Объектами моих обзоров уже выступали одноплатные микрокомпьютеры семейства Khadas: VIM, VIM2 и Edge. И вот, наконец, до меня добрался Khadas VIM3 — следующая модель в линейке «вимов».
VIM3 — уже не новый продукт на рынке, в продажу он поступил еще летом 2019 года. Сохранил ли актуальность этот одноплатник в 2023 году? Стоит ли его покупать и каковы возможные сценарии его применения? Об этом я постараюсь рассказать в данном обзоре.
Содержание
Характеристики
| Khadas VIM | Khadas VIM2 | Khadas VIM3 | |
|---|---|---|---|
| SoC | Amlogic S905X | Amlogic S912 | Amlogic A311D |
| CPU | Quad Core ARM Cortex-A53@2.0Ghz | Octa Core ARM Cortex-A53@1.5Ghz | Quad Core ARM Cortex-A73@2.2Ghz + Dual Core Cortex-A53@1.8Ghz |
| GPU | Mali-450MP | Mali-T820MP3 | Mali-G52 MP4 |
| RAM | 2GB DDR3 | 2GB/3GB DDR4 | 2GB/4GB LPDDR4/4X |
| ROM | 8GB/16GB eMMC 5.0 + microSD | 16GB/32GB/64GB eMMC 5.0 + microSD | 16GB/32GB eMMC 5.1 + microSD + M.2 2280 NVMe SSD |
| Wi-Fi | 802.11b/g/n (чип AP6215) / 802.11b/g/n/ac (чип AP6255) | 802.11b/g/n/ac 2×2 MIMO (чип AP6538S) / 802.11b/g/n/ac 2×2 MIMO RDSB (чип AP6359A) | 802.11a/b/g/n/ac (чип AP6398S), 2×2 MIMO RSDB |
| Ethernet | 10/100Mbit | 10/100/1000Mbit | 10/100/1000Mbit |
| Bluetooth | Bluetooth 4.1 | Bluetooth 4.1 / Bluetooth 4.2 | Bluetooth 5.0 |
| ИК-порт | двухканальный | двухканальный | двухканальный |
| Разъемы | USB 2.0 ×2, GPIO (40-pin), HDMI, Ethernet | USB 2.0 ×2, GPIO (40-pin), HDMI, Ethernet, Pogo pads | USB 2.0 ×1, USB 3.0 ×1, GPIO (40-pin), HDMI, Ethernet, CSI, DSI |
| Физические кнопки | 3 кнопки | 3 кнопки | 3 кнопки |
| Размеры | 82×57.5×11.5 мм | 82×57.5×11.5 мм | 82×57.5×11.5 мм |
| Операционные системы | Android, Linux | Android, Linux | Android, Linux |
Как я упомянул во вступлении, VIM3 — не новинка. И не может похвастаться особо выдающимися характеристиками на фоне самых свежих моделей-конкурентов, хотя если сравнивать его с предшествующими моделями собственной линейки, то прогресс налицо. Стоит сказать, что SoC A311D в два раза мощнее используемого в VIM2 S912.
Но что можно выделить особо — так это наличие M.2 слота и NPU.
NPU
Особенностью Khadas VIM3 является наличие нейропроцессора (NPU), а точнее нейроакселлератора с производительностью 5 TOPS. Данный модуль является аппаратным ускорителем операций, используемых нейросетями. По заявлениям разработчиков, он поддерживает все популярные фреймворки глубокого обучения, включая TensorFlow и Caffe.
По сути нейроакселлератор не влияет на сами вычислительные процессы. В нейросетях они довольно простые, но их требуется много. И слабым местом являются операции чтения и записи данных в оперативную память. Вот как раз эти операции и ускоряет NPU.
Слот M.2
Khadas VIM3 оснащен 1 линией PCI-E. Это позволяет использовать с ним в комплекте как дополнительные аксессуары вроде 4G LTE и даже 5G модемов, так и высокоскоростные NVMe SSD-накопители.
Внешний вид и комплект поставки
Микрокомпьютер поставляется в брендированной картонной коробке. В комплект входит сама плата и две съемные антенны для встроенного адаптера Bluetooth и Wi-Fi:
По сравнению с первыми моделями бренда комплектация стала более скромной. Ранее стандартный набор включал в себя прозрачный акриловый корпус и фирменный USB-кабель.
Посмотрим на VIM3 вблизи:
На лицевой стороне платы находится SoC Amlogic A311D, объединенный модуль Bluetooth + WiFi AP6398S, чип eMMC 5.1 производства Samsung Electronics Co. и модуль оперативной памяти производства Hynix. На привычных местах расположились также 3 кнопки, двухканальный ИК-порт и гребенка GPIO.
На обратной стороне платы расположился слот расширения M.2, а также коннекторы для камеры (CSI) и дисплея (DSI) с сенсорной панелью (TP).
Сравним Khadas VIM3 с его предшественниками — микрокомпьютерами VIM и VIM2:
При изменениях в компоновке электронных компонентов, габариты и расположение основных портов остается неизменным из поколения в поколение. Благодаря этому со всеми «вимами» можно использовать одни и те же корпуса и аксессуары.
В этом плане можно поставить производителю большой плюс. И сравнить его подход с подходом Raspberry Pi Foundation, которые уже третий раз подряд зеркально отразили расположение основных портов на Raspberry Pi 5, сделав новую «малинку» несовместимой с линейкой корпусов от предыдущей модели.
Доступные аксессуары
Под брендом Khadas производятся не только сами микрокомпьютеры семейства VIM, но и целый ряд дополнительных фирменных аксессуаров. Наиболее значимые из них я перечислил ниже:
Несколько огорчает невозможность использования оригинального корпуса с платой расширения M2X. А ведь поддержка M.2 накопителей — это одна из основных фишек данного устройства! И сама модель уже не новая, чтобы можно было оправдаться тем, что какие-то аксессуары для нее еще не успели запустить в производство.
OOWOW — новый механизм установки OS
У всей линейки микрокомпьютеров Khadas появился новый механизм установки операционных систем — OOWOW. Кто читал мои обзоры VIM, VIM2 и Edge — тот знает, что ранее переустановка ОС на них осуществлялась не очень удобно. Нужно было скачать специальное приложение, подключить микрокомпьютер USB-кабелем к ПК, зажать определенную комбинацию кнопок для перевода в режим обслуживания и загрузить новую прошивку. Теперь все это в прошлом.
OOWOW — это миниатюрный (всего 16 Мб) дистрибутив Linux, служащий для скачивания и установки любых дистрибутивов из официального репозитория на все устройства линеек VIM и Edge. В новых моделях VIM4 и Edge 2 загрузчик OOWOW уже присутствует по умолчанию, а для более старых устройств можно создать универсальную загрузочную microSD-карту.
В этом видео можно увидеть пошаговый процесс установки с OOWOW:
Продемонстрирую процесс установки Ubuntu 22.04 на VIM3 при помощи OOWOW и Ethernet-подключения:
Использовать OOWOW действительно очень удобно. Единожды подготовленная загрузочная флешка позволяет за несколько минут в полностью автоматическом режиме устанавливать любые дистрибутивы из официального репозитория.
Поддерживаемые операционные системы
| Операционная система | Применение |
|---|---|
| Ubuntu Desktop | Десктопные приложения, требующие наличия графического интерфейса и работы непосредственно за микрокомпьютером с подключением к нему монитора и клавиатуры. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| Ubuntu Server | Серверные приложения, не требующие GUI и непосредственного присутствия оператора за устройством. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| Armbian | Десктопные и серверные задачи. Популярный в ARM-среде дистрибутив, поддерживается сообществом, на момент написания обзора доступна версия Armbian 23.8 |
| Manjaro | Десктопные и серверные задачи. Еще один портированный на VIM3 Linux-дистрибутив, поддерживаемый сторонними разработчиками. |
| Android 9 | Развлекательные задачи и функции ТВ-приставки. Ситуацию омрачает устаревшая версия системы, вследствие чего не все приложения доступны для установки из Google Play. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| Android TV | Функции ТВ-приставки. Дистрибутив создан и поддерживается сторонними разработчиками. | Volumio | Сетевой аудиоплеер с поддержкой внешних DAC, системы «мультирум» и синхронизации со стриминговыми сервисами. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| Lakka | Популярный эмулятор ретро-консолей. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| Slash TV | Функции ТВ-приставки и эмулятор ретро-консолей. Система построена на базе Android и менее известна по сравнению с упомянутой выше Lakka или RetroPie. Поддержка VIM3 обеспечивается сторонним разработчиком. |
| CoreELEC | Функции ТВ-приставки. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
| LibreELEC | Функции ТВ-приставки. Дистрибутив поддерживается сторонними разработчиками. |
| HAOS | Сервер умного дома Home Assistant. Готовая к использованию предварительно сконфигурированная система. Дистрибутив доступен в официальном репозитории. |
Ubuntu 22.04
Десктопная Ubuntu 22.04 с графической оболочкой GNOME работает на Khadas VIM3 неплохо, но не идеально. Порой заметны кратковременные лаги. Микрокомпьютер отлично справляется с воспроизведением видео с YouTube в качестве 1080p, а вот 4K-видео уже не тянет. Комфорт веб-серфинга упирается в малый объем оперативной памяти: если не открывать много вкладок за раз, то пользоваться одноплатником в качестве миниатюрного десктопа возможно.
Стандартные логины и пароли:
- khadas:khadas
- root:khadas
Android 9
К 2023 году Android 9 устарел, поэтому при попытке установки части приложений на устройство вы столкнетесь с невозможностью установки на данную версию системы. В частности, мне не удалось поставить из Google Play ни бенчмарк Geekbench, ни игру Asphalt 8.
Кстати, о Google Play. Да, он присутствует в системе изначально — поэтому возиться с возвратом в систему GApps или установкой альтернативных магазинов приложений не придется. Также в сборке предустановлена оболочка Aptoide TV и браузер Google Chrome.
С воспроизведением видео в Android микрокомпьютер справляется куда лучше, чем в Ubuntu. В частности, 4K видео с YouTube тут идет просто отлично — без лагов или пропусков кадров. Сказывается отсутствие нормальной поддержки видеоускорителя в Ubuntu и наличие в Android. Так что использовать VIM3 в роли медиацентра вполне можно.
Home Assistant Operating System
Присутствие Home Assistant OS в списке поддерживаемых систем оказалось для меня сюрпризом. Хотя, при наличии поддержки NVMe накопителей, такой сценарий использования одноплатника вполне логичен. Home Assistant OS также можно установить при помощи OOWOW.
Доступы по умолчанию:
- http://homeassistant.local:8123 — веб-интерфейс Home Assistant
- http://homeassistant.local:4357 — Observer (диагностическая информация)
При первом запуске система автоматически проведет процессы подготовки к работе, после чего предложит либо развернуть умный дом с нуля, либо восстановить его из резервной копии:
Дальнейший процесс настройки ничем не отличается от описанного мной в статье про установку Home Assistant в виртуальное окружение. Настраиваем интеграции (часть из которых система предложит добавить сразу же, часть придется добавить вручную), делаем карточки на свой вкус, создаем сценарии для автоматизации…
Тестирование производительности
Для тестирования я использовал привычный набор из трех тестов утилиты Phoronix Test Suite и браузерный бенчмарк Octane 2.0. Все тесты проводилось на десктопной Ubuntu 22.04.
| Raspberry Pi 4 | Edge | VIM1 | VIM2 | VIM3 | |
|---|---|---|---|---|---|
| PostMark (Disk perfomance) больше — лучше |
94 | 1282 | 142 | 394 | 680 |
| RAMSpeed SMP (Integer) больше — лучше |
3941.44 | 4713.37 | 3208.65 | 3791.61 | 8047.53 |
| RAMSpeed SMP (Floating point) больше — лучше |
3814.39 | 4691.84 | 2827.89 | 3184.16 | 6921.60 |
| C-Ray (CPU perfomance) меньше — лучше |
648.866 | 632.93 | 240.06 | 171.58 | 439.857 |
| Octane 2.0 | 8382 | 7024 | 3142 | 2954 | 10054 |
Как видно, в тесте производительности ЦП C-Ray у нас опять произошла просадка, обусловленная троттлингом процессора при возникновении продолжительной и сильной нагрузки. Как и Khadas Edge, этот одноплатник нуждается в хорошем охлаждении. Справиться с троттлингом при помощи имеющихся в хозяйстве микрорадиаторов (их можно увидеть установленными на VIM и VIM2 на фотографиях в начале обзора) мне не удалось. Поэтому для дальнейшего использования я заказал штатный радиатор.
С флагманскими моделями 2023 года (Raspberry Pi 5, а также Orange Pi 5 и другие модели на чипе RK3588) сравнение окажется, конечно же, не в пользу VIM3. Однако, VIM3 превосходит как своих предшественников, так и использованную в качестве референса Raspberry Pi 4.
Сценарии использования
Мы не ожидаем от VIM3 топовой производительности по меркам 2023 года. Какие сценарии использования можно подобрать для этого микрокомпьютера исходя из его возможностей? Я выделил три.
- TV-приставка / медиасервер / ретро-консоль. Практически все современные одноплатники справляются с задачами по организации и воспроизведению медиаконтента, VIM3 не является исключением. Дополнительный интерес представляет возможность установки сборки Slash TV, являющейся гибридом медиацентра и эмулятора старых консолей.
- Сервер Home Assistant. Нативная поддержка M.2 SSD-накопителей делает VIM3 хорошей платформой для создания умного дома на базе Home Assistant. Особенность Home Assistant заключается в том, что он постоянно пишет информацию в БД, и если установить его на microSD-карточку — долго она не проживет. Чипы eMMC обладают большим ресурсом перезаписи, поэтому протянут дольше. Но и они рано или поздно этот ресурс исчерпают. И, наконец, SSD-диски обладают ресурсом еще большим, нежели у eMMC, легкозаменяемы при выходе из строя и дешевеют из года в год. Одноплатник со слотом M.2 — отличная база для сервера умного дома
- Платформа для экспериментов с нейросетями. Наличие нейроакселлератора позволяет использовать Khadas VIM3 в задачах, связанных с глубоким обучением.
Достоинства и недостатки
- Поддержка M.2 NVMe SSD
- Загрузчик OOWOW
- Большое количество поддерживаемых OS
- Android 9
- Малый объем оперативной памяти
- Проблемы с совместимостью аксессуаров
Заключение
Khadas VIM3 — еще один мощный для своего времени микрокомпьютер от китайского бренда Khadas. Несмотря на то, что сейчас можно найти и более производительные модели, VIM3 все еще интересен благодаря наличию M.2 слота и NPU-акселлератора. Лично я планирую использовать его в качестве сервера Home Assistant, освободив от этих задач использованную ранее Raspberry Pi 4.
