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【開放硬體】6美元RISC-V單板電腦登場!

   

作者:陸向陽

Pine64的RISC-V開發板Ox64(圖片來源:Pine64官網

無論是2005年的Arduino、2012年的Raspberry Pi還是2014年的ESP8266,它們之所以會走紅,很大的原因都在於「便宜」。因為便宜而很快吸引眾人目光,因為便宜而許多人購買、使用與討論,進而成為風潮。

在Arduino未出現前已有同樣易學好用的BASIC Stamp,在ESP8266出現前也早有許多Wi-Fi控制器晶片,但因為不夠低價,沒有成為話題。當然,另一個重點也是夠「開放」,所以才能有夠多討論,以及讓眾人儘快協助改進。

循此路線,Arduino、Raspberry Pi等官方後續推出的產品也都盡可能有低價版,例如Raspberry Pi Pico發表之初標榜僅4美元即為明顯例子。

類似的,2010年起步,標榜開放、免費的指令集架構RISC-V近年來愈來愈受矚目,包含Intel曾嘗試購併RISC-V概念的新創商SiFive,以及近期Qualcomm表示看好RISV-V前景等,都表示晶片大廠已正眼看待RISC-V,不容小覷。

在逐漸火熱下,許多創客也開始想接觸RISC-V,板卡商也看準機會,推出盡可能便宜的RISC-V開發板,例如2021年1月BeagleBoard與Seeed Studio合作推出150美元的BeagleV開發板,上海賽昉科技(StarFive)於2021年12月推出的VisionFive開發板同樣在150美元。

不過今年開始有更平價的開發板,新款的VisionFive 2標榜在群眾募資上的早鳥價只要46美元,而Pine64公司更是推出只有6美元的Ox64開發板,頗有向Raspberry Pi Zero W(官方說法為10美元)看齊的味道。到底超平價的Ox64開發板規格、功能如何?以下將對此分析觀察。

硬體規格

首先Ox64板子的主控晶片為南京博流智能(Bouffalo Lab)的BL808,晶片內有兩個核心,一是C906的64位元RISC-V,另一是E907的32位元RISC-V。C906、E907是阿里巴巴旗下的平頭哥半導體公司(T-Head)所開發的矽智財,然後授權給Bouffalo Lab使用。

附註:部分資料顯示尚有一個核心E902,不過也有資料並沒有第三個核心。

Bouffalo Lab的BL808晶片功能方塊圖(圖片來源:Bouffalo Lab官網

處理核心直接取用他人設計的,似乎晶片的自主技術含量就弱了點。其實,Bouffalo Lab有自主開發一個AI硬體加速引擎NPU BLAI-100在晶片內,適合用於聲音、影像的偵測識別應用。

接著是系統主記憶體,BL808內部已嵌入64MB PSRAM,然後透過XSPI介面連接晶片的NOR型快閃記憶體當儲存,6美元版有2MB NOR儲存容量,8美元版則有16MB,後者還可以透過microSD卡槽連接記憶卡來儲存,無論是SDHC、SDXC標準的均可。

而無線通訊方面,BL808幾乎能支援所有2.4GHz頻段的常見通訊技術,包含11n Wi-Fi、古典藍牙、BLE 5.x版藍牙、ZigBee等。另外晶片內也有10/100Mbps乙太網路功能,也有音訊輸出(喇叭)輸入(麥克風)或攝影機功能,但都必須額外的轉接模組才能使用。

其他硬體亮點也包含內建H.264編碼器(利於錄影),JPEG解碼器(利於圖片瀏覽呈現)等,如此在多媒體應用上能夠以更快速、更省電的方式完成工作。

值得一提的是,Ox64的電路板設計是開放的,無論功能邏輯電路或實體印刷電路布局都是開放的,可供大家參考:

Ox64邏輯電路設計:

https://files.Pine64.org/doc/ox64/PINE64_Ox64-Schematic-202221018.pdf

Ox64印刷電路布局:

上層https://files.Pine64.org/doc/ox64/PINE64_Ox64_PCB_Placement-Top-20221018.pdf

下層https://files.Pine64.org/doc/ox64/PINE64_Ox64_PCB_Placement-Bottom-20221018.pdf

軟體開發

目前已經有RTOS嵌入式即時作業系統的軟體開發套件(SDK)釋出,可以在GitHub上找到,而Linux作業系統的軟體開發套件還不夠成熟,得再等等。由於Linux比RTOS龐大,所以必須是16MB版本的Ox64上才能使用,2MB版只能使用RTOS。

RTOS SDK網址:https://github.com/bouffalolab/bl_mcu_sdk

Linux SDK網址:https://github.com/bouffalolab/bl808_linux

結語

6美元確實很誘人,不過板卡商對於RISC-V也仍在摸索嘗試中,變數自然還很多,例如BeagleBoard在2021年7月宣布取消一款RISVC-V單板電腦的推出,即BeagleV Starlight,或者新推出的板卡很快被新改款的板卡取代,或者新推出的板卡功能尚未全部開啟,軟體尚未全部完善到位等,簡言之:雷還很多。

Ox64於10月發表、11月供貨,之後變12月供貨,但很快沒貨,要等2023年1月可能才有貨(圖片來源:Pine64官網

所以,便宜歸便宜,可以讓更多人接觸RISC-V,但挫折難免。除了勇於先期嘗試者外,希望等更成熟才接觸學習的人,目前RISC-V開發板也尚未有某一片大宗主流板出現,相對的ArduinoArduino Uno R3Raspberry Pi有各世代的Model B等,可以等到這樣的代表性板卡確立後再來接觸。

(責任編輯:謝嘉洵)

陸向陽
陸向陽

Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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