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UP4000评测——性能最强、尺寸最小,单板计算机王者归来?

11/21 07:02 作者:曹顺程
阅读需 8 分钟
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作为电子工程师中曾经的一员,我一向对单板计算机抱有极大的热情。起始于树莓派、beaglebone black,让我见识到了国外开源硬件的魅力;中途又流连忘返于以国产全志、瑞芯微处理器为代表的诸如香蕉派,Firefly平台;但是在单板计算机的性能天花板上,有一位会当凌绝顶的玩家——研扬的UP系列开发板。如今,UP4000来了,这是不是性能最强且尺寸最小的单板计算机呢?盘它!

UP4000单板计算机

对于单板计算机,大家最关注的莫过于它的性能、功能、以及生态系统如何,不急,我们一样一样来看。首先了解下硬件配置,相信这也是大家喜闻乐见的。如下图所示,UP4000底部的散热器已经取下,从这些散热硅脂垫也能发现,具体涉及到的散热元件包括了核心的CPU、内存、电感等,在重度负载下,这些都是发热大户。

拿掉散热器后整个板子的尺寸也更加小巧了,长宽为85.6 mm x 56.5 mm。

配置上,我拿到的是UP4000的最高配置,核心CPU为英特尔的奔腾N4200,8GB的内存+64GB的存储。当然除了这个配置,UP4000系列还有英特尔N3350、E3950处理器,以及不同的内存、存储组合,用户可以根据需求选择。

下图则是UP4000的硬件框,基本上可以概览全部的功能,从另一方面也能发现板载的元器件非常丰富。

UP4000涉及到的具体板载资源如下:

内存为美光的内存,4颗2GB的LPDDR4,总共8GB,板载的存储为闪迪的64GB eMMC5.1。如果你觉得板载的存储不够用,那没关系,可以通过扩展板实现M.2接口的固定硬盘的扩展。

瑞昱的千兆以太网控制器RTL 8111,支持PCIe接口,连接千兆RJ45网口;

LATTICE FPGA(LCMXO2-640HC-6MG132C),通过它引出了40 PIN的扩展接口,包含了SPI、I2C、I2S、ADC、PWMUART、GPIO等信号。

英飞凌的TPM芯片(SLB9670VQ20),即安全芯片。TPM也就是可信平台模块,能保护嵌入式设备与系统的完整性和可靠性。借助安全密钥存储和对多种加密算法的支持,能为关键数据和进程提供了强大的保护。大家可以看下自己电脑上的计算机管理,基本上都会搭载这个模块。

瑞昱的音频编解码器(ALC888),对应引出6pin wafer接口,包含了麦克输入、音频输出。

英飞凌的N沟道MOSFET(BSC0923NDI)。

德州仪器的电源管理芯片TPS650940A0,TPS56C215和TPS568215。

ETRONTECH的USB3.0控制器(EJ899I),连接USB TYPE-C口,不仅支持USB3.2,而且还支持DP1.2,所以板载的USB-C口还支持4K @60Hz的显示输出。值得注意的是,USB Type-C接口同时支持USB OTG功能,可以提供5V@3A的供电。

有关于UP4000具体的系统参数、功能、接口也可以参考下表:

UP4000上的功能接口非常多,记不住的话也没关系,你只需要知道有没有你想要的功能接口就行了,接下来就实际上电感受下。

UP4000烧录系统上电

将UP4000底部的散热器装回去,不装回去怕压不住热量把CPU给“热”爆了。连接上键盘和鼠标,通过HDMI线连接显示器,接通电源。

可以发现,UP4000进入了单板计算机的bios,看来出厂不内置系统。

那我们就要来装个系统,看官方的介绍,可以支持windows10完整版,windows IoT操作系统,Yocto,以及Ubuntu 系统,本次测试安装的是Ubuntu系统。

安装完后可以从Ubuntu系统中看到CPU更详细的信息,英特尔奔腾N4200处理器,x86架构,CPU的主频显示为800MHz~2.5GHz,性能怎么样呢?

实际做了两组的测试,一是通过开源多线程的性能测试工具sysbench,这个工具可以最大程度的测试CPU的极限性能;二是通过测试工具memtester,用于给定的内存去测试内存错误,反馈结果,在这个测试中,我又给它加了一个计时功能,通过测试给定的256MB内存大小所用的时间来查看CPU的性能。

而结果也很显而易见,与树莓派3B比较,第一个测试大概为2倍的性能,第二个测试大概是3倍多的性能,优势非常明显。除了本身参数型的性能测试外,UP4000搭载Ubuntu系统实现日常的网页浏览,视频播放等等也是完全可行的,完全可以当做一台便携式的计算机来使用。(想了解具体测试过程/结果可以观看视频)

此外,不同于传统计算机,UP4000的控制功能也非常多,可以通过命令直接实现,比如控制上面的GPIO口,PWM信号等。另外,如果你加上转接板,还可以安装边缘计算卡UP AI CORE,直接兼容Intel官方提供的SDK,上手也比较容易。基于人工智能的边缘计算的最大的好处就是不用依赖云端,实现更加可靠和快速的推理,尤其面对稳定可靠性较高的工业应用,现在这种解决方式越来越受到厂商青睐,而UP4000+AI Core也是一个非常不错的组合。

小结

对于UP4000,体验下来其实很好总结,比他小的单板计算机性能没他强,比他性能强的单板计算尺寸没它小,很是任性。那么,你需要它吗?

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