Up Board - SBC z procesorem Intel Atom x5 Z8350

Witajcie po długiej, wakacyjnej przerwie. Mam nadzieję, że jesteście równie wypoczęci jak ja, aby spokojnie powrócić do swojego codziennego rytmu - nie tylko zawodowego :)

Dziś mam dla Was coś specjalnego, a mianowicie kolejny mini komputerek SBC, który otrzymałem od firmy Computer Systems For Industry z Krakowa.

Tym razem będzie to zupełnie coś innego niż to, do czego zdążyliście się już przyzwyczaić. Nie jest to kolejna platforma oparta o architekturę ARM, ale o x86_64 - poznajcie Up Board od Aaeon, firmy należącej do grupy ASUS.

Up Board

Ta niewielka płytka o rozmiarach 85.60mm x 56.50mm została wyposażona w czterordzeniowy, 64-bitowy procesor Intel Atom x5 Z8350, wykonany w 14nm litografii. Procesor domyślnie taktowany jest zegarem 1.44Ghz, natomiast w trybie turbo nawet do 1.92GHz (dla jednego rdzenia). Jest to oczywiście granica papierowa, bowiem w praktyce nie udało mi się zaobserwować więcej niż 1.68GHz.

CPU-Z

CPU-Z

CPU-Z

Za grafikę odpowiada 8 generacji układ graficzny Intel HD Graphics 400 taktowany zegarem od 200MHz do 400MHz, wyposażony w 12 jednostek wykonawczych. Układ ten obsługuje takie dobrodziejstwa jak: DirectX 11.1, OpenGL 4.3, OpenCL 1.2, OpenGL ES 3.0, a także Vulkan 1.0. Oferuje również sprzętowe dekodowanie materiału H.263, MPEG2, MPEG4, H.264, H.265 (HEVC), VP8, VP9, VC1, JPEG oraz sprzętowe kodowanie H.263, H.264, VP8, MVC, JPEG.

Z racji wyposażenia płytki w gniazdo HDMI 1.4b / eDP 1.1a możliwe jest uzyskanie maksymalnej rozdzielczości 1920x1080 @ 60Hz. Gdybyśmy chcieli porównać ten układ do świata ARM, odpowiednikiem mógłby być Qualcomm Adreno 330 lub PowerVR G6430.

Złącza i gniazda

Do dyspozycji dostajemy także złącze CSI (4 Mpix), 4 gniazda USB 2.0, 2 gniazda USB 2.0 wyprowadzone na dodatkowe piny, jedno gniazdo USB 3.0 OTG, gigabitowy port Ethernet (RTL8111G), zegar RTC z podtrzymaniem bateryjnym oraz 40 pinowy port rozszerzeń (GPIO, SPI 25MHz, I2S 19.2MHz, 2x I2C 400kHz, 2x PWM 293Hz - 97.6kHz, UART).

40-pinowe gniazdo GPIO

UP Board posiada wszelkie certyfikaty CE/FCC Class A, RoHS, Microsoft Azure i może pracować w temperaturze otoczenia od 0°C do 60°C, gdzie wilgotności powietrza mieści się w zakresie od 10% do 80% RH. Pozytywnym dla mnie zaskoczeniem jest również 2 letnia gwarancja producenta.

W zależności od wersji, mamy do wyboru 1GB / 2GB / 4GB pamięci RAM DDR3L-1600 oraz 16GB / 32GB / 64GB pamięci masowej eMMC.

Up Board z bliska

Do testów otrzymałem wersję wyposażoną w 4GB pamięci RAM, 64GB pamięci eMMC, a także preinstalowanym systemem operacyjnym Windows 10. Bardzo pozytywnie można się odnieść do załączonego do zestawu chłodzenia w postaci solidnego radiatora oraz specjalnego backplate, który wspomaga odprowadzenie ciepła również od spodu płytki.

Solidny, aluminiowy radiator

Aluminiowy backplate wspomagający odprowadzanie ciepła

Pomimo tak masywnego i sporego chłodzenia, dostęp do wszelkich złącz nie jest w żadnym stopniu utrudniony. Jeśli najdzie nas taka ochota, w ofercie CSI dostępny jest również specjalny radiator z osadzonym wentylatorem, który jeszcze sprawniej poradzi sobie z nadmiarem ciepła - wbrew wszelkim sugestiom SDP na poziomie 2W, potrafi nieźle się rozgrzać.

Dostęp do złącz i gniazd nie jest utrudniony

Dostęp do złącz i gniazd nie jest w żaden sposób utrudniony

Kultura pracy

Zanim przejdziemy do ogólnych testów wydajności, zerknijmy jak wyglądają temperatury w stanie bezczynności oraz długotrwałego obciążenia wszystkich czterech rdzeni. Do pomiaru temperatury z czujników od strony systemu skorzystamy z RealTemp 3.70, natomiast od "zewnątrz" przyjrzymy się sprawie przez kamerę termowizyjną.

W stanie bezczynności temperatura rdzeni oscyluje w okolicach 50°C, natomiast na samym radiatorze jest to około 44°C (dla backplate 42°C).

Warto zauważyć, że jest on rozgrzany bardzo równomiernie, gdzie różnica temperatur pomiędzy CPU a chłodzeniem nie jest zbyt duża - może to świadczyć o dobrym przewodnictwie cieplnym zastosowanej taśmy termoprzewodzącej.

Real Temp - Idle

Widok termowizyjny w stanie spoczynku - góra

Widok termowizyjny w stanie spoczynku - spód

W trakcie długotrwałego obciążenia wszystkich rdzeni, nie udało mi się doprowadzić temperatur dla rdzeni powyżej 75°C, natomiast chłodzenie pozostawiło mi jeszcze około 20°C zapasu do osiągnięcia maksymalnie dopuszczalnych 90°C.

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastosować radiator z wentylatorem lub dokręcić 35mm wentylator 5V, jeśli zależy nam na niższych temperaturach. Z drugiej jednak strony, chłodzenie pasywne ma swój urok dla maniaków dB :)

RealTemp - Stress

Widok termowizyjny w stanie obciążenia - góra

Widok termowizyjny w stanie obciążenia - dół

Wydajność platformy

Jako że Up Board dotarł do mnie z preinstalowanym systemem Windows 10, zobaczymy jak sprawuje się w popularnych benchmarkach. Oczywiście w kolejnym odcinku, przemaglujemy go bardziej pod Linuksem :)

Preinstalowany Windows 10

Na pierwszy ogień CrystalDiskMark, który wyciągnął z pamięci eMMC 160MB/s przy odczycie sekwencyjnym i prawie 90MB/s przy zapisie. Bardzo przyzwoity wynik.

CrystalDiskMark

Cinebench R15 to kolejny program w naszym zestawieniu, który ma na zadanie oszacować wydajność procesora oraz układu graficznego. W przypadku testu CPU wykorzystane są wszystkie dostępne rdzenie do renderowania sceny 3D składającej się ponad 2000 obiektów i 300 tysięcy wielokątów. Pomiar wydajności GPU opiera się na wyświetleniu sekwencji pościgu zbudowanej z 1 miliona wielokątów przy wykorzystaniu OpenGL.

Interpretacja wyników jest dosyć ciężka. Z jednej strony, jak na Atoma całkiem ładnie. Z drugiej zaś, w porównaniu z desktopowymi odpowiednikami dość słabo :) Czy pozwoli nam to zamienić płytkę w konsolę do gier? Pewnie nie. Jednak i tak pozostawia nam ogromne pole do popisu.

Cinebench R15 / GPU

Cinebench R15 / CPU

3DMark to chyba jeden z najpopularniejszych benchmarków dostępnych na rynku. Również na łamach Bloga korzystam z niego ochoczo do testowania SBC z procesorami ARM pracujących pod kontrolą systemu Android. Głównie dotyczy to testu IceStorm, gdzie pomimo różnicy architektur pokusimy się o drobne porównanie.

W rozdzielczości ekranu 1920x1080 otrzymaliśmy kolejno wyniki: 17.359 punktów dla testu standardowego oraz 11.837 punktów dla wersji Extreme.

Jeśli przypomnimy sobie wyniki jakie uzyskał Cubieboard 8 (7.293 punktów w trybie Extreme) oraz ODROID-XU3 (10.044 punktów w trybie Extreme), możemy wysunąć pewne wnioski, że w jakieś gry możemy pograć - pytanie tylko jakie?

IceStrom @ 1920x1080 - 17.359 punktów

IceStrom Extreme @ 1920x1080 - 11.837 punktów

Gry? Jakieś tak

Tutaj nie jest tak kolorowo. Co prawda w starasze produkcje będziemy mogli pograć w rozdzielczości 1080p (Shank 2, Counter Strike: Source, World of Goo, ZenBound 2), ale bardziej wymagające produkcje (Counter Strike: Global Offensive, XCOM, This War Is Mine, Torchlight II) stają się dopiero w miarę grywalne w rozdzielczości 1280x720 i najbardziej przykręconych ustawieniach graficznych.

Shank 2 @ 1920x1080

Torchlight 2 @ 1280x720

Jest też dodatkowy problem ze sterownikami dla Windows 10, który objawia się uruchomieniem przez DirectX trybu 1920x1080 pomimo ustawienia w grze rozdzielczości niższej np.: 1280x720. Sama zaś aplikacja zostaje wyświetlona w centralnej części ekranu. Gra oczywiście zyskuje na wydajności, ale wygląda to bardzo nieestetycznie i skutecznie psuje zabawę. Z tego co zdążyłem się zorientować, jest to dość powszechny problem z Atomami.

Problem z aplikacjami DirectX w rozdzielczości mniejszej niż 1920x1080

Sytuacji nie naprawia zarówno domyślny sterownik z października 2015, jak i najnowszy z kwietnia 2016 bezpośrednio od Intela.

Na szczęście w niektórych tytułach sytuacja jest do opanowania, o ile ustawienia graficzne pozwalają na wybór opcji Windowed Fullscreen (zamiast Fullscreen). Co ciekawe, jeśli ustawimy pulpit w dowolnie niższej rozdzielczości, jest on poprawnie wyświetlony. W tym temacie będę próbował kontaktować się z Aaeon, bowiem na forum Intela padło stwierdznie, że jest to kewstia sterowników producenta sprzętu :) Jak żyć?

Multimedia

W większości przypadków, nie będziemy oczekiwali od płytki płynnej rozrywki w topowe produkcje AAA, a raczej skupimy się na możliwościach multimedialnych.

Na tym polu Up Board nie zawodzi. Przetestowałem wszelkie możliwe znane mi kodeki i posiadane próbki wideo.

Po pierwsze. Nie ma problemów z odtwarzaniem materiału 4K na YouTube.

Film 4K na YouTube

Po drugie. Netflix odtwarza serwowane meteriały bez najmniejszego problemu, również materiał FullHD.

Netflix

Po trzecie. Kodi 16.1 Jarvis doskonale radzi sobie z materiałem 4K/HEVC, FullHD@60FPS, MPEG2, MPEG4 i całą rzeszą przeróżnych kodeków. Jedynym, który sprawił problem, był materiał UHD z 10-bitową przestrzenią kolorów. Nie ma się jednak co martwić - na desktopie też mi to nie działa.

HEVC 4K

H264 @ 60FPS

Po czwarte. Niestety nie uświadczymy tutaj HDMI-CEC. Wiem, że czynnik tyn jest przez wielu z Was brany pod uwagę jako must-to-have, ale są osoby (takie jak ja), którym CEC jest zbędny. Nie jest to wina producenta - po prostu Atomy nie obsługują tego standardu i kropka.

Steam Machine?!

Co jednak, gdy koniecznie chcemy zagrać w topowe produkcje? Jeśli posiadamy odpowiedni komputer, konto Steam oraz Up Board, stworzenie własnej maszyny parowej nie jest żadnym wyzwaniem.

Steam i strumieniowanie gier

Uruchomienie takich produkcji jak DeusEx: Mankind Divided, czy Metal Gear Solid V nie stanowi większych kłopotów. Zarówno framerate jak i opóźnienia są na bardzo przyzwoitym poziomie, pozwalając cieszyć się grami na dużym ekranie.

DeusEx: Mankind Divided @ Steam Machine

DeusEx: Mankind Divided @ Steam Machine / Informacje

DeusEX: Mankid Divided @ Steam Machine / Latency

Metal Gear Solid V @ Steam Machine

Metal Gear Solid V @ Steam Machine / Informacje

Metal Gear Solid V @ Steam Machine / Latency

Panel dotykowy IPS 10.1"

Do testów otrzymałem również zgrabny panel dotykowy z matrycą IPS o przekątnej 10.1" i złączem LVDS. Wyświetlacz cechuje się jasnością 350cd i kontrastem 800:1. Może on pracować już w temperaturze od -10°C do 60°C. Całość dopełnia 10 punktowy, pojemnościowy ekran dotykowy o grubości szkła 3mm, spełniając przy tym takie cechy jak: zmiana częstotliwości (frequency hopping), odrzucenie dotknięcia dłoni (palm rejection), odrzucenie wody (water rejection), wykrywanie dotyku w rękawiczkach. Jest to więc ekran, który doskonale nada się do celów przemysłowych, gdzie mogą panować trudne warunki otoczenia.

Warto zaznaczyć, że zestaw ten powstał przy współpracy firm FutureLabs oraz Rocktouch, specjalizującej się w produkcji paneli dotykowych przeznaczonych dla przemysłu z wyższej półki.

W zestawie znajduje się matryca IPS o rozdzielczości 1280x800, konwerter DSI-LVDS, przewód USB, taśma DSI, przewód LVDS oraz elementy montażowe.

Zestaw 10.1"

Konwerter DSI-LVDS
 

Podłączenie krok po kroku

Łączym konwerter DSI-LVDS z wyświelaczem 4 pinową taśmą ZIF

Następnie, przewodem LVDS łączymy konwerter i ekran (zwróć uwagę na kolejność przewodów)
 

Kolejny krok to podłączenie przewodem USB konwertera z Up Board
 

Ostatni sprawa to podłączenie taśmy DSI do konwertera i Up Board (pady na taśmie do dołu)
 

Efekt końcowy

Kiedy mamy już wszystko podłączone i dwa razy sprawdzone, wchodzimy do ustawień w BIOS, gdzie aktywujemy opcję Panel Support. Natomiast w Panel Type wybieramy odpowiednią rozdzielczość - w naszym przypadku 1280x800. Zapisujemy i wychodzimy.

Konfiguracja BIOS

Na koniec pozostaje nam już tylko w ustawieniach Windows wybór trybu pracy: rozszerzony pulpit lub powielanie ekranu.

Tryb rozszerzenia ekranu

Pobór prądu

Jeśli chodzi o pobór prądu to jest on zbliżony do tego, który został zmierzony podczas testu pod Linuksem. Trudno natomiast określić jego rzeczywisty pobór w stanie bezczynności, ponieważ co chwilę jakaś usułga Windowsa mocnej wykorzystuje procesor.

Niemniej jednak pobór energii, kiedy nic specjalnie nie wykonujemy, oscyluje w granicach od 5W do 7W.

Podczas uruchomienia CineBench dla testu CPU, płytka pobiera około 8W - natomiast dla testu OpenGL - od 13W do 14W.  A więc znów podobnie jak w przypadku Linuksa.

Po środku umiejscowił się pobór energii podczas strumieniowania Steam, który wyniósł około 9W - 10W.

Menedżer urządzeń

Na prośbę jednego z czytelników, prezentuję również zrzuty ekranu z menedżera urządzeń:

Podsumowanie

Na plus

• Udana i przemyślana konstrukcja, spełniająca szereg standardów
• Kilka wariantów konfiguracyjnych do wyboru (od 370,00 do 600,00 zł netto)
• Stockowy radiator i backplate
• Architektura Intel x86_64
• Obsługa systemów Windows / Linux
• Szybka pamięć eMMC
• Gigabitowy port Ethernet
• 2 lata gwarancji producenta
• Bezproblemowe odtwarzanie multimediów
• Możliwość wykorzystania jako Steam Machine
• Kapitalny wyświetlacz IPS
• Możliwość konfiguracji trybu DualView
• Dołączony Windows 10
• Kompletne gniazdo rozszerzeń GPIO
  

Na minus

• Mało wydajny układ graficzny 3D dla nowszych tytułów
• Problemy sterownika z niższymi rozdzielczościami w aplikacjach DirectX
• Brak wsparcia dla CEC
• Brak zasilacza w zestawie

Sprzęt do testu dostarczył:

CSI B.Marzec, B.Marzec, A.Zasucha Sp. J.
www.up-board.pl