邊是 512 MB DDR3 內存。規格表明SoC的DDR接口支持DDR2、LPDDR2和DDR3內存,因此在這種情況下這是最好的選擇。該SoC還有RK3308G版本,集成了64MB DDR2 RAM。
Banana Pi BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 板上的元素布局。
從連接器來看,有一個以太網 RJ45 端口,傳輸速度高達 100 Mbps。有趣的是,板上有一個位置用于RT9600 12W PoE PD模塊(隔離模型),它安裝在我們的板上。該模塊符合 IEEE802.3af 標準,輸入端允許輸入 36 至 57 VDC 的電壓,并為電路板提供 5V 的電壓。這是一個出色的解決方案,并為該小板的適用性帶來了顯著的好處。一旦我們將 P2 Pro 連接到 PoE 網絡,彩色電源/狀態 LED 就會亮起。這是一種令人愉快且現代的解決方案,特別是因為它的操作可以從操作系統控制,并且三種顏色中的每一種都可以鏈接到其中一個信號或其操作可以由計時器控制。
AP6256(Bcm43435) Wi-Fi 5/2.4G 1Tx1Rx (802.11ac/a/b/g/n) 和 BT 5.2 組合,帶 12 針接頭
很高興 Wi-Fi 5/2.4G 1Tx1Rx (802.11ac/a/b/g/n) 和 BT 5.2 集成為 SiP AP6256(Bcm43435) 組合,并帶有用于一根天線的 U.FL 連接器。該額外天線的使用是強制性的,因為它不是作為 PCB 的一部分實現的。Wi-Fi 傳輸速度高達 433.3 Mbps,BT 為 4 Mbps。
還有 1 個通用傳輸速度高達 480 Mbps 的 USB-A 2.0 端口和 1 個專用于 5V/2A 電源的 USB-C 端口,但它也用作對內置 8 MB eMMC RAM 存儲器進行編程的端口位于電路板的下側。eMMC 的速度為 113.23 MB/s,這是我們當前 RK3588 系列設備所達到的標準的一半,但它仍然比讀卡器位于底部邊緣的 SD 卡快十倍。SD 卡插槽的操作非常方便,即使 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 受到保護殼保護也可以使用。
RT9600 12W PoE PD模塊(隔離型號)
Reset 和 Recovery 按鈕很容易訪問,第一個用于重新啟動 BPi-R2Pro (ArmSoM P2 Pro) 系統,而 Recovery 用于進入 MASKROM 模式,這是將操作系統寫入 eMMC 所必需的。啟動順序是 eMMC,然后是 SD。當 PC 通過 USB-C 端口使用 USB 電纜連接到該 SBC 時,eMMC 中的注冊是通過 RochChip 的 RKDevTool 程序完成的。
USB-C、以太網 RJ45、USB-A、音頻插孔、重置和恢復按鈕
板上還有兩個接頭。一種是 40 針,另一種是 12 針。側面添加了一個 12 針接頭,用于 UART、I2C 和 SPI 通信。
Banana Pi BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) SBC 具有兩個接頭
雖然我們首先認為 40 針接頭是一種常見的修改型 RPi 接頭,但查看主板的規格后,我們發現情況并非如此。引腳 1 (3.3 V)、2 和 3 (5 V) 以及引腳 20 (GND) 具有相同的功能,但相似之處僅此而已。如果您想使用任何與 RPi 標頭兼容的插件,這一點很重要。引腳 21 到 40 很有趣,它們是線路音頻輸出和 8 個麥克風輸入。這讓我們了解了 RK3308B-S 以及 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) SBC 的真正用途。它是一款用于智能語音交互和音頻信號處理的應用處理器。SoC支持各種音頻接口。
音頻接口 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro)
在 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 八通道上實現的 I2S 接口。通道以不同的從/主 Rx/Tx 模式組合工作,具體安排請參閱手冊。音頻編解碼器的分辨率為 16、24 或 32 位,采樣頻率高達 192 kHz。
五線 PDM(脈沖密度調制)音頻接口在主 RX 模式下工作,允許連接最多八個單聲道或四個立體聲麥克風。分辨率為 16 或 24 位,采樣頻率為 192 kHz。
TDM(時分復用)接口最多支持8個通道,工作在Rx/Tx模式,寬度為16、24或32位,數據塊大小為32至512位。兩通道傳輸的采樣率為 192 kHz,八通道傳輸的采樣率為 48 kHz。板載接口與八通道 I2S 接口共享相同的訪問引腳。
S/PDIF接口為Tx型,支持HDMI ARC,分辨率為16、20或24位,采樣頻率為192kHz。請注意,您使用 75 歐姆同軸電纜進行信號傳輸。
所有數字音頻 I/O 接口均通過 40 針接頭實現。麥克風輸入的最大數量為 6 個,因為有兩個輸入被保留用于環回。模擬音頻輸出由板上的插孔輸出以耳機的附加立體聲輸出的形式提供。
Rk3308B-S 內置的 VAD(語音活動檢測器)可通過單個麥克風實現人聲檢測、語音頻率范圍過濾和幅度檢測。它允許使用麥克風陣列以及來自模擬麥克風、I2S 和 PDM 數字麥克風的數據。
BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 軟件支持和性能
BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 團隊已為此 SBC 準備了發布圖像。Buildroot 對于那些想要構建運行所需的最低環境的人來說,就本次審查而言,它只是一個“太小”的選項,但在一些特殊的顯示中嘗試實現百度 DuerOS、AISpeech、此設置上的 iFLYTEK 或 Amazon Alexa Buildroot
測試時在 Banana Pi 網站上發現的 Armbian 不適合該板。該發行版不在 ArmSoM 網站上,因此我們認為這是一個錯誤。
最后,帶有 kernellm 5.10.110 的 Debian 版本 10 通過 SD 卡運行良好,但也可以在 RKDevTool 工具的幫助下直接寫入 eMMC。由于它是一個專門的“無頭”系統,并且沒有硬件視頻輸出,因此我們只是在 Debian 10 操作系統上測試了 SBC,并通過 PoE 為其供電。雖然這是一次硬件審查,而不是 Debian 映像,但我們有一些建議可以幫助您入門。最好在連接時查看 SBC 在網絡上的實際位置,而不是在 SSH 連接時定位手冊中的地址 (192.168.100.105)。請務必在 /etc/resolv.conf 中設置 DNS 名稱服務器,否則您將無法更新系統。請注意區域設置,因為它設置為 zh_CN.UTF8,并且會在修改內核(安裝 Wi-Fi 適配器)時給您帶來問題。最后,不要更新到 Debian 11,繼續使用 Debian 10。
BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro):Debian 11 上的以太網和 Wi-Fi 連接
Sysbench CPU 顯示結果低于預期。問題是四個 A35 核心 RK3308B-S,它同時工作在 816 MHz,這是我們比較的型號中時鐘頻率最低的。SoC 制造商在網站上的文檔有些不一致。這里我們有 RK33o8B-S 版本,而不是 RK3308B,我們知道它也可以在 1296 MHz 下運行,大約高出 25%。BS 是 B 系列的修訂版,它是低功耗版本,允許 IO 驅動器上的電流高達 6 mA,而之前的 B 版本允許 12 mA。它的設計目的是降低功耗,最初的最大時鐘頻率為 816 MHz。2022 年底,有消息稱此版本也可能在 1008 和 1104 MHz 下運行,但 BPi 團隊決定將內核速度限制為原始 816 MHz。
Banana Pi BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) U-boot
BPi-P2 Pro DMC 和 CPU 速度
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
主板上的內存是 DDR3,這是 SoC 支持的最佳選項,與我們在顯卡上給出的其他內存相比,這些是性能最弱的模塊。考慮到所有其他 SoC 都具有 32 位內存總線,內存總線的 16 位寬度是測試顯示出這種差異的原因之一。
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
Tinymembench 的結果顯示,與我們為該主板所做的其他內存測試相比,結果明顯更好。原因可能在于 Tinymembench 測試的本質,該測試測量盡可能高的內存流性能。
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
UnixBench 作為一項一般測試顯示了與 FileCopy 相關的意外偏差。看起來,16 位總線和 DDR3 內存的高延遲的結合導致了這樣的結果,但偏差確實超出了所有合理值。如果您使用 DMC 和 CPU opp 查看上圖,您會發現內核中根本沒有配置 DMC,而下圖給出的 clk_ddrphy4x_src 值比預期的 clk_ddrphy4x_src 值低約 4 倍。
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
甚至所有核心同時運行的結果也沒有偏離預期。
Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物聯網開發板評測
經過測試后得出的結論是,該主板首先在內存性能方面較差,然后在 SoC 本身的速度方面較差,它肯定可以達到 1.1 GHz。
最終推薦
出于本次評測的目的,制造商Banana Pi發送給我們的 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro)是一款專門用于音頻應用的 SBC。其尺寸比 RPi4 略小,與 BPi M2S 型號非常相似。它可以被視為音頻專用的AI+IoT SBC,具有編解碼器(8個ADC和2個DAC)和VAD技術,用于低成本的人類語音檢測和定位。
BPi M2s、RPi 4 和 BPi-P2 Pro 尺寸比較
集成的 VOP(視頻輸出處理器)支持最高分辨率 1080p,顏色范圍為 24 位。可以在顯示器上實現兩層。通過連接到還具有觸摸功能的智能液晶屏,可以創建HMI界面。在測試中,我們通過 SSH 發送視頻輸出并啟動了幾個應用程序。Wireshark 的工作效果還不錯,但 Arduino IDE 使用起來太麻煩了。通過這一點,我們在實踐中驗證了內置的 2D 視頻輸出可以為要求不高的應用生成靜態和略有變化的視頻顯示。
BPi-P2 Pro 上的 Wireshark
在十二針接頭上,有三個 I2C 和 UART 接口以及兩個 SPI 和 PWM 接口,這方便了大量組件的連接,例如:支持這些接口的傳感器、LED 指示燈和控制器。
BPi_P2 Pro 已安裝 PoE 模塊
已經描述的連接六個麥克風陣列(麥克風陣列)的可能性、PoE 和低功耗以及出色的熱特性使該板成為構建智能語音控制設備、智能機器人的聲音部分、智能揚聲器的絕佳基礎, 家庭助理,...
審核編輯 黃宇
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