Banana Pi BPiP2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测,支持PoE供电

2023年 9月 21日 55.7k 0

Banana Pi BPi-P2 Pro评测

Banana Pi BPi-P2 Pro(ArmSoM P2 Pro)一到我们的办公桌上就引起了我们的惊讶。5×6.5 cm 的小主板立即展现了它的核心:基于四个 A35 内核的 64 位 RK3308B-S,于 2021 年推出,距原始 RK3308B 版本三年后。A35内核是市场上Armv8-A架构中最弱的内核,因此这是一款价格非常低廉的SoC,仅8.5欧元,同时非常有趣地针对音频应用,例如:智能扬声器、语音控制设备或录音系统。根据规格,该芯片的工作频率高达 1.3 GHz,但在 BPi-P2 Pro (Armsom Pro) 板上,其性能模式仅限于 816 MHz。因此,RK3308B-S 的最高工作温度将永远不会达到 85°C(经我们的压力测试证实),并且系统无需任何额外冷却即可工作。

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测,支持PoE供电

硬件说明

SoC 旁边是 512 MB DDR3 内存。规格表明SoC的DDR接口支持DDR2、LPDDR2和DDR3内存,因此在这种情况下这是最好的选择。该SoC还有RK3308G版本,集成了64MB DDR2 RAM。

Banana Pi BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 板上的元素布局。

从连接器来看,有一个以太网 RJ45 端口,传输速度高达 100 Mbps。有趣的是,板上有一个位置用于RT9600 12W PoE PD模块(隔离模型),它安装在我们的板上。该模块符合 IEEE802.3af 标准,输入端允许输入 36 至 57 VDC 的电压,并为电路板提供 5V 的电压。这是一个出色的解决方案,并为该小板的适用性带来了显着的好处。一旦我们将 P2 Pro 连接到 PoE 网络,彩色电源/状态 LED 就会亮起。这是一种令人愉快且现代的解决方案,特别是因为它的操作可以从操作系统控制,并且三种颜色中的每一种都可以链接到其中一个信号或其操作可以由计时器控制。

AP6256(Bcm43435) Wi-Fi 5/2.4G 1Tx1Rx (802.11ac/a/b/g/n) 和 BT 5.2 组合,带 12 针接头

很高兴 Wi-Fi 5/2.4G 1Tx1Rx (802.11ac/a/b/g/n) 和 BT 5.2 集成为 SiP AP6256(Bcm43435) 组合,并带有用于一根天线的 U.FL 连接器。该额外天线的使用是强制性的,因为它不是作为 PCB 的一部分实现的。Wi-Fi 传输速度高达 433.3 Mbps,BT 为 4 Mbps。

还有 1 个通用传输速度高达 480 Mbps 的 USB-A 2.0 端口和 1 个专用于 5V/2A 电源的 USB-C 端口,但它也用作对内置 8 MB eMMC RAM 存储器进行编程的端口位于电路板的下侧。eMMC 的速度为 113.23 MB/s,这是我们当前 RK3588 系列设备所达到的标准的一半,但它仍然比读卡器位于底部边缘的 SD 卡快十倍。SD 卡插槽的操作非常方便,即使 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 受到保护壳保护也可以使用。

RT9600 12W PoE PD模块(隔离型号)

Reset 和 Recovery 按钮很容易访问,第一个用于重新启动 BPi-R2Pro (ArmSoM P2 Pro) 系统,而 Recovery 用于进入 MASKROM 模式,这是将操作系统写入 eMMC 所必需的。启动顺序是 eMMC,然后是 SD。当 PC 通过 USB-C 端口使用 USB 电缆连接到该 SBC 时,eMMC 中的注册是通过 RochChip 的 RKDevTool 程序完成的。

USB-C、以太网 RJ45、USB-A、音频插孔、重置和恢复按钮

板上还有两个接头。一种是 40 针,另一种是 12 针。侧面添加了一个 12 针接头,用于 UART、I2C 和 SPI 通信。

Banana Pi BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) SBC 具有两个接头

虽然我们首先认为 40 针接头是一种常见的修改型 RPi 接头,但查看主板的规格后,我们发现情况并非如此。引脚 1 (3.3 V)、2 和 3 (5 V) 以及引脚 20 (GND) 具有相同的功能,但相似之处仅此而已。如果您想使用任何与 RPi 标头兼容的插件,这一点很重要。引脚 21 到 40 很有趣,它们是线路音频输出和 8 个麦克风输入。这让我们了解了 RK3308B-S 以及 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) SBC 的真正用途。它是一款用于智能语音交互和音频信号处理的应用处理器。SoC支持各种音频接口。

音频接口 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro)

在 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 八通道上实现的 I2S 接口。通道以不同的从/主 Rx/Tx 模式组合工作,具体安排请参阅手册。音频编解码器的分辨率为 16、24 或 32 位,采样频率高达 192 kHz。

五线 PDM(脉冲密度调制)音频接口在主 RX 模式下工作,允许连接最多八个单声道或四个立体声麦克风。分辨率为 16 或 24 位,采样频率为 192 kHz。

TDM(时分复用)接口最多支持8个通道,工作在Rx/Tx模式,宽度为16、24或32位,数据块大小为32至512位。两通道传输的采样率为 192 kHz,八通道传输的采样率为 48 kHz。板载接口与八通道 I2S 接口共享相同的访问引脚。

S/PDIF接口为Tx型,支持HDMI ARC,分辨率为16、20或24位,采样频率为192kHz。请注意,您使用 75 欧姆同轴电缆进行信号传输。

所有数字音频 I/O 接口均通过 40 针接头实现。麦克风输入的最大数量为 6 个,因为有两个输入被保留用于环回。模拟音频输出由板上的插孔输出以耳机的附加立体声输出的形式提供。

Rk3308B-S 内置的 VAD(语音活动检测器)可通过单个麦克风实现人声检测、语音频率范围过滤和幅度检测。它允许使用麦克风阵列以及来自模拟麦克风、I2S 和 PDM 数字麦克风的数据。

BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 软件支持和性能

BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro) 团队已为此 SBC 准备了发布图像。Buildroot 对于那些想要构建运行所需的最低环境的人来说,就本次审查而言,它只是一个“太小”的选项,但在一些特殊的显示中尝试实现百度 DuerOS、AISpeech、此设置上的 iFLYTEK 或 Amazon Alexa Buildroot

测试时在 Banana Pi 网站上发现的 Armbian 不适合该板。该发行版不在 ArmSoM 网站上,因此我们认为这是一个错误。

最后,带有 kernellm 5.10.110 的 Debian 版本 10 通过 SD 卡运行良好,但也可以在 RKDevTool 工具的帮助下直接写入 eMMC。由于它是一个专门的“无头”系统,并且没有硬件视频输出,因此我们只是在 Debian 10 操作系统上测试了 SBC,并通过 PoE 为其供电。虽然这是一次硬件审查,而不是 Debian 映像,但我们有一些建议可以帮助您入门。最好在连接时查看 SBC 在网络上的实际位置,而不是在 SSH 连接时定位手册中的地址 (192.168.100.105)。请务必在 /etc/resolv.conf 中设置 DNS 名称服务器,否则您将无法更新系统。请注意区域设置,因为它设置为 zh_CN.UTF8,并且会在修改内核(安装 Wi-Fi 适配器)时给您带来问题。最后,不要更新到 Debian 11,继续使用 Debian 10。

BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro):Debian 11 上的以太网和 Wi-Fi 连接

Sysbench CPU 显示结果低于预期。问题是四个 A35 核心 RK3308B-S,它同时工作在 816 MHz,这是我们比较的型号中时钟频率最低的。SoC 制造商在网站上的文档有些不一致。这里我们有 RK33o8B-S 版本,而不是 RK3308B,我们知道它也可以在 1296 MHz 下运行,大约高出 25%。BS 是 B 系列的修订版,它是低功耗版本,允许 IO 驱动器上的电流高达 6 mA,而之前的 B 版本允许 12 mA。它的设计目的是降低功耗,最初的最大时钟频率为 816 MHz。2022 年底,有消息称此版本也可能在 1008 和 1104 MHz 下运行,但 BPi 团队决定将内核速度限制为原始 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 物联网开发板评测

主板上的内存是 DDR3,这是 SoC 支持的最佳选项,与我们在显卡上给出的其他内存相比,这些是性能最弱的模块。考虑到所有其他 SoC 都具有 32 位内存总线,内存总线的 16 位宽度是测试显示出这种差异的原因之一。

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测

Tinymembench 的结果显示,与我们为该主板所做的其他内存测试相比,结果明显更好。原因可能在于 Tinymembench 测试的本质,该测试测量尽可能高的内存流性能。

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测

UnixBench 作为一项一般测试显示了与 FileCopy 相关的意外偏差。看起来,16 位总线和 DDR3 内存的高延迟的结合导致了这样的结果,但偏差确实超出了所有合理值。如果您使用 DMC 和 CPU opp 查看上图,您会发现内核中根本没有配置 DMC,而下图给出的 clk_ddrphy4x_src 值比预期的 clk_ddrphy4x_src 值低约 4 倍。

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测

甚至所有核心同时运行的结果也没有偏离预期。

Banana Pi BPi-P2 Pro:ArmSoM P2 Pro 物联网开发板评测

经过测试后得出的结论是,该主板首先在内存性能方面较差,然后在 SoC 本身的速度方面较差,它肯定可以达到 1.1 GHz。

最终推荐

出于本次评测的目的,制造商Banana Pi发送给我们的 BPi-P2 Pro (ArmSoM P2 Pro)是一款专门用于音频应用的 SBC。其尺寸比 RPi4 略小,与 BPi M2S 型号非常相似。它可以被视为音频专用的AI+IoT SBC,具有编解码器(8个ADC和2个DAC)和VAD技术,用于低成本的人类语音检测和定位。

BPi M2s、RPi 4 和 BPi-P2 Pro 尺寸比较

集成的 VOP(视频输出处理器)支持最高分辨率 1080p,颜色范围为 24 位。可以在显示器上实现两层。通过连接到还具有触摸功能的智能液晶屏,可以创建HMI界面。在测试中,我们通过 SSH 发送视频输出并启动了几个应用程序。Wireshark 的工作效果还不错,但 Arduino IDE 使用起来太麻烦了。通过这一点,我们在实践中验证了内置的 2D 视频输出可以为要求不高的应用生成静态和略有变化的视频显示。

BPi-P2 Pro 上的 Wireshark

在十二针接头上,有三个 I2C 和 UART 接口以及两个 SPI 和 PWM 接口,这方便了大量组件的连接,例如:支持这些接口的传感器、LED 指示灯和控制器。

BPi_P2 Pro 已安装 PoE 模块

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