对于工程师、创客或者电子爱好者来说,开发板是评估验证和实现创意的重要平台,随着各种新奇应用的诞生,目前市面上开发板的总类也愈加丰富和多元化,比如可用于深度学习的 FPGA 开发板、实现边缘加速的 AI 开发板、轻松几步就可连接智能家居控制的 IoT 开发板、可以当编程教育的单板计算机、用于基础学习的微控制器开发板等等。

 

一款合适的开发板,一个适合它的玩家,两者相遇如干材遇烈火,迸发无限项目创意。与非网总结 2020 年开发板的流行指数,分别推荐给国内工程师、创客、电子爱好者等网友 5 款 2021 年值得一试的开发板。

 

性能爆表的微控制器开发板 Teensy 4.0

 

 

主要技术参数

  • ARM Cortex-M7 的频率为 600 MHz
  • 1024K RAM
  • 2048K 闪存(64K 保留用于恢复和 EEPROM 仿真)
  • 2 个 USB 全速端口
  • 3 个 CAN 总线(1 个带 CAN FD)
  • 2 个 I2S 数字音频
  • 1 个 S / PDIF 数字音频
  • 1 个 SDIO(4 位)原生 SD
  • 3 个 SPI,全部带 16 字 FIFO
  • 3 个 I2C,全部带 4 字节 FIFO
  • 7 个串口,全部带 4 字节 FIFO
  • 32 个通用 DMA 通道
  • 31 个 PWM 引脚
  • 40 个数字引脚,都具有中断功能
  • 14 个模拟引脚,芯片上有 2 个 ADC
  • 加密加速器
  • 随机数发生器
  • RTC
  • 可编程的 FlexIO
  • 像素处理管道
  • 外围交叉触发
  • 电源管

 

Teensy 4.0 可以说是目前市面上性能最高的微控制器开发板之一,板载基于 ARM Cortex-M7 处理器的 NXP i.MX RT1062 微控制器,可以支持 600 MHz 的频率运行,并且只需要 100 mA 左右的电流。不止于此,Teensy 4.0 也支持动态时钟,可以超频至 600 MHz 以上!

 

优点:性能无疑是 Teensy 4.0 主要优点之一,在实际测试中表明,Teensy 4.0 的代码执行能力比 Teensy 3.6 快 5 倍以上,并且比 Teensy 3.2 快 15 倍。此外,它还具有诸多“高能”外设,如两个 480 Mbps USB 接口,3 个数字音频接口,3 个 CAN 总线和多个串行接口

 

缺点:相比一般的微控制器板,200 左右人民币的价格对于外设不算丰富的 Teensy 4.0 来说不太友好。 

 

项目应用:Teensy 4.0 是 IoT 项目(例如音频合成和分析)的理想选择。尤其对于已经从事过一些物联网项目的工程师来说,配合 Arduino IDE 使用 Teensy 4.0 构建项目不费吹灰之力。

 

号称“碾压”树莓派的单板计算机 ODROID C4

 

 

ODROID C4 采用与树莓派相同的尺寸设计,并搭载效能更高的 Amlogic S905X3 SoC,具有 4 个最高主频为 2GHz 以上的 Arm Cortex-A55 处理器核心,采用 ARMv8-A 架构并支持 Neon 与 Crypto 延伸指令集,内建具有 4 个运算单元且主频高达 650MHz 的 Mali-G31MP 图形处理器,支持 OpenGL ES 1.1/2.0/3.0、Vulkan 1.0、OpenCL 2.0 等 API,存储部分则搭载容量为 4GB 的 DDR4。

 

在 I/O 口部分,Odroid C4 提供 4 组 USB 3.2 Gen1,以及 USB 2.0 OTG、千兆太网路、HDMI 2.0、Debug Serial(UART)各 1 组,此外它还具有 40Pin GPIO 扩展接口,提供 SPI、UART、I2C、PWM、ADC、GPIO、DC 5V、DC 3.3V、DC 1.8V 等功能,并可透过 7 Pin 音频扩展接口增加 SPDIF、I2S 等功能。

 

在系统方面,ODROID C4 可以支持主流的 Android、Ubuntu、CoreELEC 等操作系统。

 

与树莓派 4 的 CPU 性能对比

 

 

与树莓派 4 的 GPU 性能对比

 

 

与树莓派 4 的存储性能对比

 

优点:ODROID C4 比树莓派快得多,特别是树莓派 4 之前。另外,ODROID C4 还带有巨大的散热器,这是另一个很大的优势。

 

缺点:与树莓派相比,ODROID C4 价格比较贵,这使得树莓派更具有性价比;并且树莓派 4 还支持板载的蓝牙和 WiFi。另外,在实际的使用中,ODROID C4 开发板不能像树莓派一样拥有高质量的软件和社区支持。因此,实际上不得不承认,树莓派 4 依旧是目前最值得入手的单板计算机,但是在拥有树莓派 4 之后,ODROID C4 仍值得一试。

 

项目应用:有许多项目可以与 ODROID C4 开发板一起使用,比如设计用于游戏机的数码相框,将环境传感器集成到娱乐系统和游戏套件组合中,对于许多需要高解析力的图像编码应用,ODROID C4 的用武之地绝对够精准。

 

具有蜂窝功能的物联网开发板 Particle Boron

 

 

Particle Boron 是一款功能丰富的蜂窝式开发套件,可以通过一个蜂窝服务将网状网络连接到一个蜂窝服务上,开发板本身也可以充当一个独立的蜂窝热点或网关。

 

Particle Boron 基于 Nordic nRF52840 和 u-blox SARA U201(2G / 3G)模块,内置电池充电电路,具有 20 个混合信号 GPIO 口,易于连接传感器等其它电子设备,Boron 也可以将现有的项目连接到云端,可以作为网关连接缺少或者不稳定的 WiFi 本地网络。

 

优点:Particle Boron 相对于 Particle Electron 的最大优势在于可以通过 WiFi 相互通信,然后将信息传递到远离蜂窝网络的中央站。此外,除了提供如排针,LiPo 连接器和按钮之类的基本功能外,Boron 价格也比较便宜友好。 

 

缺点:Particle Boron 所涉及到的资料都是英文,对英文基础较差的工程师不太友好。

 

项目应用:Particle Boron 可以用于连接整个缺少 WiFi 或不可靠的本地端点网关的不错选择,同时也是将项目连接到 Particle 设备云的理想选择之一。 

 

无可匹敌的边缘 AI 加速器 NVIDIA Jetson TX2 开发板

 

 

NVIDIA Jetson TX2 可以说是款精致小巧,功能强大的边缘 AI 加速板,它可以并行运行多个神经网络以用于图像分类,目标检测,分割和语音处理等应用,功耗也仅为 7.5 瓦。

 

开发板支持 NVIDIA JetPack,其中包括板级支持软件包(BSP),Linux OS,NVIDIACUDA,cuDNN 和 TensorRT 软件库,用于深度学习,计算机视觉,GPU 计算,多媒体处理等等。另一方面,NVIDIA JetPack 可通过 MicroSD 卡映像来使用,上手简单方便。而最重要的是,整个 NVIDIA Jetson 系列产品都使用相同的 JetPack SDK,因此可以与 NVIDIA 所有的 AI 平台完全兼容,用于训练和部署 AI 软件,这大大降低了不同产品间的兼容问题,也让开发者无难度的使用。

 

优点: Jetson TX2 是一个提供 GPU 加速并行处理的 AI 计算平台,基于 NVIDIA Pascal 架构的 GPU:完全支持所有现代图形 API,统一着色器并支持 GPU 计算。GPU 支持与 NVIDIA 独立 GPU 相同的所有功能,包括广泛的计算 API 和包括 CUDA 在内的库。

 

另外,NVIDIA 有一个名为 Jetson Inference 的开源项目,它可以在所有 Jetson 平台上运行。Jetson Interference 演示了各种机器学习技术,例如目标识别和目标检测,对于希望构建真实世界机器学习项目的开发人员而言,Jetson TX2 独一无二,理想的选择开端。

 

缺点:虽然 Jetson TX2 硬件性能强大,但在软件端需要更好的支持。另一个问题是价格,2000 多人民币的价格让人望而生畏,比树莓派 4 等单板计算机要贵得多。 

 

项目应用:Jetson TX2 的项目应用专而广,比如智能视频分析(IVA),无人机,机器人,游戏设备,虚拟现实(VR),增强现实(AR)和便携式医疗设备等领域。除此之外,也可以用于开发许多小型低功耗人工智能(AI)系统。而当涉及嵌入式物联网应用时,它也很受欢迎,包括入门级网络视频录像机(NVR),家用机器人和具有完整分析功能的智能网关。

 

 

AI&FPGA 交融互补的万金油开发盒子 AI BOX FZ5

 

 

AI BOX FZ5 是一款米尔科技与百度大脑合作的边缘计算盒子,面向批量化 AI 项目落地的原型开发平台。

 

AI BOX FZ5 核心采用赛灵思 Zynq UltraScale + MPSoC  SoC XCZU5EV 系列产品 XCZU5EV-SFVC784,集成了 ARM 四核 Cortex-A53(PS),双核 Cortex-R5(PS),Mali-400 MP2 图形处理单元和 Kintex Ultrascale + FPGA(PL)。自适应可伸缩计算架构,支持二次开发,支持快速模型迭代 4GB/8GB DDR4 SDRAM(64bit,2400MHz)搭配 32GB eMMC 的存储组合,支撑多模型 / 高精度模型部署 支持 DP、USB、HDMI、GigeNet 等丰富接口 支持 8-16 路视频解码,4-8 路智能分析。

 

优点:四核 Cortex-A53 具有强大的计算能力,双核 Cortex-R5 可用于实时处理应用,Mali-400 MP2 可用于加速图形处理,VCU 可用于硬件视频编解码加速应用,而 FPGA 具有完全可编程性。简直就是一个全能选手,配合丰富且常用的接口以及可扩展接口,可适应各种应用场景。

 

缺点:价格比较贵,3000 多人民币的价格基本上只有本行业的电子从业者或者公司层面才有真正的购买力需求,对于业余爱好者来说是一笔不小的开销。

 

项目应用:AI BOX FZ5 适用于智能安防,工业检测,医疗诊断,无人机巡检,科研, 消费,无人驾驶等广泛领域,如果不考虑成本,是一个真正的万金油产品。

 

以上就是 5 款“性格迥异”的各类别开发板,本文抛砖引玉,这 5 款开发板可能不是最受工程师的追捧,但绝对是值得尝试的。当然如果你还有其它补充的的开发板,请留言告诉我们。