本文主要是介绍平头哥的TH1520开发板,牛逼!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
来源 | 知乎-蓝宝玉
整理&排版 | 嵌入式应用研究院
平头哥是谁?
平头哥其实是阿里旗下负责芯片的业务板块——平头哥半导体。当年阿里为了做芯片,收购了原来的杭州中天微,然后经过一系列的整合和发展,成为了今天的平头哥芯片业务。
“平头哥”原指非洲大草原上的蜜獾,因为留了一个“小平头”,而且特别头铁,不管是狮子、老虎、眼镜蛇还是刺猬都敢单挑,然后产生特别多有趣的视频发到网上,因此被网友戏称为“平头哥”。马爸爸专门给阿里的芯片业务赐名“平头哥”,就是寓意“生死看淡,不服就干”,希望这块业务可以不惧强权,勇于突破技术的封锁。同时,以动物命名业务线也是阿里一贯的命名习惯,比如:天猫、菜鸟、飞猪、闲鱼、盒马……
目前BBAT(字节、百度、阿里、腾讯)几家互联网大厂,都有自己的芯片业务。但是字节RISC-V服务器芯片八字还没一撇;百度的昆仑芯雷声大雨点小;腾讯的芯片业务也是像它的名字“蓬莱”一样——“若隐若现”,时不时还传出裁员解散的消息。相比之下,阿里的芯片业务则稳定得多。
阿里的芯片业务主要分两块,一块是Arm服务器业务——平头哥使用Arm架构进行CPU设计,自研Arm服务器芯片。据了解这块已经有自己的服务器芯片落地了,在阿里云的官网上是真的能租到平头哥自研Arm芯片【倚天710】的服务器,并且还给出了非常详细的迁移教程,帮助企业把服务器从X86架构往Arm架构上迁移。有个朋友就尝试了把自己的博客小站移到了Arm服务器上,目前运行稳定。
另一块就是目前技术圈备受关注的RISC-V业务。
目前平头哥的RISC-V业务以IP授权模式为主,就是类似之前的Arm,通过CPU软IP的授权赚license费用。但是作为一项新兴的CPU架构,很多IP设计厂商对其商用的可行性还有一定的顾虑,因此平头哥觉得自己做一颗芯片,以消除合作伙伴的顾虑。所以就有了问题中提到的TH1520芯片。
TH1520是平头哥用自研IP、自己设计的SoC芯片。芯片采用的是自研RISC-V架构的C910 CPU,4核,主频可以跑到1.85GHz(其实可以超频到2G),集成了GPU、NPU、音视频接口、控制接口等各种模块,已经是一颗功能非常完善的SoC了。而且这不是测试片,据平头哥的人说,已经完成了批量量产,真的可以下单批量购买,管够。
图:平头哥TH1520芯片框图,四核C910 RISCV CPU
所以,TH1520可以理解为C910核的“参考设计”和“成功量产案例”。
在这颗芯片的“成功量产案例”的基础上,平头哥又和BleagleBoard合作,做了一块基于TH1520芯片的开发板,这块开发板,就可以理解为这颗芯片的“参考设计”和“成功量产案例”了。
关于BleagleBoard
BleagleBoard是一家老牌的创客硬件设计制造厂商,在海外电子创客圈非常知名,仅次于树莓派和arduino。
Bleagle的原意是比格犬,社区logo也是一只比格犬。这点倒是和平头哥呼应了,两个动物公司搞在了一起。
BleagleBoard之前在海外的名气比较大,用TI的芯片比较多。这几年也是瞄准了国内市场,在积极和国内的芯片厂商合作,毕竟国内的电子产业链太香了,在珠三角做打板贴片太方便太便宜了,这几年国产芯片也是又便宜质量又好。
并且BleagleBoard还特别看好RISC-V架构。早在21年的时候,就计划跟赛昉一起做一款RISC-V的开发板,但是由于芯片的一些问题,项目搁置了。
跟BleagleBoard有过一些接触。他们是一群老外特别实诚、特别技术宅的老外,不喜欢搞预售、饥饿营销那一套花里胡哨的东西。所以他们家做的板子一定是在保证芯片可以稳定量产,开发板也可以稳定量产,并且备足货之后才会发布。之前和上一家闹翻好像就是因为他们的芯片没稳定供货,板子都还没做出来,就逼着他们上线预售。这也侧面证明TH1520是真的稳定量产了。
芯片能稳定量产真对于厂商来说真的是一个很重要的里程碑,也是区分厂商是不是PPT造芯的一个重要标志。
说回这块开发板
这块板很像树莓派4B,性能也很相似。确实C910的规格就是奔着Arm A7X的CPU的性能做的。
不一样的地方是,板子倒角的弧度会大一些,像个冲浪板。这也是BleagleBoard板子一贯的设计风格,这样更方便塞进一些比较圆润的结构件里。
图:BeagleV Ahead开发板正面图,主控为平头哥TH1520芯片
图:BeagleV Ahead开发板尺寸和位号图
图:BeagleV Ahead开发板尺寸参数
板子上除了平头哥TH1520主控,还有2颗2GB 的LPDDR4,一共4G的内存。这个内存可以流畅地运行主流的linux发行版了,很够用。同时接了16GB eMMC,WiFi/蓝牙是AP6203BM,以太网芯片是RTL8211F,有microUSB 3.0和SD卡卡槽,基本是可以无限拓展了。I2C/UART/SPI/MCAN/MCASP/PWM/GPIO各种接口满满的。
图:BeagleV Ahead开发板性能参数
需要吐槽的是,它用的是那种Mini HDMI的口,但是国内都是用大的那种HDMI比较多,随便那个显示器或者电视的HDMI线拔下来插上就能用了。同时USB3.0用的也是那种国内不怎么常见的联排的microUSB3.0的口子。为此我专门去某宝买了两根转接线。
图:BeagleV Ahead开发板接口示意图
更多信息详见官网介绍:
https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/01-introduction.html#beaglev-ahead-introduction
性能方面
刚提到,这块板子对标的是树莓派4B,C910对标的是ARM A7X。
玄铁C910是一款兼容RISC-V架构的64位超高性能处理器,凭,基于RV64GC指令集,实现了玄铁指令扩展(XIE)技术。C910采用先进的12级乱序多发射超标量流水线,可实现更高的频率,IPC和功耗效率。C910支持硬件数据一致性,每个cluster可包含1~4个核心。C910支持AXI4主接口和设备一致性接口。C910采用Sv39虚拟地址系统,搭配玄铁内存属性扩展(XMAE)技术。另外,C910包含标准CLINT和PLIC中断控制器,支持RV兼容的调试接口和性能监测单元。
图:平头哥C910 RISC-V CPU框图
官方给出的性能参数是Dhrystone 5.8 DMIPS/MHz(O2),CoreMark 7.0 CoreMark/MHz(O3)。
图:平头哥C910 RISC-V CPU跑分参数(平头哥官方给的数据)
我这里也拿到了一些第三方测试数据:
图:平头哥TH1520开发板和树莓派等开发板的Dhrystone跑分参数对比
图:平头哥TH1520开发板和树莓派等开发板的GeekBench5跑分参数对比
通过数据可以看到,TH1520板子的性能,已经远超树莓派2、树莓派3和其他一些RISC-V板子的性能了,和树莓派4比也是不相伯仲。并且,TH1520其实是可以超频到2.0GHz的。4核2GHz的主频就很生猛了,基本可以覆盖除了高性能计算之外的所有产品应用场景,平替树莓派4B也是完全没有问题。
在系统应用方面,目前官方支持的是Debian、Android和Openwrt三个系统。这个系统分别是应用在PC(桌面系统)、移动设备(手机)和嵌入式设备(路由器)上的,这三个系统选得挺好的,正好覆盖了AP级芯片的三大应用场景。
同时,还有大量的第三方系统厂商进行系统支持,包括openEuler、DeepinOS、OpenKylin、armbian、Frdora、Ubuntu、NixOS、Gentoo、Slarm64等等,可玩性可以说是非常高了。
目前我也还在各种尝试中,期待更多的想象空间!
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