如果您正在尋找一款可靠的單板計算機來提升您的下一個項目,但找不到滿足您需求的 Raspberry Pi,讓我們看看我是否可以提供幫助。在這篇詳細的評論中,我將向您介紹 Banana Pi CM4,這是一款適用于各種任務的多功能且功能強大的解決方案。從經(jīng)驗豐富的 SBC 老手到 Raspberry Pi 轉換者,Banana Pi 計算模塊 4 適合每個人,而且還不是最糟糕的體驗。和我一起深入研究它的特性和性能,以幫助您對這款基于 Amlogic A311D 的小型單板計算機做出明智的決定。
在這篇特別的評論中,我將主要關注 Banana Pi CM4 和 IO 板的功能和支持,盡管我已經(jīng)包含了可比較的 Raspberry Pi 數(shù)據(jù),因此您可以比較這兩個板共享的原始計算能力和其他功能..
軟件支持
在收到 Banana Pi CM4 和 IO 板時,只有幾張圖片可用。Banana Pi 本身已經(jīng)提供了 Debian 10 和 Ubuntu 20.04 基于 Linux 的操作系統(tǒng)映像,Ubuntu 也獲得了 MATE 桌面選項。如果你想運行 Android,他們還有一個 Android 9 映像可供獲取。
還有一些非官方的 Armbian 版本可用,其中有 Debian 11 (Bullseye) 和 Ubuntu 22 (Jammy) 選項。如果您正在尋找桌面環(huán)境,他們可以下載 Cinnamon、Gnome 和 XFCE 版本。
規(guī)格
規(guī)格 | BananaPi CM4(在 IO 板上) | Raspberry Pi CM4(在 IO 板上) |
---|---|---|
片上系統(tǒng) | 半導體 A311D | 博通BCM2711 |
中央處理器 | 4 個 ARM Cortex-A73 (2.4GHz) | 4x ARM Cortex-A72 |
2 個 ARM Cortex-A53 (2GHz) | ||
顯卡 | ARM Mali-G52 | Videocore VI |
內存 | 4GB | 1/2/4/8GB LPDDR4-3200 內存 |
貯存 | eMMC(16 至 128GB 選項) | eMMC(0 至 128GB 選項) |
microSD 卡槽 | microSD 卡槽(僅適用于 Lite CM4) | |
聯(lián)網(wǎng) | 10/100/1000Mbit RJ45 以太網(wǎng) | 10/100/1000Mbit RJ45 以太網(wǎng) |
2.4/5GHz IEEE 802b/g/n/ac 無線網(wǎng)絡 | 可選 2.4/5GHz IEEE 802.11b/g/n/ac WiFi | |
藍牙4.2 | 藍牙 5 / 低功耗藍牙 | |
輸入/輸出 | 1x HDMI 2.1 輸出(最高 4K60) | 2x HDMI |
MIPI DSI(顯示器) | MIPI DSI(顯示器) | |
MIPI CSI(相機) | MIPI CSI(相機) | |
2x USB2.0 A型 | 2x USB2.0 A型 | |
1 個 USB2.0 Type-C(直流輸入和 OTG) | 1 個微型 USB OTG | |
26 針 GPIO 接頭 | 1x USB2.0 接頭 | |
nanoSIM 卡槽 | 40 針 GPIO 接頭 | |
microPCIe (PCIe & USB2.0) | PCIe Gen 2 x1 | |
專用 UART 接頭 | ||
雜項 | 2 個硬件按鈕 | 實時時鐘 |
PWM 風扇接頭 | ||
力量 | USB-C | 12V3A 直流桶形插座 |
GPIO 接頭 | PoE(與 Pi 兼容的 PoE Hat) | |
GPIO 接頭 |
測試細節(jié)
在我們親自了解結果之前,您應該知道我選擇使用 Armbian Bullseye 圖像進行測試,它基于 6.0.14 Linux 內核。由于 2 個 Noctua NF-F12 風扇獨立于電路板本身并全速供電,因此在任何測試期間都沒有發(fā)生熱節(jié)流。 Raspberry Pi 在最新的 Raspberry Pi OS (Debian 11 Bullseye) 上運行內核 6.1.21-v8+。我用于此測試的 Raspberry Pi CM4 也是 2GB、支持 WiFi 的 16GB eMMC 型號,因此它的 RAM 比 Banana Pi 少 2GB。在大多數(shù)測試中,這不會產(chǎn)生任何影響,但值得牢記這一點。
計算基準
這兩種計算模塊產(chǎn)品之間最大的區(qū)別之一是 Banana Pi CM4 在其 SoC 上以 big.LITTLE 配置封裝了額外的 2 個 CPU 內核。Amlogic A311D 的 4 個 Cortex-A73 和 2 個 A53 內核(分別為 2.4GHz 和 2GHz)是否會領先 Raspberry Pi 的 4 個 Broadcom Cortex-A72 內核 1.5GHz?
當我開始對越來越多的具有不同頻率的多個 CPU 內核集群的主板進行基準測試時,我在這里的測試也可以發(fā)現(xiàn)差異。鑒于此,任何提供單核基準測試的東西也將在每個集群的 1 個核心上進行測試。
Unix 平臺
極客跑分 6
7-Zip 基準:
加密基準
OpenSSL 基準測試
兩塊板都使用 OpenSSL 1.1.1n 進行此測試,aes-256-cbc以各種塊大小運行 3 秒。結果以每秒處理的 1000 字節(jié)為單位。
加密++基準:
WireGuard 基準測試:
cpuminer-multi 基準測試:
軟件基準測試
PHPBench
工作臺:
WavPack 音頻編碼:
TensorFlow 精簡版:
圖形處理器基準
GPU 基準不是我之前提交給評論的東西,所以請耐心等待,它可能需要一些調整,所以請在評論中留下您對未來 GPU 測試希望看到的內容的反饋!
瀏覽器基準
為了提供一些與桌面相關的東西,我們以網(wǎng)絡瀏覽器測試的形式增加了一些新成員。在BrowserBench網(wǎng)站和 Raspberry Pi上提供的 3 個測試中,我使用 Armbian 構建附帶的默認瀏覽器 (Mozilla Firefox),我們使用桌面操作系統(tǒng)附帶的 Chromium 瀏覽器。一切都在 1080p 下進行了測試。每個測試本身都會經(jīng)歷多次迭代,盡管我選擇在此基礎上每運行 3 次,下面提供的數(shù)字是這 3 次測試的平均值。
網(wǎng)絡基準
以太網(wǎng)
對于有線連接,Banana Pi CM4 采用 GigE (10/100/1000Mbit) Realtek RTL8211f,我用眾所周知的常用 iperf3 測試對其進行了測試。我們將檢查兩個板上的上傳、下載和組合/雙向速度,以了解它如何處理每種情況。
無線上網(wǎng)
Banana Pi CM4 本身有一個 Realtek RTL8822cs WiFi 5 芯片(它也提供藍牙 4.2/LE),我將使用與上面相同的 iperf3 測試來查看 WiFi 性能在我們的 fruity compadres 上的表現(xiàn)。值得注意的是,模塊和載板均未配備天線,但 Raspberry Pi 確實提供經(jīng)過認證的天線,因此我們將在每個模塊的 uF 連接器上使用它。
測試是在距離我的 Unifi U6-LR 接入點 5 米且視線范圍內進行的。當使用外部天線測試 Raspberry Pi 時,該dtparam=ant2條目被添加到/boot/config.txt文件中并且系統(tǒng)重新啟動。
WiFi 統(tǒng)計 | BananaPi(裸機) | BananaPi(天線) | 樹莓派(裸機) | 樹莓派(天線) |
---|---|---|---|---|
鏈接質量 | 53% | 97% | 94% | 89% |
信號電平 | -73 dBm(0.05 納瓦) | -42 dBm(0.06 微瓦) | -42 dBm(0.05 微瓦) | -48 dBm(0.01 微瓦) |
上傳 | 158 | 12.4 | 83.8 | 83.4 |
下載 | 81.8 | 58.2 | 85.3 | 84.3 |
雙向上傳 | 144 | 3.11 | 1.8 | 1.35 |
雙向下載 | 11.9 | 50.8 | 82.6 | 82.2 |
有趣的是,我習慣于抱怨沒有外部天線的 Banana Pi 板上的 WiFi 性能,但這個 BPI-CM4 讓我感到驚訝。板載 PCB 天線的數(shù)字非常好。事實上,如此“好”,以至于當移動到外部天線時,我們的速度會急劇下降,盡管信號強度會上升。我可能在這里完全遺漏了一些東西,所以如果我們有任何人可以闡明正在發(fā)生的事情以及我是否可以做些什么來改進它并重新測試,請指出來!我看到了與 Raspberry Pi CM4 的相似之處。使用板載天線,我們看到 94% 以上的信號質量,但天線實際上降低了這一點,盡管速度保持大致相同。
我在下面提供了一張表格,其中包含有關 WiFi 連接的更多信息。
存儲基準
microSD卡
不幸的是,我只能分享 Banana Pi CM4 的 microSD 卡基準測試/速度,因為我的 Raspberry Pi 計算模塊 4 有一個 eMMC 模塊,這意味著與 Raspberry Pi 計算模塊 IO 板上的 microSD 插槽的連接根本不存在。為了保存另一個巨大的列表,我測試了我的microSD 卡基準測試中最受歡迎的幾個。未來幾周將對我收藏的所有 microSD 卡進行全面測試!
測試(塊大小) | 亞馬遜基礎款 64GB | 閃迪至尊高速 32GB | 閃迪至尊極速 64GB | 閃迪至尊極速 128GB | 三星 EVO Plus 32GB | 三星 PRO 耐力 32GB | 三星 PRO Plus 128GB |
---|---|---|---|---|---|---|---|
閱讀 (4k) | 24.85 | 14.15 | 13.79 | 13 | 16.17 | 16.37 | 20.78 |
寫入 (4k) | 6.6 | 4.1 | 2.93 | 2.52 | 4.08 | 3.9 | 3個 |
隨機讀取 (4k) | 16.02 | 10月16日 | 10.01 | 9.45 | 16.13 | 16.3 | 15.67 |
隨機寫入 (4k) | 5.77 | 2.39 | 4.04 | 4.4 | 3.22 | 1.95 | 2.97 |
閱讀 (16k) | 57.63 | 35.3 | 37.3 | 38.49 | 42.27 | 35.5 | 45.13 |
寫入 (16k) | 22.54 | 14.52 | 12.64 | 10.84 | 17.47 | 18.86 | 9.66 |
隨機讀取 (16k) | 42.96 | 28.74 | 37.36 | 38.63 | 42.02 | 35.75 | 38.83 |
隨機寫入 (16k) | 21.79 | 5.88 | 7.12 | 8.84 | 16.42 | 14.38 | 8.12 |
讀取 (512k) | 77.59 | 78.15 | 79.59 | 78.74 | 80.97 | 81.02 | 81.83 |
寫入 (512k) | 48.02 | 11.91 | 34.29 | 36.38 | 19.86 | 14.2 | 32.71 |
隨機讀取 (512k) | 77 | 77.35 | 79.62 | 78.63 | 80.26 | 80.89 | 81.23 |
隨機寫入 (512k) | 49.82 | 13.66 | 31.9 | 34.74 | 18.62 | 17.52 | 32.02 |
讀取 (1M) | 77.58 | 80.02 | 80.86 | 79.04 | 81.76 | 82.08 | 83.15 |
寫入(1M) | 50.53 | 14.91 | 35.29 | 38.63 | 19.8 | 18.65 | 34.34 |
隨機讀取 (1M) | 77.97 | 79.92 | 80.95 | 79.63 | 81.78 | 82.24 | 82.97 |
隨機寫入(1M) | 51.3 | 14.2 | 34.55 | 37.75 | 14.75 | 17.15 | 34.29 |
閱讀 (16M) | 79.03 | 80.13 | 83.91 | 83.16 | 82.66 | 83.43 | 85.82 |
寫入 (16M) | 51.03 | 15.56 | 38.28 | 40.86 | 19.79 | 24.42 | 35.75 |
隨機讀取 (16M) | 78.74 | 82.87 | 83.9 | 83.38 | 83.07 | 83.24 | 85.81 |
隨機寫入(16M) | 50.91 | 15.01 | 38.15 | 40.03 | 19.92 | 19.82 | 35.98 |
電子多媒體卡
我的 Banana Pi CM4 配備了一個 16GB 三星 AJTD4R HS200 eMMC 模塊,而 Raspberry Pi CM4 則使用“相同”的三星 AJTD4R 模塊,以 DDR/HS400 模式運行。這種差異意味著 Banana Pi 在此表中名列前茅。
USB 基準
鑒于這些 Banana Pi CM4 和 Raspberry Pi IO 板上的 USB 端口僅為 USB 2.0,我們不會用我的測試硬件將它們最大化,但很有趣的是看看它們可以推出什么,如果這對我們來說很重要你。
USB 性能 | 香蕉派 CM4 (A73) | 樹莓派 CM4 |
---|---|---|
USB 固態(tài)硬盤(MB/秒) | 29.8 | 31.2 |
USB 以太網(wǎng) (Mbit/s) | 313 | 312 |
溫度
如果您打算長時間以較重的負載運行 Banana Pi CM4,您肯定會想要投資一些冷卻設備。雖然較舊的 Raspberry Pi 板可能讓我們認為這些 SBC 可以在沒有它的情況下運行得很好,但很快就會發(fā)現(xiàn),在當今更高功率繪制核心的時代,這不再會削減它。
stress-ng在所有內核上使用--matrix 0,沒有冷卻的 Banana Pi CM4 在 5 秒內開始節(jié)流(節(jié)流從 70c 開始)到 2208/1074MHz(big.LITTLE),幾秒鐘后下降到 1800/1398MHz,10 分鐘后,我們卡在了 1000/1000MHz。不理想。
通過在 SoC/RAM 上添加一個小散熱器,它可以在節(jié)流前持續(xù)更長的時間(10 秒),而且至關重要的是,它可以在更長的時間內保持更高的頻率。10 秒后的初始節(jié)流頻率為 2208/1800MHz,10 分鐘后穩(wěn)定在 1800/1398MHz。
不過,關于一些實際溫度數(shù)據(jù)。遺憾的是,我目前沒有任何 CM4 特定的冷卻解決方案(盡管SQ1 Passive Raspberry Pi 冷卻器的創(chuàng)建者確實有一個更新的計算模塊冷卻器正在開發(fā)中!)所以我在這里的測試將包括裸板,一個小金屬覆蓋 SoC/RAM 的散熱器,以及我的頂級基準冷卻解決方案。該解決方案包括前面提到的 2 個 Noctua NF-NF12 風扇,一個在電路板底部吹氣,一個推到頂部。
能量消耗
此比較中的 2 個計算模塊和 IO 板通過不同的方式供電,因此我需要使用不同的工具來測量功耗。這意味著存在差異的空間,這些應該被視為粗略的指導,而不是 100% 真實的科學價值。這些值來自計算模塊及其各自的載板,啟用了 WiFi/BT 并連接了以太網(wǎng)。沒有外圍設備或附加物品。
Banana Pi CM4 通過 USB-C(或者如果你喜歡的話,通過接頭連接器)供電,而 Raspberry Pi CM4 可以通過 12v DC 桶形插孔、PoE(帶帽子)、一組專用外部電源供電PSU 引腳或 GPIO 接頭連接器。
總結:測試的想法和筆記
正如我最初提到的,多虧了Neil,我們有了運行 Linux 內核 6.0.14 的 Armbian 版本,總體而言這是一次非常好的體驗,沒有明顯的問題。
在默認配置的重/最大負載下,A311D 似乎確實在這個 Banana Pi 計算模塊中運行很熱,因此為了防止在繁重的任務上發(fā)生熱節(jié)流,你需要一些體面的冷卻或者只是接受你的 CPU 頻率將要遭受。我目前沒有特定于 CM4 的冷卻選項,因此為了防止模塊在最重的基準測試負載下節(jié)流,我不得不將銅散熱器連接到 SoC/RAM 并在一個開著窗戶的房間里使用 3 個 120mm 風扇,將上述房間的環(huán)境溫度降至 18 攝氏度左右。這可能是一個極端的案例,有點矯枉過正,但是嘿,你已經(jīng)通過我的數(shù)千個單詞做到了這一點并且不認為我會胡說八道嗎?
我在哪里可以買到 Banana Pi CM4?
此時購買這些計算模塊和載板組合之一的最佳地點是SinoVoip 的官方速賣通商店。在發(fā)布時,您可以以 105 美元的價格購買 Banana Pi CM4 和 CM4IO 板,包括運費(但不含稅),我認為就您獲得的性能而言,這是非常物有所值的。如果您只需要 BPI-CM4 本身,目前為 90 美元,含運費,不含稅。
結論:它是 Raspberry Pi CM4 的替代品嗎?
Banana Pi CM4 與 Raspberry Pi CM4 載板引腳兼容,因此如果您無法使用 Raspberry 選項,那么 Banana Pi 計算模塊可能是需要注意的東西。但是,您將以 CPU 性能換取軟件支持,因此這取決于您打算將其用于什么目的。在家修修補補并擺弄 CM4 載板?當然,發(fā)瘋!用于工業(yè)或長期生產(chǎn)用途?您可能需要考慮一下對您而言重要的事情。Banana Pi CM4 入門頁面 是查找相關信息的好地方!
Banana Pi CM4 比 Raspberry Pi CM4 好嗎?我會自己買一個嗎?Better 確實是主觀的,取決于 Banana Pi 模塊缺失的功能是否足以成為情緒殺手。不過,我會自己買一個,因為只要你能馴服這只火獸,它就會為你提供額外的力量。
審核編輯黃宇
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