Linaro запускает открытую спецификацию ARM SBC и восьмиъядерный SBC

[Обновлено: 25 декабря 2015 г.] - Linaro выпустил спецификацию с открытым исходным кодом для ARM SBC под названием «96Boards», впервые доступную в виде SBC HiKey стоимостью 129 долл. США, включающую восьмиъядерный процессор Cortex-A53 с ядром Huawei.

Linaro, некоммерческая инженерная организация, поддерживаемая ARM, которая стремится стандартизировать программное обеспечение Linux и Android с открытым исходным кодом для процессоров Cortex-A, теперь пытается сделать то же самое для аппаратного обеспечения.
Linaro , принадлежащая ARM и многим ее ведущим лицензиатам систем на кристалле, запустила 96Boards.org, нечто среднее между сообществом хакеров, занимающихся одноплатными компьютерами, и организацией стандартов аппаратного обеспечения в стиле x86.


HiKey доска

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

96Boards.org выпустила версию Consumer Edition (CE) спецификации с размером основания 85 x 54 мм или 85 x 100 мм, а также 40- и 60-контактными разъемами расширения для стекируемых плат.
За этим последует во втором квартале выпуск Enterprise Edition (EE).

Обновление: 25 декабря

HiKey был изначально построен CircuitCo и распространен Avnet и Arrow за 129 долларов.
Lemaker, базирующаяся в Шэньчжэне, Китай, разработала собственную версию HiKey и в настоящее время принимает заказы на нее за 75 долларов США (1 ГБ оперативной памяти) и 99 долларов США (2 ГБ оперативной памяти).

HiKey работает на восьмиъядерном процессоре Cortex-A53 SoC, что делает его первой 64-битной хакерской платформой ARM.
Плата для разработки Juno Versatile Express от ARM имеет восьмеричный дизайн Juno SoC с ядрами ARMv8 Cortex-A57 и –A53.
В октябре Allwinner выпустила плату для разработки Nobel64, основанную на новой ARMv8 Allwinner H64 SoC, но она еще не вышла на рынок.
Это на мгновение оставляет HiKey в качестве единственного доступного SBC ARMv8.

Marvell и Action Technology также готовят продукты, совместимые с 96Boards.
(Более подробно о спецификациях CE, плате HiKey и новостях Marvell читайте ниже).

Инициатива 96Boards предложит серию спецификаций для 32- и 64-битных плат Cortex-A небольшого размера «от всего ассортимента производителей ARM SoC», - говорит Линаро.
Спецификации будут поддерживать сегменты мобильных, встраиваемых, цифровых домов, сетей и даже серверов.
Он будет нацелен на разработчиков программного обеспечения, сообщество производителей, высшее образование и встроенных OEM-производителей.

Каждая спецификация определяет фиксированный набор минимальных функций, включая USB, SD, HDMI и стандартизированные низкоскоростные и высокоскоростные периферийные разъемы.
Стандартизованные шины расширения для периферийного ввода-вывода, дисплея и камер «позволяют аппаратной экосистеме разрабатывать ряд совместимых дополнительных продуктов, которые будут работать с любым продуктом 96Boards в течение всего срока службы платформы», - заявил Линаро.
«Мы ожидаем, что это продлит срок службы платформы, увеличит рынок дополнительного оборудования и ускорит предоставление поддержки новых функций SoC с открытым исходным кодом».

Поставщики SBC могут добавить настраиваемое оборудование и наборы функций поверх минимального набора.
Сертификация доступна от 96Boards и требует членства в Linaro Community Board Group (LCG), которая наблюдает за инициативой.
Linaro будет работать с производителями плат и поставщиками микросхем для разработки основного программного обеспечения и обеспечения стабильности, а также обеспечит непрерывное интеграционное тестирование с использованием платформы Linaro Automated Validation Architecture (LAVA).

Доступны сборки Android и Debian Linux, основанные на последнем основном ядре, и спецификация поддерживает широкий спектр дистрибутивов Linux, включая Ubuntu и Yocto.
Веб-сайт 96Boards предоставляет информацию о загрузке и обновлении программного обеспечения, информацию о совместимых продуктах, а также форум для разработчиков, производителей и производителей программного обеспечения.

Хотя платы 96Board будут поддерживать платформы ARMv7-A и ARMv8-A, основное внимание уделяется новым 64-разрядным платформам ARMv8, таким как HiKey.
«Инициатива Linaro идеально рассчитана на укрепление сообщества разработчиков 64-битных систем», - заявил Винсент Корстанье, вице-президент ARM по маркетингу, системам и программному обеспечению.

Широко открытое сообщество SBC ARMv7 всегда было вне контроля ARM, и, вероятно, уже слишком поздно начинать.
Наиболее близким к стандарту ARM SBC является 26- или 40-контактный интерфейс расширения Raspberry Pi и, возможно, также разъем Arduino.
Другие проекты были сосредоточены на нескольких платформах SoC, таких как Allwinner A20 или A31 с графическими процессорами Mali-400, что помогло консолидировать разработку программного обеспечения.

В отличие от этого, сообщество x86 породило ряд широко принятых инициатив по форм-фактору SBC, таких как Mini-ITX и Pico-ITX, которые также использовались некоторыми встроенными OEM-производителями, производящими SBC на основе ARM .
Однако в мире ARM SBC, поддерживаемом сообществом, дизайн в значительной степени зависит от конкретных возможностей SoC, а также от прихотей дизайнеров.
Согласно сайту 96Boards, спецификация направлена ​​на то, чтобы отойти от динамики, в которой «внешняя экосистема привязана к определенному SoC», и в то же время перейти к платформе, которая «будет поддерживать несколько SoC в течение нескольких лет».

Спецификация потребительского издания

Спецификация 96Boards Consumer Edition (CE) доступна в стандартных (85 x 54 мм) или расширенных (85 x 100 мм) посадочных местах.
Подойдет любая SoC ARM Cortex-A, и доступны два варианта размещения.
При высоком тепловыделении поставщики, скорее всего, будут использовать нижнюю часть, которая обычно требует терморегулирования и кожуха.
Опция расположения SoC на верхней стороне предназначена для более низкого рассеивания и потребует низкопрофильного радиатора или вентилятора.
Любые мезонинные платы, уложенные выше, не должны включать какие-либо компоненты непосредственно над SoC.


Характеристики форм-фактора 96Boards CE для стандартной (левой) и расширенной версий

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Минимальная спецификация CE требует 512 МБ ОЗУ (1 ГБ для Android), слот microSD и, по крайней мере, один из следующих интерфейсов дисплея: HDMI, DisplayPort или MHL (мобильная связь высокой четкости) версии HDMI.

Требуется WiFi и Bluetooth 4.0, но Ethernet не указан.
Платы CE требуют наличия двух хост-портов USB и клиента micro-USB или порта OTG.
Спецификация CE требует как 40-контактный низкоскоростной интерфейс для GPIO, так и 60-контактный высокоскоростной интерфейс.
Несмотря на то, что это 40-контактный массив, низкоскоростной разъем не имеет никакого сходства с 40-контактным разъемом расширения Raspberry Pi , как с точки зрения назначения сигналов, так и между контактами.


96Boards CE-характеристики низкоскоростных (слева) и высокоскоростных выводов разъемов

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Предполагается, что мезонинные платы будут развернуты в конфигурациях либо с одной низкоскоростной платой (которая имеет соединение 1,8 В с SoC), либо с низко- и высокоскоростными платами, сложенными вместе.
Для мезонинных плат с верхним укладыванием требуется расстояние от платы до мезонина 7 или 8 мм, и они могут быть намного больше, чем сам SBC.
В дополнение к этим требуемым функциям CE на платах 96Boards CE можно добавить специальное хранилище, а также интерфейсы, такие как Ethernet и CAN, и расширение PCI через разъемы mini-PCIe или M.2.

CircuitCo планирует выпустить недорогую «производственную мезониновую плату» с разъемом для камеры CSI (FFC), совместимой с Raspberry Pi, и интерфейсом, совместимым с Arduino Uno.
Плата также будет иметь стандартный интерфейс UART, низкоскоростной разъем ввода-вывода и переключатели уровня ввода-вывода до 3,3 В / 5 В.

Спецификация 96Boards CE предусматривает следующий минимальный набор функций:

  • Процессор - ARM Cortex-A (варианты размещения включают верх или низ SBC)
  • Память / хранение:
    • 512 МБ (1 ГБ настоятельно рекомендуется для Android)
    • Слот MicroSD до 64 ГБ
    • Загрузочная флэш-память 8 МБ (требуется, если нет доступной загрузочной карты microSD)
  • Показать (хотя бы одно из следующих в указанных местах):
    • HDMI с аудио (полноразмерный или микро)
    • MHL (HDMI) со звуком (через микро-USB)
    • DisplayPort со звуком (через USB Type C)
  • Беспроводная связь - 802.11g / n;
    Bluetooth 4.0 LE (BLE)
  • Другие входы / выходы (все с указанными местоположениями):
    • 2 хост-порта USB (USB 2.0 или 3.0, тип A или C)
    • Клиент Micro-USB или OTG для подключения к ПК (USB 2.0 или 3.0, тип AB / B для питания, тип C для без питания)
    • 40-контактное низкоскоростное соединение расширения GPIO (гнездовой разъем) для производителя / сообщества с необходимым последовательным UART и I2S / PCM (аудио) и дополнительным I2C, SD / SPI;
      2 × 20, шаг 2 мм
    • 60-контактное высокоскоростное соединение (гнездовой разъем для модуля) для продвинутого производителя / OEM-производителя с USB и MIPI-DSI (оба требуются) или с дополнительным MIPI CSI-2, MIPI-HSIC и т. Д .;
      2 × 30, шаг 0,8 мм
  • Мощность:
    • Питание от 8 В до 18 В от разъема постоянного тока, порта SYS-DCIN на низкоскоростном разъеме или USB 3.1 типа C (5 В)
    • Не поддерживается одновременное питание
    • Для измерения энергопотребления необходим токовый резистор
    • Требуются кнопки питания и сброса
    • Дополнительный бортовой аккумулятор / поддержка зарядки
    • Питание на внешние устройства (минимум требуется):
      • 7 Вт в мезонин через SYS-DCIN (только с разъемом постоянного тока)
      • 5 Вт в мезонин через регулируемый + 5 В
      • От 5 Вт до доп.
        USB-устройство через хост-порты
      • 0,18 Вт в мезонин через регулируемый + 1,8 В
  • Другие функции - требуется 6x светодиодов (WiFi, BT и 4x пользователь)
  • Размеры - 85 х 54 х 12 мм (стандарт) или 85 х 100 х 12 мм (удлиненный)
  • Операционная система - Linux или Android с открытым исходным кодом (сборки, изначально доступные для Debian 8.0 и Android, с поддержкой Ubuntu, Fedora / Red Hat и OpenEmbedded / Yocto

HiKey SBC

Первым SBC, который поддерживает спецификацию 96Boards CE, является HiKey, брендированный 96Boards.org и распространяемый Avnet и Arrow.
Стандартная плата CE изготовлена ​​CircuitCo, компанией, производящей BeagleBone, среди других SBC.


HiKey подробно о порте

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

HiKey основан на новой SoC Kirin 6220 от процессорного подразделения HiSilicon компании Huawei.
Объявленный в декабре 64-разрядный Kirin 6220 объединяет восемь 1,2-ГГц ядер Cortex-A53, графический процессор Mali-450MP4 и модуль LTE с поддержкой загрузки 150 Мбит / с.
По словам Huawei, изготовленная 28-нм SoC предназначена для конкуренции на рынке среднего класса с Snapdragon 610 Qualcomm и 64-разрядными SoC MediaTek.
Предполагается, что SoC обеспечивает производительность 10000 Dhrystone VAX MIPS.


Деталь HiKey, спереди и сзади

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

HiKey SBC поставляется с 1 ГБ оперативной памяти LPDDR3-800, 4 ГБ флэш-памяти eMMC и разъемом microSD.
Здесь есть все необходимые функции, включая WiFi, Bluetooth, два хост-порта USB 2.0, порт micro-USB OTG и порт HDMI 1.3.


Архитектура ввода / вывода HiKey

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Реализуются как низко-, так и высокоскоростные разъемы, причем последний поддерживает дополнительный интерфейс камеры CSI, а также необходимое соединение DSI.
Источник питания 8-18 В пост. Тока 2A поставляется вместе с разъемом JTAG.

96Boards SBC из Марвелла

Отзывы для 96Boards были опубликованы Avnet и Arrow, а также AMD, которая надеется использовать эту спецификацию, чтобы «предоставить сообществу разработчиков экономически эффективную платформу для разработки программного обеспечения для сервера ARM». Также в поддержку 96Boards выступил китайский производитель встроенных устройств. Технология, производственное крыло компании Action Semiconductors, которая в прошлом занималась производством процессоров MIPS, но теперь ориентирована в основном на SoC ARM.
Компания Action Technology делает готовый для Linux и Android Cortex-A9 на базе ActDuino S200 SBC .

Marvell также объявила о поддержке 96Boards и заявила, что присоединится к Linaro Community Boards Group (LCG), которая поддерживает проект.
В ближайшие недели компания планирует анонсировать совместимый с 96Boards продукт, в котором используется PXA1928 , четырехъядерный процессор Corve-A53 с тактовой частотой 1,5 ГГц Marvell.
Анонсированный год назад, PXA1928 включает LTE и другие сотовые модемы, а также встроенный беспроводной модуль Marvell Avastar 88W8887 с Wi-Fi, Bluetooth, FM и NFC.
Есть также чип Marvell 88L2000 GPS / GNSS.
PXA1928 был принят Google для своего модульного смартфона Project Ara , который поступит в продажу в Пуэрто-Рико в этом году.

Дальнейшая информация

Спецификация 96Boards CE теперь доступна на 96Boards.org вместе с дополнительной информацией о HiKey SBC.
Предварительные заказы на HiKey доступны в Avnet Express , который показывает, что HiKey за 129 долларов отсутствует, но доступен для предварительного заказа с семинедельным заводским сроком поставки.
У Arrow HiKey отсутствует, но он доступен для заказа по цене $ 167,55.