電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)單板計算機是一個“年輕”的術(shù)語,誕生于2018年,是指將微處理器、存儲器與接口部件安裝在同一塊印制板上的計算機。
單板計算機又簡稱為單板機,和其名稱最接近的是單片機,不過兩者在系統(tǒng)組成上有明顯的不同。單板機的概念上面已經(jīng)介紹過,單片機大家也較為熟悉,是將微處理器、存儲器與接口部件集成在一塊芯片上。對于RISC-V發(fā)展而言,我們近一段時間已經(jīng)看到非常多的RISC-V MCU,今天我們就來看一下RISC-V單板機的發(fā)展情況。
單板機因其外形小、靈活性高、超耐用且性能出色等優(yōu)點,在嵌入式物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。尤其是適用于一些嚴苛的工業(yè)使用環(huán)境中,在這些場景下,部署空間狹小無法放置普通計算機和散熱設(shè)備,同時又對操作系統(tǒng)運行有一定的需求,那么工業(yè)級單板機就是最適合的。
根據(jù)GIR (Global Info Research)的調(diào)研數(shù)據(jù),2021年全球單板機(SBC)營業(yè)額為21.33億美元,到2028年有望成長到29.02億美元。雖然從市場規(guī)模上看,單板機比MCU市場規(guī)模小很多,不過也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要一環(huán),對于RISC-V發(fā)展和落地大有益處。
“國內(nèi)首款RISC-V單板機”于去年年初正式發(fā)布,來自賽昉科技。這款基于Linux操作系統(tǒng)的RISC-V單板機命名為“星光”,經(jīng)歷了兩年多的自主研發(fā),在無風扇、體積小、功耗低的基礎(chǔ)上,具備目前臺式計算機的各種可擴展性功能,極大地降低了RISC-V的準入門檻,可以應(yīng)用在機械、交通、能源等諸多領(lǐng)域。根據(jù)介紹資料,“星光”面積只有85mm x 70mm,價格僅為868元(119美金)起,這款單板機搭載昉·驚鴻 JH7100 SoC,芯片采用雙核64位高性能RISC-V CPU,自帶2MB的二級緩存,工作頻率最高可達1.2GHz。
圖源:賽昉科技
當然,有些人也將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機”,證明我國在這方面的起步是比較早的。“星光”一經(jīng)發(fā)布,在國外也引起了廣泛的關(guān)注,YouTube上面的知名科技博主紛紛搶先體驗,并形成了積極的討論。在“2022(第七屆)思維實驗室論壇”上,“星光”也被評為集成電路領(lǐng)域的“2021年度產(chǎn)品”。
今年5月,openEuler官方宣布,歐拉開源操作系統(tǒng)(openEuler)在賽昉科技的昉·星光RISC-V單板機上成功運行,基礎(chǔ)軟件適配成功,整體運行過程較為流暢,外設(shè)工作正常,這讓“星光”再次引起了廣泛的關(guān)注。
目前國內(nèi)除了“星光”,比較受關(guān)注的RISC-V單板機還有RVBoards-D1-哪吒。
RVBoards-D1-哪吒基于全志D1 單核玄鐵C906 64-位RISC-V 處理器芯片打造,該芯片主頻為1.0 GHz,配有HiFi4 DSP、G2D 2D圖像加速器。在RVBoards-D1-哪吒上,除了存儲資源,還有視頻、音頻、USB和網(wǎng)絡(luò)連接等豐富的接口資源。據(jù)悉,RVBoards-D1-哪吒在國內(nèi)的售價為99美元,國內(nèi)為599元人民幣。
圖源:澎峰科技
筆者之所以沒有贊同一些人將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機”,因為在時間軌跡上,硅谷創(chuàng)業(yè)公司SiFive的HiFive系列明顯時間更早。早在2018年,SiFive就開源了HiFive Unleashed單板機,核心芯片為 1.5GHz U540 SoC,配備 8GB DDR4 (ECC)、一個千兆以太網(wǎng) (GbE) 端口、一個 microSD 插槽、FMC 連接器。
圖源:SiFive
不過,在經(jīng)過了嘗鮮測試之后,很多人對HiFive Unleashed單板機僅有的8GB DDR4不是很滿意。但隨后于2020年 10 月發(fā)布的HiFive Unmatched 依然是8GB運存,好在SiFive在2020年12月又增發(fā)了一款 16GB RAM 的HiFive Unmatched。
圖源:SiFive
HiFive Unmatched主板采用標準的Mini-ITX尺寸,搭載SiFive FU740 SoC,具有4個64bitSiFive U74處理器核心,搭配嵌入式64bitSiFive S7處理器核心,支持以RISC為基礎(chǔ)的RISC-V開源指令集架構(gòu),可以搭配內(nèi)置于Freedom U-SDK的U-Boot與Linux Kernel,或附隨內(nèi)存卡的Linux操作系統(tǒng)運行。HiFive Unmatched售價在665美元。
開放硬件公司Pine64也在大力推動RISC-V單板機的發(fā)展,該公司表示即將推出一款RISC-V單板機,“將會是最強大的RISC-V供電板”。
下面看看低價位的RISC-V單板機,MangoPi (芒果派)此前推出了一款售價僅為39美元的RISC-V單板機,由全志科技D1/F133A 處理器驅(qū)動,不過如此低的價格你很難獲得滿意的速度表現(xiàn),且只有 64MB 的 DDR2 存儲空間。當然, MangoPi-Nezha還不是最便宜的,Sipeed(矽速科技)推出的搭載全志科技D1 芯片的 Lichee RV僅需17美元加上5美元的運費就可以買到。
此外,RISC-V國際開源實驗室還推出過一款對標樹莓派的RISC-V單板機,命名為PicoRio。這款單板機采用全開源模式,從CPU設(shè)計,到PCB電路板設(shè)計,再到操作系統(tǒng)核心軟件全部開源。
PicoRio基于開源的 64 位RISC-V多核處理器芯片,1.0 版本支持Linux和Google V8 JavaScript引擎,功耗水平比樹莓派4更低,但是價格還做不到樹莓派的水平。
能夠看出,在主打商業(yè)化的RISC-V單板機方面,SiFive以及國內(nèi)的賽昉科技是走的較為靠前的,一些低成本的RISC-V單板機則更多選擇以全志科技D1為核心,不過目前還是無法和樹莓派抗衡,除非其他配置降低到很差的程度,這對于RISC-V單板機發(fā)展是一個挑戰(zhàn)。同時,無論是基于ARM架構(gòu)的單板機,還是基于x86架構(gòu)的單板機,在尺寸標準化和功能定制等方面都已經(jīng)做的很好,RISC-V作為后來者,要想搶奪市場,還需要拿出更多的“誠意”。
單板計算機又簡稱為單板機,和其名稱最接近的是單片機,不過兩者在系統(tǒng)組成上有明顯的不同。單板機的概念上面已經(jīng)介紹過,單片機大家也較為熟悉,是將微處理器、存儲器與接口部件集成在一塊芯片上。對于RISC-V發(fā)展而言,我們近一段時間已經(jīng)看到非常多的RISC-V MCU,今天我們就來看一下RISC-V單板機的發(fā)展情況。
單板機因其外形小、靈活性高、超耐用且性能出色等優(yōu)點,在嵌入式物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。尤其是適用于一些嚴苛的工業(yè)使用環(huán)境中,在這些場景下,部署空間狹小無法放置普通計算機和散熱設(shè)備,同時又對操作系統(tǒng)運行有一定的需求,那么工業(yè)級單板機就是最適合的。
根據(jù)GIR (Global Info Research)的調(diào)研數(shù)據(jù),2021年全球單板機(SBC)營業(yè)額為21.33億美元,到2028年有望成長到29.02億美元。雖然從市場規(guī)模上看,單板機比MCU市場規(guī)模小很多,不過也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要一環(huán),對于RISC-V發(fā)展和落地大有益處。
“國內(nèi)首款RISC-V單板機”于去年年初正式發(fā)布,來自賽昉科技。這款基于Linux操作系統(tǒng)的RISC-V單板機命名為“星光”,經(jīng)歷了兩年多的自主研發(fā),在無風扇、體積小、功耗低的基礎(chǔ)上,具備目前臺式計算機的各種可擴展性功能,極大地降低了RISC-V的準入門檻,可以應(yīng)用在機械、交通、能源等諸多領(lǐng)域。根據(jù)介紹資料,“星光”面積只有85mm x 70mm,價格僅為868元(119美金)起,這款單板機搭載昉·驚鴻 JH7100 SoC,芯片采用雙核64位高性能RISC-V CPU,自帶2MB的二級緩存,工作頻率最高可達1.2GHz。
圖源:賽昉科技
當然,有些人也將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機”,證明我國在這方面的起步是比較早的。“星光”一經(jīng)發(fā)布,在國外也引起了廣泛的關(guān)注,YouTube上面的知名科技博主紛紛搶先體驗,并形成了積極的討論。在“2022(第七屆)思維實驗室論壇”上,“星光”也被評為集成電路領(lǐng)域的“2021年度產(chǎn)品”。
今年5月,openEuler官方宣布,歐拉開源操作系統(tǒng)(openEuler)在賽昉科技的昉·星光RISC-V單板機上成功運行,基礎(chǔ)軟件適配成功,整體運行過程較為流暢,外設(shè)工作正常,這讓“星光”再次引起了廣泛的關(guān)注。
目前國內(nèi)除了“星光”,比較受關(guān)注的RISC-V單板機還有RVBoards-D1-哪吒。
RVBoards-D1-哪吒基于全志D1 單核玄鐵C906 64-位RISC-V 處理器芯片打造,該芯片主頻為1.0 GHz,配有HiFi4 DSP、G2D 2D圖像加速器。在RVBoards-D1-哪吒上,除了存儲資源,還有視頻、音頻、USB和網(wǎng)絡(luò)連接等豐富的接口資源。據(jù)悉,RVBoards-D1-哪吒在國內(nèi)的售價為99美元,國內(nèi)為599元人民幣。
圖源:澎峰科技
筆者之所以沒有贊同一些人將“星光”定義為“全球首款RISC-V單板機”,因為在時間軌跡上,硅谷創(chuàng)業(yè)公司SiFive的HiFive系列明顯時間更早。早在2018年,SiFive就開源了HiFive Unleashed單板機,核心芯片為 1.5GHz U540 SoC,配備 8GB DDR4 (ECC)、一個千兆以太網(wǎng) (GbE) 端口、一個 microSD 插槽、FMC 連接器。
圖源:SiFive
不過,在經(jīng)過了嘗鮮測試之后,很多人對HiFive Unleashed單板機僅有的8GB DDR4不是很滿意。但隨后于2020年 10 月發(fā)布的HiFive Unmatched 依然是8GB運存,好在SiFive在2020年12月又增發(fā)了一款 16GB RAM 的HiFive Unmatched。
圖源:SiFive
HiFive Unmatched主板采用標準的Mini-ITX尺寸,搭載SiFive FU740 SoC,具有4個64bitSiFive U74處理器核心,搭配嵌入式64bitSiFive S7處理器核心,支持以RISC為基礎(chǔ)的RISC-V開源指令集架構(gòu),可以搭配內(nèi)置于Freedom U-SDK的U-Boot與Linux Kernel,或附隨內(nèi)存卡的Linux操作系統(tǒng)運行。HiFive Unmatched售價在665美元。
開放硬件公司Pine64也在大力推動RISC-V單板機的發(fā)展,該公司表示即將推出一款RISC-V單板機,“將會是最強大的RISC-V供電板”。
下面看看低價位的RISC-V單板機,MangoPi (芒果派)此前推出了一款售價僅為39美元的RISC-V單板機,由全志科技D1/F133A 處理器驅(qū)動,不過如此低的價格你很難獲得滿意的速度表現(xiàn),且只有 64MB 的 DDR2 存儲空間。當然, MangoPi-Nezha還不是最便宜的,Sipeed(矽速科技)推出的搭載全志科技D1 芯片的 Lichee RV僅需17美元加上5美元的運費就可以買到。
此外,RISC-V國際開源實驗室還推出過一款對標樹莓派的RISC-V單板機,命名為PicoRio。這款單板機采用全開源模式,從CPU設(shè)計,到PCB電路板設(shè)計,再到操作系統(tǒng)核心軟件全部開源。
PicoRio基于開源的 64 位RISC-V多核處理器芯片,1.0 版本支持Linux和Google V8 JavaScript引擎,功耗水平比樹莓派4更低,但是價格還做不到樹莓派的水平。
能夠看出,在主打商業(yè)化的RISC-V單板機方面,SiFive以及國內(nèi)的賽昉科技是走的較為靠前的,一些低成本的RISC-V單板機則更多選擇以全志科技D1為核心,不過目前還是無法和樹莓派抗衡,除非其他配置降低到很差的程度,這對于RISC-V單板機發(fā)展是一個挑戰(zhàn)。同時,無論是基于ARM架構(gòu)的單板機,還是基于x86架構(gòu)的單板機,在尺寸標準化和功能定制等方面都已經(jīng)做的很好,RISC-V作為后來者,要想搶奪市場,還需要拿出更多的“誠意”。
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發(fā)表于 01-24 00:32
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