Odbiornik RISC-V i komputer jednopłytkowy VisionFive 2

Od jakiegoś czasu obserwujemy otwarty, bezpłatny RISC-V ISA. Najpierw przeczytaliśmy specyfikacje, potem zobaczyliśmy rdzenie RISC-V w mikrokontrolerach, ale teraz jest nowa płyta, która oferuje wystarczającą moc obliczeniową w cenie wystarczająco niskiej, aby była naprawdę interesująca w komputerze jednopłytkowym. VisionFive 2 z powodzeniem uruchomił Kickstarter we wrześniu 2022 roku, ostatecznie otrzymując 8 GB pamięci RAM. I to działa! JH7110 nie przebije nowoczesnego komputera stacjonarnego ani nawet Raspberry Pi 4, ale jest wystarczająco dobry do uruchamiania środowiska komputerowego, przeglądania sieci i testowania oprogramowania.

I to jest spory problem, ponieważ architektura RISC-V zaczyna pojawiać się w wielu miejscach. Wyzwanie polegało na zdobyciu prawdziwego sprzętu wystarczająco wydajnego, aby uruchomić Linuksa i skompilować oprogramowanie, co nie kosztowało ani grosza. Jeśli ARM jest architekturą alternatywną, RISC-V jest nadal architekturą eksperymentalną i jest to problem podczas próby użycia VF2. Jest to temat, który powtarzamy wiele razy, ale należy tutaj pamiętać, że wypuszczenie większej liczby urządzeń na wolność to pierwszy krok do naprawy.

sprzęt komputerowy

Więc co dostałeś? VF2 jest dostępny w trzech wersjach, z dwoma, czterema i ośmioma gigabajtami pamięci RAM. Płytki są poza tym identyczne, a gwiazdą pokazu jest JH7110, 64-bitowy, czterordzeniowy RISC-V SoC. Z tym procesorem zintegrowany jest procesor graficzny Imagination BXE-4-32. Jest port USB-C, zwykle używany do zasilania płyty, 4 porty USB 3.0 współdzielące jedną linię PCIe 2.0 oraz dwa porty Gigabit Ethernet. Płyta ma tylko jeden port HDMI 2.0, ale może obsługiwać dwa monitory za pomocą portu MIPI DSI.

Istnieje również kilka fajnych funkcji kompatybilności z Raspberry Pi. Płytka ma 40-pinowe złącze GPIO, które jest w większości kompatybilne z pinami Raspberry Pi, a także ma 4-pinowe złącze Power over Ethernet we właściwym miejscu do korzystania z Pi PoE HAT. Działa to bardzo dobrze, a jedynym brakującym elementem jest sterowanie wentylatorem na HAT.

Jest też wpis MIPI. To powinno być kompatybilne z czymś w rodzaju kamer Raspberry Pi, chociaż nie mam pod ręką do przetestowania. Gniazdo kart SD, gniazdo eMMC i bardzo mile widziane gniazdo M.2 NVMe znajdują się na spodzie urządzenia. Nawet teraz uruchamianie NVMe nadal wymagało partycji rozruchowej na karcie SD, ale nadal skutkowało wzrostem prędkości, na jaki zasługuje dedykowana linia PCIe 2.0. Bezpośrednie uruchamianie z NVMe jest w planach, ale nie zostało jeszcze zaimplementowane.

Obsługa systemu operacyjnego

Sprzęt jest dość imponujący, ale narzędzie zależy od obsługi systemu operacyjnego i oprogramowania. Istnieje obraz Debiana, który widzi regularne aktualizacje, a problemy są stale naprawiane. To, na czym nam naprawdę zależy, to stan upstreamu i Ten proces się rozpoczął. Istnieje nadzieja na minimalny system rozruchowy z jądrem 6.3, chociaż istnieje sporo sterowników nadrzędnych, zanim system będzie w pełni użyteczny z jądrem waniliowym.

A jednym z tych sterowników, o których musimy wspomnieć, jest GPU. Znany jako GPU BXE-4-32, sprzęt jest rdzeniem GPU firmy Imagination Technologies i następcą architektury PowerVR. Imagination gra, aby swoje projekty zintegrować z chipsetem RISC-V, iw ramach tego wypuściła sterowniki open source dla swoich najnowszych produktów. Tam Ciągły wysiłek, aby wydobyć te silnikia niektóre żetony wzmocnienia wylądowały już na płaskowyżu.

Istnieje również szerszy problem z obsługą RISC-V. Większość nowoczesnych dystrybucji buduje pakiety RISC-V, ale nierzadko można znaleźć problemy lub awarie pakietów w tej mniej popularnej kompilacji. Na przykład chciałem zmierzyć panel VF2 za pomocą pakietu Phoronix Test Suite. Jest to dostępne jako pakiet noarch, ale ma wiele zależności, takich jak php-cli. To zależy php8.2i ten pakiet Obecnie nie można go zbudować na RISC-V w Debianie. Dostępna jest łatka naprawiająca problem, więc mogłem odbudować plik .deb na VF2 i sprawić, by wszystko działało.

Więc co do tych parametrów

Inwentaryzacja nowego, błyszczącego sprzętu jest zawsze zabawna. Wyobraź sobie więc moje rozczarowanie, gdy próbowałem zainstalować prawie każdy test procesora lub nie udało się go uruchomić. Podejrzewam, że jest to również nowość platformy RISC-V, ponieważ wiele testów PTS nie zostało jeszcze zbudowanych dla tej platformy.

Dla tych, którzy biegali, nie jest dobrze. Spojrzeć na moje wyniki. Podejrzewam, że wydajność może wzrosnąć, gdy oprogramowanie stanie się bardziej dojrzałe, ale obecnie jest daleko w tyle za Raspberry Pi 4. Jeff Girling zajmuje się tym forumrównież i odkrył, że VF2 obecnie prowadzi na boisku Pi B 3.

Istnieje kilka ważnych wyjątków od tych notatek. Po pierwsze, testy systemowe, które w dużej mierze opierają się na dostępie do dysku, pokazują znaczną przewagę dysku VF2. Pi uruchomił się z dysku NVMe za pośrednictwem adaptera USB3, ale oryginalna wydajność NVMe jest nadal znacznie lepsza.

Dlatego te dwa porty ethernetowe są szczególnie interesujące. Czy to coś może być przydatne jako router o wysokiej wydajności? Sprawdziłem wydajność pakietów push z instalacją Debiana i jest w stanie osiągnąć prędkość przewodową ok. Przeprowadziłem test prędkości iperf3 na maszynie przy użyciu prostego NAT, podobnego do standardowej instalacji routera, i udało mi się osiągnąć średnio 755 Mb/s. W przypadku opcji dwukierunkowej test zarządzał nieco ponad 600 Mb/s w obu kierunkach. Godny szacunku za wszystko oprócz pełnego gigabitowego połączenia internetowego. Wykonano prace mające na celu wprowadzenie OpenWRT na platformę, co może zapewnić lepszą przepustowość, ale najnowsza gałąź programistyczna OpenWRT nie uruchamia się na moim komputerze.

Do czego to jest dobre?

Cóż, przeszliśmy już sporo. Jak więc wyglądają tu mosiężne nity? VisionFive 2 ma pewien potencjał. Dwa porty Gigabit i nadchodząca obsługa OpenWRT sprawiają, że urządzenie za 100 USD jest kuszące jako router, a obsługa PoE nie boli. Dysk NVMe to kolejny krok naprzód i może istnieć powłoka wykonana dla VF2 jako sieciowego urządzenia pamięci masowej.

Nie jest wystarczająco mocny, aby być urządzeniem zastępczym dla komputerów stacjonarnych, a brak podwójnych portów HDMI nie pomaga. Różne dystrybucje nie mają jeszcze najwyższej klasy obsługi RISC-V. Co dziwne, może to być największa zaleta tej płyty. Czy wykonujesz jakieś prace konserwacyjne lub programistyczne? Czy sprawdziłeś już swój kod na procesorze RISC-V? To jest prawdziwa okazja tutaj. Jest to przystępna cenowo platforma do testowania obsługi RISC-V.

Ten proces trwa dla programistów na całym świecie. Jest to jeden z powodów, dla których wydajność jest nieco rozczarowująca. Wiele aplikacji wymagających wydajności ma wielofunkcyjność, technologię, która pozwala na kod specyficzny dla platformy, który może faktycznie poprawić wydajność. Jeśli platforma nie posiada dedykowanej implementacji, program powróci do wolniejszego domyślnego kodu. A biorąc pod uwagę względną nowość platformy RISC-V, nie jest zaskakujące, że wydajność nie jest jeszcze najlepsza.

Ale rok 2023 może być rokiem RISC-V SBC. VisionFive 2 jest dostępny i Ludzie w Pine64 Planuje nową płytę opartą na tym samym procesorze JH7110. Oto on następny Cześć Five Pro Rada, lub Procesor Ventana Veyron. Więc może nadszedł czas, aby zaryzykować i wypróbować RISC-V.