开源硬件 篇二十五：Banana Pi BPi-M6 最新评测与性能测试

Banana Pi BPI-M6整体评价有时，在写评论时，我们感觉自己像中世纪的水手冒险家，为了寻找特别的东西，前往童话般和未开发的海岸，看着绘制“未知之地”的地图。他们不知道她的身材和脾气，也不知道当他们发现自己在她身上时会发生什么。我们这次的“未开发之地”来自Banana Pi，名称为Banana Pi BPi-M6。

继BPI-M2、BPI-M4、BPI-M5和全新 BPI-M7 板之后，这似乎只是该主题的另一种 BPi 变体。乍一看，Raspberry Pi 4 格式可以证实这一点。甚至我们不那么喜欢的微型 HDMI 端口也在那里。仔细观察，我们发现仍然缺少一些重要的东西 - 电路板的顶部没有 SoC。对于那些想要获得有吸引力的设备宣传照片的人来说，这不是一个合适的情况。由于将 SoC 放置在板的下侧，导致更不舒服的是冷却器的定位问题，在此模型中冷却器必须安装在下方。这样您就可以忘记所有 Raspberry Pi 4 兼容的情况，因此模拟 Raspberry Pi Model A 格式是一种预期的习惯。这些设备都不是“可交换的”，这种格式也没有任何明显的好处。因此，“相同，只是有点不同”可能是 Banana Pi BPi-M6 的主旋律。让我们澄清一下。

Banana Pi BPi-M6 作为“Terra incognita”

一切的基础是不寻常的 VideoSmart™ VS680，制造商将其定义为结合了 CPU+NPU+GPU 的高性能多媒体 SoC。顺便说一句，Synaptic 将该 SoC 设计为复杂多媒体设备的驱动程序，这些设备将结合智能显示器、摄像头、音频接口，并为实时处理数据流提供可观的处理和人工智能能力。在开发过程中，他重点关注Android操作系统，并通过几个定制产品实现了该技术。然而，从 2022 年 VS680 作为多媒体设备市场上的特殊产品开始，直到今天，我们只能找到少数使用所承诺技术的设备，例如：Qdeo 4K 视频引擎、能够语音识别和 SyNap 深度学习加速器 (DLA)。

Synaptics VS680 是一款四核处理器，由 ARM Cortex-A73 内核组成，时钟速度为 2.1 GHz（当它们不承担帐户负担时，它们的时钟速度为 1.4 GHz，有助于减少全球变暖）。知名核心，例如Amlogic A311D（Banana Pi M2S），增加了一颗250MHz的ARM Cortex-M3核心，起到Secure CPU的作用。我们可以很容易地确认前四个的存在，因为 Linux 版本操作系统的运行依赖于它们，但是，我们在任何地方都没有看到这个“安全”的 M3 内核在运行，它是深度硬件集成到操作系统的运行中的。处理器并且没有库可以使用方法并影响他的工作。最重要的是，专门介绍 VS680 SoC 的 Synaptics 网站页面提到了它的存在，但官方产品简介 pdf 中却没有提到它。这只是 VS680 未解之谜之一。

Imagination 强大的 PowerVR Series9 GPU 集成到 SoC 中。虽然 Imagination 本身确认他们的 GPU 支持 Linux 和 Android 操作系统，并实现了 Vulkan 1.3、OpenGL ES 3.x/2.0/1.1 + Extensions 和 OpenCL 1.2，但在 Linux 中测试我们无法确认 Vulkan，而 OpenGL 确实是 ES 和glmark2 - ES 测试得分为 118。这个分数比 RK3588（ Orange Pi 5 plus ）使用 Mali-G610 MP4 GPU 所取得的成绩差三到四倍，该 GPU 本身在 Linux 时存在视频驱动程序的“问题”有问题。 glxGears 给出了最终确认，即视频驱动程序未达到 Linux 上应有的水平，在尺寸为 800×600 的窗口中，在 Armbian 上仅显示 32o fps，在 Ubuntu 上仅显示 627 fps。考虑到 GPU 硬件，这可能会好得多。我们不能责怪Banana Pi团队，驱动优化是芯片制造商的工作。

根据规格，图形和处理能力与非常可用的 6.75 TOPs (INT8) NPU 相结合，将使该 SoC 成为 Facebook 图腾或智能显示器的出色核心，并且能够流式传输来自两个 4K 摄像机的视频可用于视频会议。内置 DLA、神经网络和语音识别（以及 FFV，可在嘈杂的环境中识别语音源的方向，同时还有用于检测语音短语的附加算法），并且能够实时识别人脸和物体，它可能是一个优秀的基于云的数字助理或安全监控系统。所有这一切都通过 1080p 触摸屏上的显示屏以及另外两个 4K 显示屏上的并行图像刺激实现。所有这些都非常强大并且符合当今世界的多媒体趋势。 Imagination和Synaptic都是在先进技术方面拥有丰富经验的参考公司，我们确实不能怀疑这个平台将在未来的一些项目中完成所有这些任务。

今天满足这个平台的制造商现实是我们的 Banana Pi BPi-M6 SBC 的基础，在这种情况下，由于软件支持的阶段，它应该被称为开发中的 SBC 或以SBC。这就是我们对新的 Banana Pi 后代的处理方法，主要问题是：“软件支持已经到了何种程度？”以及“此时可以从系统中真正提取多少硬件功能？”。

硬件

正如我们已经提到的，四个 ARM Cortex-A73 内核的时钟频率为 2.1 GHz，在Raspberry Pi 4和Raspberry Pi 5型号或基于 RK3588 芯片的 SBC 之间具有良好的性能。 SoC 本身采用 12 nm 技术制造，我们必须立即提到，它在运行过程中加热速度非常快，超过 76°C。制造商的建议是安装一个大型无源散热器以覆盖：SoC、存储芯片和 eMMC。我们在测试中使用了风扇，温度从未超过 54°C，从耐用性的角度来看，我们再次认为这是一个更可靠的解决方案。

在选择内存时，Banana Pi 团队决定采用他们已经在其他主板上使用的组合：两个 2 GB 的三星 K4U6E3S4AB-MGCL 模块，每个模块运行速度为 2133 MHz (4266 MT/s)。根据制造商网站的规格，VideoSmart™ VS680可以使用最大 4 GB 的 64 位 LPDDR4X RAM，速度为 3733（MHz 或 MT/s？）。在这里，我们遇到了几乎无法解决的问题。 Banana Pi 网站（这对他们来说很不寻常，并且表明 Synaptics 不允许公开发布）和 Synaptics 网站上都缺少原始数据表和任何文档。我们可以在这里正确地问，如何在一个普遍未知的 SoC 上开发设备，而无需任何文档。这是否会将 Banana Pi BPi-M6 简化为单个偏心芯片演示 SBC，例如 VisionFive 2 SBC。然而，内存是在硬件中实现的，Sysbench RAM 和 Tinymembench 上的结果显示与竞争板卡相比具有可比较的值。

这个板上还有什么？在内存和处理器之间放置了 16 GB eMMC 5.1。采用三星 KLMAG1JETD-B041 的形式。完全标准且通用的解决方案，在测试中显示速度为 295.67 MB/s，是 SD 卡读取速度 82.7 MB/s 的三倍（我们使用金士顿 CANVAS Select Plus 64GB）。这里有一个警告。 Android只能安装在该板上的eMMC上，而Linux（目前是Ubuntu和Armbian）只能从SD卡启动。所以使用Linux本身是没有办法体验到这种eMMC速度优势的。您唯一能做的就是使用 eMMC 作为存储驱动器。

板子的底部还有一个用于推拉式 SD 卡的插槽。有人喜欢它，因为不用担心在操作过程中意外拉出卡，有人不喜欢它，因为卡从 SBC 框架中伸出的次数比从推推式托盘中伸出的次数多得多。

板子的顶部让人想起夏日的星空，其蓝色和白色 BPi 徽标周围密密麻麻散布着一群微小的组件。该侧是 M.2 Key-E 连接器，用于连接速度较慢的外部设备，例如 Wi-Fi/蓝牙模块。我们测试了标准 RTL8821CE M.2 Key-E 模块，它按照“即插即用”原则适用于每个发行版。

板的前边缘是一个千兆位以太网端口。我们测试中的传输速度为 Tx/Rx 931/841 Mbps。双向模式下没有明显的减速。这项工作委托给 Realtek RTL8211F 收发器。旁边是两对USB 3.0 Type-A端口，符合Raspberry Pi 4 USB端口布局。他们的工作由威盛实验室的 VL817-Q7 USB 3.1 Gen1 集线器控制器管理，并实现稳定的 400 MB/s 读写速度，访问时间为 0.12 毫秒。

右侧边缘是一个 40 针 GPIO 接头座。 Banana Pi 在网站上给出了准确的引脚布局和功能，它们至少在电源组和数据引脚布局方面符合 Raspberry Pi“标准”。破坏整个故事的是，没有给出使用通过/sys/class/gpio管理引脚的最基本方法的引脚号。不幸的是，甚至没有任何适合这种类似 WiringPi 的 SoC 的 Python 或 C 库版本。非官方信息是这样一个库正在建设中，需要几个月的时间才能出现。 Banana Pi BPi-M6 系统的制造商的实际可用性将因此大幅提高。

在对面的左侧，有已经提到的两个微型 HDMI 连接器。一张标记为 Tx，一张标记为 Rx。如果我们坚持 Imagination™ PowerVR™ Series9XE GE9920 GPU 的少数规格，通过前者，可以生成 60 Hz 的 4K 分辨率图像。 Rx 端口上的输入视频也可以是 60 Hz 的 4K。但是，在您可以从该网站下载的所有操作系统中，您将只能显示 1920 x 1080 像素的图像。只有另外两种较低的分辨率可供选择，但即使这些分辨率也适用于部分显示屏，而 1920 x 1080 屏幕的其余部分将始终为黑色。绝对不能用。实现的 1080p 是稳定的，在这种情况下，它应该被视为通过 HDMI 端口显示的唯一选择，在为 BPi-M6 选择显示器时应考虑到这一点。

最后，USB C 连接器位于边缘，用于为 SBC 供电，也用于在安装 Android 时刷新 eMMC。 Synaptics 为 Windows 环境提供了推荐的软件 SenarySocSystemTool 以及随附的说明。使用此软件时，要将开发板置于刷机模式，您需要在将开发板连接到 PC 的同时按住 USB 按钮。稍后启动系统时，将从 eMMC 启动系统，无需按任何按钮。

现在你想知道，在开机或按重置按钮重置后，如何启动Linux系统，我们已经说过只能在SD卡上找到Linux系统。好吧，通电后您必须按住 SPI 按钮几秒钟才能启动它。每次，一遍又一遍，当打开或重置时。远离任何优雅。

在板的背面，SD 卡上方，有一个用于 LCD 屏幕的 DSI 连接器。有带状电缆引脚排列规范，但我们确实没有找到制造商关于哪些屏幕兼容或至少推荐的任何解释、建议或建议。尽管适度的文档表明可以将两个流媒体 4K 摄像机连接到该 SoC，这使得它对于交互式图腾特别有趣，但板上没有 CSI 连接器，因此我们认为这个想法是使用 USB 3.0 端口。

软件

Banana Pi BPi-M6 上安装的第一个操作系统是 Android。该SoC的构建理念是依靠其Android SDK和SyNAP™ AI框架运行各种营销、旅游、学校或具有视频会议功能的信息图腾和广告牌。不幸的是，我们无法在 Linux 版本中获得这个 AI 工具，而该版本应该允许我们使用 TensorFlow™ Lite Android™、NN API 和 OpenVX™ 技术。我们尝试了来自 Banana Pi 网站的 Android 12 镜像，这是一个展示 AI 功能的大型演示。它运行平稳且非常快速，并且确实给人一种感觉：如果您知道如何操作，并且至少有一些说明或应用说明，那么在这个平台上一切皆有可能。

我们可以探索更多的是两个 Linux 发行版：Ubuntu 20.04 和 Armbian 24 Bookworm。基本上相同的操作系统具有不同的风格，所以我仍然会选择 Ubuntu，因为此时速度更快、效果更好。

让我们高兴的是 Node-red 软件包、Docker 和 Nginx Web 服务器可以在 Banana Pi BPi-M6 上轻松安装。 Snapd 安装出现问题，可能会产生一系列有问题的安装，例如 Chromium 浏览器的安装。由于该板没有 DT 覆盖，以及前面提到的缺乏任何 AI 或库来管理 GPIO 端口上的 I/O 信号，使得该板目前更接近于演示而不是开发 SBC。在与 Banana Pi 团队交谈时，他们确实表示有兴趣根据客户的需求帮助实现任何类型的定制操作系统。很明显，这个 SoC 将被投资，至少现在有迹象表明，我们希望通过文献、示例、应用程序和库使平台成熟的时间尽快过去。

Banana Pi MPi-M6 的基准测试

我们使用 Ubuntu 20.04 进行测试，因为事实证明它在此 SBC 上实现得更好。比较我们通常在 Octane 2.0 测试中进行的总体性能印象，我们得到了 13222 分（Armbian 得分仅为 6923），与具有相同核心的其他平台（例如 Amlogic A311D）相当。

Geekbench 5 和 Geekbench 6 都证实了这一点，我们确实没有理由担心该 SoC 上的 Linux 实现低于当前平均水平。你肯定会注意到，缺乏“润色”。示例：用鼠标选取一个窗口并将其在屏幕上移动。您会看到很长的延迟，然后意外跳转到新的屏幕位置。您会立即意识到它不应该是真正的目的地，并且很明显桌面管理器没有正确同步指针位置和手部位置的变化。

ARM Cortex-A73 内核以及根据规范的 VideoSmart™ VS680 具有 Armv8 加密扩展，该扩展将 A64、A32 和 T32 指令添加到高级 SIMD。这加速了 AES（高级加密标准）加密和解密，以及 SHA（安全哈希算法）1 和 SHA2-256 功能。 OpenSSL 测试表明，与所有 ARM 内核一样，结果与处理器时钟成正比。

最后，我们使用 Sysbench CPU 和旧的 Unixbench 测试来测量处理器本身的速度。与具有相同内核的其他平台的结果相比，Sysbench CPU 的性能有些不佳。

在一些测试中，尤其是那些大量使用内存传输来执行密集并行处理的测试中，Unixbench 显示了非常出乎意料的高结果。他们会说集成 DRAM 控制器已经很好地完成了它的任务。

Banana Pi BPi-M6 的 AI 功能

当然，我们也尝试了Yolov6模型。我们使用了 Ubuntu 操作系统附带的预装演示。我们从最近的一次活动中选择了一张吃力不讨好的照片，其中有很多人背对着镜头坐着。

分析一张 1200 x 900 像素的照片只花了 93 毫秒，这告诉我们网络可以以大约 10 张图像/秒的速度处理该分辨率的照片。另请注意我们在右侧图像中给出的识别可靠性概率。

结论

如果您最终想知道为什么应该选择 BPi-M6 和不寻常的 Synaptics VideoSmart™ VS680，答案是显而易见的。它功能强大，具有 AI（NPU - 神经网络）、不错的 GPU、强大的四核 CPU、所有必要的硬件安全选项和 RT Arm Cortex-M4 内核、大量输入 I2S 线路和处理器专为声音处理而设计。多媒体硬件封装在模仿 Raspberry Pi 的小尺寸芯片中。它只需要获得软件支持、公开的示例和足够的文献，就可以拥有美好的未来。选择的另一个原因可能与本文一开始的原因有关：在主流（路线）SBC 的统一思想的灰色地带中，几乎没有什么“未知领域”可供探索。