使用Ubuntu 20.04对ODYSSEY-X86J4105 SBC评测

原文链接:ODYSSEY-X86J4105 SBC Review with Ubuntu 20.04 – Raspberry Pi & Arduino Headers Tested 由Jean-Luc Aufranc撰写。

树莓派和Arduino接测试

之前,我们已经通过 Windows 10评测ODYSSEY-X86J4105 SBC。它与Re Computer外壳结合使用时,就是一个典型的 Intel Gemini Lake 迷你 PC。但有一点不同就是:它拥有Arduino 和树莓派接口。后者在 Windows 中运行良好,但与此同时树莓派接头就不太行。所以Linux应该是我们唯一的选择了。

我现在有足够的时间在 ODYSSEY-X86J4105 单板计算机上安装和测试 Ubuntu 20.04了。所以,我并没有在 Windows 10 所在的内部 eMMC 闪存上安装 Ubuntu,而是在 128GB M.2 SATA SSD 上安装。我首先运行一些常用的命令来检查系统信息,然后运行基准测试, 并检查所有的功能是否正常。接着再把评测的重点放在Arduino和树莓派头上。

ODYSSEY-X86J4105 SBC安装ubuntu系统并与树莓派、arduino连接
ODYSSEY-X86J4105 SBC安装ubuntu系统并与树莓派、arduino连接

ODYSSEY-X86J4105 Ubuntu 20.04 系统信息

我们可以在终端上查看系统中的一些信息:


一个带有8GB RAM的英特尔赛扬J4105处理器和拥有127GB分区的根文件系统,这些配置对我来说还是十分不错的。

功能测试

看起来ODYSSEY-X86J4105支持大多数设备,但由于驱动程序可能会存在一些问题,因此我还是测试了主板的主要硬件功能:

  • 多媒体
    • HDMI – 视频正常,音频正常
    • 3.5 音频插孔 – 正常(耳机 + 麦克风)
  • 存储
    • eMMC 闪存– 正常(Windows分区,但只读)
    • MicroSD 卡插槽 –失败(根本没有 dmesg 输出,未与 lsblk 一起显示)
    • M.2 SATA SSD硬盘– 正常(见下面的基准测试)
    • M.2 SATA NVMe SSD硬盘– 未测试(因为我还没有)
  • USB
    • USB 2.0 端口 – 正常,可以使用鼠标和键盘
    • USB 3.0 端口 – 正常(在 USB HDD EXT-4 分区上读/写约 94MB/s)
    • USB-C 3.0 端口 – 可以工作但显然限制为了480 Mbps,根据 USB 2.0 规范使用MINIX NEO Storage Plus测试时,HDMI 视频输出高达 1024×768,千兆以太网(perf 全双工:192Mbps/177Mbps), 480GB SSD数据读写速度 39MB/s
  • 联网
    • LAN1(接近 HDMI) – 正常(iperf 全双工:883Mbps/811Mbps)
    • LAN2(靠近 DC 插孔)– 正常。有效,iperf 全双工:920Mbps/185Mbps。仅下载:947 Mbps;仅上传:854 Mbps
    • WiFi 5 – 正常(iperf 下载:326 Mbps;iperf 上传:426 Mbps) – 注意:出于某种原因,它比 Windows 10 快得多
    • 蓝牙 – 正常。使用华为 Y9 Prime 2019 Android 手机进行测试,可将文件传入/传出板子
装有ubuntu的ODYSSEY-X86J4105 SBC连接双显示器
装有ubuntu的ODYSSEY-X86J4105 SBC连接双显示器

所以,除了未检测到 MicroSD 卡、USB-C端口被限制在USB 2.0速度下(480Mbps)、通过 USB-C 端口的视频输出最高仅达 1024×768以外,其他各方面表现得都不算太糟糕。


上面的命令行显示了连接到开发板的两个 USB 驱动器。Dev 2 是我 1TB USB 的数据驱动器,Dev 13 是嵌入到 USB-C 集线器中的 480GB SSD。我可以通过 CrystalDiskMark 确认 480GB USB SSD 在 Windows 10 中数据传输速度达到 450MB/s,所以 USB Type-C 的问题只会发生在 Ubuntu 中。

ODYSSEY-X86J4105 Ubuntu 20.04 基准测试

我在最近的AMD Ryzen嵌入式SBC评测中使用了与Ubuntu 20.04相同的Phoronix和SBC Bench基准,主要是为了确保的确没有问题。因为我们已经评测很多Gemini Lake迷你PC板卡

Phoronix 性能测试工具

让我们从 Phoronix 开始,展示ODYSSEY-X86J4105 和 AMD 主板之间的差异。


你将 OpenBenchmarking 上找到完整的详细信息,下表主要是比较了四个基准测试。

设备DFI GHF51MINIX NEO J50C-4 带固态硬盘ODYSSEY-X86J4105 带固态硬盘
处理器AMD 锐龙嵌入式 R1606G
双核/四线程 2.6 / 3.5 GHz
12W TDP
Intel Pentium J5005
四核 1.5 / 2.3 GHz
10W TDP
英特尔赛扬 J4105
四核 1.5/2.5 GHz
10W TDP
CLOMP 3.3
OpenMP 基准测试
2.942.362.07
TSCP 1.81
AI 国际象棋表演
683,862677,631 561,904
7-Zip 压缩7,2727,5986,614
PHPBench342,215287,503258,513

表格描述:三个设备的四种基准测试比较表

正如预期的那样,由于处理器的原因,ODYSSEY-X86J4105 是最慢的平台,但其他结果都是在预期范围内的。

SBC Bench测试

运行SBC Bench来检查潜在的CPU节流也很有用。


结果同样也符合预期,但不知何故,温度没有被系统正确报告为20℃。查看此评论,可以了解 AMD Ryzen Embedded R1606G 和 Intel Pentium J5005 系统以及树莓派4( 8GB )的SBC Bench 结果。

存储

SATA SSD(Rootfs – EXT4):


在 Windows 10 中,我们获得了 442 MB/s 的连续读取速度和 219MB/s 的连续写入速度,但不知何故,它在 Ubuntu 20.04 中相当慢,分别为 220MB/s 和 134 MB/s。

我本来还想在 Ubuntu 中检查 eMMC flash性能,但如前所述,该分区是只读的,即使重新挂载为读/写,我也无法获得向其写入任何文件的权限。

GPU 基准测试

当天基于Unigine Heaven Benchmark 4.0的最终基准测试结果如下:

Unigine Heaven Benchmark 4.0测试结果
Unigine Heaven Benchmark 4.0测试结果

在 Intel Pentium J5005上是4.7 fps / 119 分,在AMD 锐龙嵌入式 R1606G 上是 5.4 fps / 135 分。相对比之下,其结果平均为 4.2 fps / 106 分。测试结果是没有问题的,因为,在基准测试期间我没有得到任何与我使用 Ryzen Embedded SBC 测试经验相反的结果。

Arduino 接口

我们可以在 Windows 中使用Arduino接口,所以我只是在 Ubuntu 20.04 中复制了这些步骤,只是我必须安装 Arduino IDE。确保将当前用户添加到dialout 组上以避免权限问题:


退出登录后,我在 Arduino IDE 中仍然还是有一条权限被拒绝的消息,所以我重新启动了电路板,然后就一切正常了。

Ubuntu 中的重要步骤与 Windows 10 中的几乎都是相同的,进入 Arduino IDE 后,请转到:

  1. File->Preferences并将https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json添加到Additional Boards Manager URL字段
  2. 然后Tools->Board->Boards Manager添加对Seeed SAMD Boards 的支持
  3. 选择SeeeduinoZero板和/dev/ttyACM0串口

我重新连接了面包板上的小电路来控制连接到 D6 数字引脚的 LED。

通过arduino接口连接LED
通过arduino接口连接LED

并相应地修改了blink 程序:


最后,我将程序刷入了 Arduino MCU中。

烧录blink程序到开发板
烧录blink程序到开发板

成功了!LED可以闪烁了。请注意,Arduino 接头与 Shields 不兼容,因此你不能只在顶部插入一个Shields 板。相反,你必须像我在这里所做的那样弄一些接线。我倒是不担心软件兼容性,因为该板嵌入了 Microchip SAMD21 微控制器。

树莓派接头

如我想的那样, Arduino 部分其实是很容易的,因为它在 Windows 10 中可以工作。现在是时候测试树莓派排针接头了。如果我们要连接 Pi HAT,我们也许应该先检查引脚排列。

40 针接头 – ODYSSEY-X86J4105(左)与树莓派2/3/4(右)
40 针接头 – ODYSSEY-X86J4105(左)与树莓派2/3/4(右)

通过对比,它与树莓派接口足够相似,我希望许多树莓派HAT 都能兼容。所以我最初决定使用主要依赖 SPI 接口的 Grove AI HAT,但是在与矽递科技(Seeed Studio )讨论是否只是在板上启用 SPI 和更改代码中GPIO 编号的问题后,该公司告诉我这比较复杂,因为x86框架现在还不支持。

因为我没有任何其他尚未送出的HAT了,所以我又用了我的面包板和LED测试了树莓派的GPIO,外加一个BH1750光传感器来测试I2C。

树莓派接口GPIO和I2C测试
树莓派接口GPIO和I2C测试

我主要是按照Wiki 中的说明进行了操作。让我们从 GPIO 开始。我将 LED 连接到 GPIO 337(引脚 7),我需要导出 IO,将方向和值设置为 1 从而打开 LED:


之后要关闭它:


一切都进行得很顺畅。对了,矽递科技建议在完成后要取消导出 GPIO,但其实我不太明白这样做的必要性:


作为参考,我定义了四个 GPIO 块:


也可以使用中断,矽递科技提供了测试用的Python脚本,安装方式如下:


我们现在可以运行测试程序:


接下来我们可以尝试测试 I2C。如前面说说的,我将 BH1750 I2C 光传感器连接到 3.3V、GND、IC2 时钟和数据 ping中,并检查电路板是否会检测到传感器:


哎呀……没有检测到……所以我进入了 BIOS,看到所有“特殊功能”都设置为了GPIO。

BIOS配置GPIO的界面
BIOS配置GPIO的界面

我不太记得我是否更早地更改过,因为这些不应该是默认值,但无论如何,我将它们全部更改为启用 I2C、SPI、UART 。

BIOS配置启用 I2C、SPI、UART
BIOS配置启用 I2C、SPI、UART

当我回到 Ubuntu 时,我仍然从i2cdetect命令发现了相同的输出问题。所以我仔细阅读了 Wiki,并运行了两个命令。然后,又再次检查 I2C 设备:


i2c_designware.0应该代表I2C6(管脚27和28),而i2c_designware.1 为I2C5(管脚3和5),也是连接光传感器的管脚。所以让我用 I2C-2 再试一次:


我没有连接任何东西到 SPI,但内核检测到了 SPI:成功!检测到光传感器了!


如果我们想从用户空间访问它的话,我们需要运行一些命令:


完成后,重新启动电路板,我们可以看到两个 SPI 设备:


与 Arduino 接头相反,树莓派接头是允许直接在板上插入大部分树莓派 HAT的。但是当低级软件正在运行时,你必须要进行系统配置并修改树莓派上运行的软件,使其能在 x86 板上工作。这要包括 BIOS 、 I/O 配置、修改代码以匹配 GPIO 名称等。据我所知,现在还没有人制作过可以简化流程的“WiringPix86”库。

结论

矽递科技的 ODYSSEY-X86J4105 是一款不错、且相当独特的小板,我个人感觉很不错。以下是它的一些主要的点:

  • Windows 10 中,它的性能就像标准的 Intel Gemini Lake 迷你 PC。一切都符合预期的性能,但只能控制 Arduino 接头,因为目前无法访问树莓派GPIO接头。
  • Ubuntu 20.04 中,性能符合预期,但也存在一些问题。MicroSD 卡无法工作、USB-C 端口限制为 480 Mbps,至少需要在 MINIX NEO Storage Plus USB-C 多功能适配器的情况下运行。Arduino 和树莓派I/O 接头都可以在 Linux 中控制,但是可能需要花一些时间来移植软件,尤其是对于树莓派 I/O。

另外,有些人可能会为风扇噪音所困扰,尽管可以在 BIOS 中调整或禁用。

我也十分感谢矽递科技给我寄的评测样本。如果你们有兴趣,该板有 3 种规格。价格从 188 美元到 258 美元不等,还需要另外加运费

  1. ODYSSEY – X86J4105800(188 美元)不带 eMMC 闪存(您可以从 M.2 或 USB 存储启动)
  2. ODYSSEY – X86J4105864(218 美元),带有 64GB eMMC 闪存,预装了未激活的 Windows 10 企业版。这就是我的评测内容。
  3. ODYSSEY – X86J4105864(258 美元),预加载 64GB eMMC 闪存,激活版本的 Windows 10企业版。与上述用的是相同硬件,但具有 Windows 许可证。

如果你想获得带有 Re_Computer 机箱的完整迷你 PC,你可以考虑购买带有 128GB SATA SSD 的Odyssey Blue J4105 迷你 PC,就像我在这部分评测中测试过的那样。它的售价是 239 美元需另加运费

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