Review de Rock Pi X: un SBC Atom x5 con Windows 10 o Ubuntu 20.04

ROCK Pi X es el primer x86 SBC (computadora de placa única) de Radxa y como resultado de repetidas consultas sobre la ejecución de Windows en su anterior ROCK Pi 4 . El ROCK Pi X viene en dos modelos (Modelo A y Modelo B) y cada modelo tiene 1GB, 2GB o 4GB de RAM y 16GB, 32GB, 64GB o 128GB de almacenamiento eMMC. Además, el Modelo B incluye WiFi y Bluetooth junto con soporte Power over Ethernet (PoE) aunque esto requiere un HAT adicional.

Tanto Seeed Studio como Radxa proporcionaron ejemplos y en esta revisión, cubriré algunas métricas de rendimiento de Windows y Ubuntu y también discutiré las térmicas.

Descripción general del hardware Rock Pi X

El ROCK Pi X es similar en tamaño a una placa Raspberry Pi …

pero con puertos y ubicaciones de puertos ligeramente diferentes incluso en comparación con la Raspberry Pi 4.

Es físicamente un poco más grande que su tamaño de especificación (85 mm x 54 mm) ya que los puertos sobresalen de la placa, lo que lo hace aproximadamente 88 mm x 58 mm x 22 mm (3,46 x 2,28 x 0,87 pulgadas). Utiliza Atom (Cherry Trail) algo anticuado x5-Z8350 que es un procesador de cuatro núcleos de 4 hilos de 1,44 GHz que aumenta a 1,92 GHz con gráficos Intel Gen8 HD.

Ambas unidades de revisión eran del Modelo B y venían con 4 GB de RAM soldados. La unidad Seeed Studio tenía 32 GB de eMMC soldado, mientras que la unidad Radxa tenía 128 GB de eMMC soldado. En un extremo de cada placa hay puertos USB 2.0 duales, una pila de puertos USB dual adicional, pero el puerto inferior es USB 3.0 mientras que el superior es USB 2.0 y un puerto Gigabit Ethernet. Luego, en uno de los lados más largos de la placa hay un conector para auriculares, un puerto HDMI 2.0 y un puerto USB tipo C que es solo para alimentación. En el lado opuesto de la placa hay un encabezado de expansión de 40 pines. A lo largo del lado final de la placa hay una ranura para tarjeta micro-SD y un botón de encendido con LED verde y azul. Además, hay WiFi 5 (o 802.11ac) y Bluetooth 4.2.

Las especificaciones completas incluyen:

Contenido de la caja

El tablero viene en una caja de plástico:

y el modelo B incluye una antena WiFi / Bluetooth.

Accesorios

Para alimentar la placa, necesita un adaptador de alimentación externo que suministre 9V / 2A, 12V / 2A, 15V / 2A o 20V / 2A. También se recomienda alguna forma de enfriamiento para la placa y se puede comprar un kit de disipador de calor de aluminio. Radxa incluyó un adaptador de corriente de 18 W y el kit de disipador de calor con su unidad de revisión:

Metodología de revisión

Cuando reviso las mini PC, generalmente miro su rendimiento tanto en Windows como en Linux, así que decidí revisar usando un arranque dual de Windows 10 versión 20H2 y Ubuntu 20.04 LTS point release 1 y probar con una selección de pruebas comparativas de Windows de uso común y / o equivalentes para Linux junto con ‘sbc-bench’ de Thomas Kaiser, que es un pequeño conjunto de diferentes pruebas de rendimiento de CPU que se centran en el rendimiento del servidor cuando se ejecuta en Ubuntu. AAdemás, utilicé ‘Phoronix Test Suite’ para comparar el mismo conjunto de pruebas tanto en Windows como en Ubuntu con fines de comparación. En Ubuntu, también compilo el kernel de Linux v5.4 usando la configuración predeterminada como prueba de rendimiento.

Antes de la evaluación comparativa, realizo todas las instalaciones y actualizaciones necesarias. También capturo algunos detalles básicos del dispositivo para cada sistema operativo.

Problemas de instalación de los controladores Rock Pi X

Cuando se instaló Windows con la última ISO de Microsoft, faltaban varios controladores:

Utilizando una combinación de controladores de la página de «Descargas» de Radxa y las «actualizaciones opcionales» de Windows, la mayoría de estas podrían resolverse. Para la unidad Seeed Studio, solo quedaba un controlador de host Intel SD sin controlador:

Sin embargo, durante la prueba, el puerto Ethernet de esta unidad comenzó a desconectarse aleatoriamente antes de detenerse por completo. Además, los 32 GB de almacenamiento fueron muy limitantes, ya que no tenía suficiente espacio en Windows para ejecutar todos mis puntos de referencia habituales. La instalación de Windows dejó solo 4.5GB libres:

que no es mucho para las aplicaciones de usuario y las actualizaciones de Windows.

También observé aceleración térmica excesiva de la CPU ya que la placa no tenía refrigeración. Mientras discutían el problema de Ethernet con Radxa, ofrecieron una unidad de reemplazo con 128 GB de almacenamiento y un disipador de calor junto con una fuente de alimentación adecuada.

Desafortunadamente, después de instalar Windows en esta unidad de reemplazo y actualizar todos los controladores, esta vez dos ‘Dispositivo SDIO genérico’ tenían controladores faltantes y el controlador ‘Dispositivo de códec Nuvoton SST Nau88L24’ no se iniciaba:

La sugerencia del sitio web de Radxa para alternar DTS en el BIOS no solucionó el controlador Nuvoton. Sin embargo, durante las pruebas, se descubrió que el BIOS era una versión anterior, por lo que se actualizó a la última versión publicada de Radxa de «V12_X64_20200924». Si bien esto no solucionó los controladores faltantes, es posible que haya cambiado el comportamiento del controlador Nuvoton, ya que ahora parece inestable, ya que a veces al arrancar funciona en Windows:

y, a veces, después de reiniciar, falla en Windows:

Sin embargo, el mismo dispositivo Nuvoton también tuvo un problema en Ubuntu en esta unidad:

y esto provocó que no se reconociera la toma de auriculares. Curiosamente, el controlador funcionó en Ubuntu en la unidad Seeed Studio:

Desafortunadamente, no funcionó ‘OOTB’ y requirió una tediosa solución alternativa para instalar ‘pavucontrol’, alternar el audio incorporado del altavoz a los auriculares, editar el archivo UCM ‘ / usr / share / alsa / ucm2 / chtnau8824 /HiFi.conf ‘para eliminar la entrada’ Speaker.conf ‘, eliminando’ pulseaudio ‘y finalmente seleccionando la salida multicanal como dispositivo de salida en la configuración de sonido. Para volver al audio HDMI fue necesario revertir estos cambios, por lo que no veo esto como una solución muy satisfactoria, incluso si Ubuntu reconoce el dispositivo.

También vale la pena señalar que después de la actualización de la BIOS cada unidad. si bien parece idéntico en función de la versión de ‘Build Data and Time’ y otra información que se muestra en la pantalla en el menú ‘Main’ del BIOS, de hecho es ligeramente diferente, incluido, por ejemplo, que el ‘Fabricante’ es ‘Radxa’ en la unidad Seeed Studio pero ‘ROCK Pi’ en la unidad Radxa. Sin embargo, una diferencia más significativa entre las dos unidades es que la versión de la placa es diferente, ya que el serigrafiado en la unidad Seeed Studio es «V1.4» mientras que es «V1.3» en la unidad Radxa. Esto puede explicar por qué el dispositivo Nuvoton funciona en Ubuntu en una unidad y no en la otra.

Para que el WiFi funcione en Windows, el archivo NVRAM ‘4345r6nvram.txt’ de Los controladores WiFi Z83-4 de MINIX tenían que copiarse en ‘C: \ Windows \ System32 \ drivers’.

Para Ubuntu, los controladores WiFi y Bluetooth se extrajeron de Ubuntu 20.04 LTS ISO de MINIX y se volvieron a girar en un ISO instalable usando ‘isorespin.sh.

En Ubuntu se detectó una batería:

así que a la configuración de suspensión automática cuando la energía de la batería se apagó.

También hubo algunos problemas relacionados con los puntos de referencia. No pude ejecutar correctamente «Cinebench» en Windows, ya que se bloqueaba cada vez con un «Error de aplicación»:

que parecía apuntar hacia un problema de memoria:

Tenga en cuenta que este error se observó en la unidad Radxa, ya que no intenté ejecutarlo en la unidad Seeed Studio.

Además, Windows realizó una «pantalla azul» varias veces al ejecutar los puntos de referencia. No estaba claro si esto fue redebido al problema de la memoria o debido a limitaciones térmicas que se explican con más detalle en la sección «Térmicas» a continuación.

Otro punto a tener en cuenta fue que la prueba «Selenium» de los puntos de referencia «Phoronix Test Suite» se negó a ejecutar la opción «Chrome», por lo que las pruebas de Octane tuvieron que ejecutarse manualmente y editarse en los resultados finales.

Comparativas de RockPi X Windows

Si bien ejecuté algunos puntos de referencia en la unidad Seeed Studio, los siguientes resultados son para la unidad Radxa equipada con el disipador de calor. La unidad Radxa vino instalada con una copia sin licencia de Windows 10 Pro para estaciones de trabajo versión 1909 compilación 18363.900. Inicialmente, actualicé esto a la versión 20H2 compilación 19042.685 y, después de creer que todo estaba funcionando, decidí reinstalar la versión 20H2 de Windows usando una ISO de Windows descargada y luego actualizar a la compilación 19042.685. Los problemas que encontré se indican arriba.

Un vistazo rápido a la información del hardware muestra:

Establecí el modo de energía en Mejor rendimiento:

antes de ejecutar algunas herramientas de evaluación comparativa para observar el rendimiento de Rock Pi X en Windows, incluidos Passmark, PCMark 10, Novabench, 3Dmark, GeekBench y otros:

Para mi conjunto específico de pruebas Phoronix Test Suite, los resultados fueron:

Todos los resultados se pueden comparar con MINIX NEO Z83-4 Plus que es una mini PC con refrigeración pasiva similar con la misma especificación, excepto por un almacenamiento más pequeño:

y muestra que el rendimiento de Radxa ROCK Pi X es el esperado.

La CPU Cherry Trail junto con sus gráficos integrados no es particularmente poderosa y no es adecuada para juegos.

Rendimiento de Ubuntu

Continuando con las pruebas usando la unidad Radxa después de reducir la partición de Windows a la mitad y crear una nueva partición, instalé mi respun Ubuntu 20.04.1 ISO como arranque dual. Después de la instalación y las actualizaciones, la información clave del hardware es la siguiente:

Luego configuré CPU Scaling Governor en «rendimiento» y ejecuté algunos puntos de referencia de Linux para los cuales la mayoría de los resultados están basados ​​en texto, pero los gráficos incluyen:

Y para el mismo conjunto de pruebas de Phoronix Test Suite, los resultados fueron:

Todos los resultados se pueden comparar con el modelo STK1AW32SC de Intel Compute Stick, que es una mini PC con refrigeración activa con especificaciones similares pero con la variante x5-Z8330 de la CPU un poco más antigua y solo 2GB de RAM, así como un almacenamiento más pequeño:

nuevamente mostrando que el rendimiento de Radxa ROCK Pi X es el esperado y confirmando que el procesador no es adecuado para juegos en Ubuntu.

Reproducción de video de Rock Pi X en navegadores & amp; Kodi

Probé la reproducción de video en Edge, Chrome y Kodi en Windows y en Firefox, Chrome y Kodi en Ubuntu. Cuando se reproducen videos, la aceleración térmica a menudo afectaba su apariencia y esto se analiza más adelante en la sección «Térmicas» a continuación.

La reproducción 4K está más allá de este procesador. Aunque se podía ver 1080p a 30 FPS en los navegadores, se observó un fenómeno interesante en Ubuntu, donde después de bajar la resolución de 1080p a 720p esperando obtener menos fotogramas perdidos, en realidad empeoró cuando el códec cambió de ‘vp9’ a ‘av01’:

En los navegadores, 1080p a 60 FPS no funcionó bien:

como videos de 60 FPS que necesitan al menos 720p en Windows para poder verlos y 480p en Ubuntu, lo que resultó en que se reprodujeran a 30 FPS.

Kodi reproduce videos de 30 FPS H.264 con éxito usando decodificación de hardware:

Sin embargo, los videos de 60 FPS H.264 se detienen y saltan cuadros al igual que los videos codificados con VP9 / H.265 / HEVC que usan software para decodificar:

Las siguientes tablas resumen las pruebas y los resultados de cada navegación web:

y en Kodi:

Windows vs Ubuntu

Si bien una comparación detallada entre los dos sistemas operativos está más allá del alcance de esta revisión, vale la pena señalar algunos de los hallazgos clave que observé. Primero, analicemos las herramientas de rendimiento comunes entre los dos sistemas. En general, Ubuntu se desempeña ligeramente mejor en los puntos de referencia que Windows y esto se puede mostrar visualmente comparando los mismos puntos de referencia de Phoronix Test Suite en cada sistema operativo:

Para la reproducción de video en navegadores, Windows es un poco mejor que Ubuntu con un poco menos de fotogramas descartados.

Térmicas

La unidad Seeed Studio se suministró como un SBC sin ningún tipo de refrigeración para la CPU. Al principio, cuando se ejecutaban pruebas de rendimiento, era evidente que la CPU estaba alcanzando altas temperaturas y, como resultado, se estaba ralentizando. El cambio a la unidad Radxa con su disipador de calor redujo la temperatura de la CPU, pero aún así no fue tan efectivo para dispersar el calor en comparación con una mini PC enfriada pasivamente.

En Ubuntu, una simple prueba de «estrés» muestra qué tan rápido se acelera la CPU sin ningún tipo de enfriamiento:

Sin el disipador de calor, la temperatura de la CPU subió rápidamente a 83 ° C y la frecuencia de la CPU se redujo y se redujo en 500 MHz en menos de un minuto. Sin embargo, con el disipador de calor durante el mismo período, la temperatura solo subió a 67 ° C y la frecuencia de la CPU se mantuvo constante.

Si bien el disipador de calor fue eficaz para reducir el aumento de temperatura inmediato causado por la prueba de esfuerzo después de dejar que la prueba se ejecutara durante 20 minutos, la temperatura de la CPU subió gradualmente a 73 ° C, aunque sin ningún tipo de estrangulamiento. Una vez que se completó la prueba de esfuerzo, la temperatura de la CPU descendió inmediatamente a 63 ° C, pero tardó casi 15 minutos en volver a la temperatura inicial de 57 ° C:

Sin embargo, con una carga fluctuante, el efecto es que una vez que la CPU se calienta, permanece caliente simplemente porque el disipador de calor se calienta hasta el punto en que, tan rápido como intenta disipar su calor, la CPU lo vuelve a calentar repetidamente. Idealmente, se requiere un ventilador para crear un flujo de aire a través del disipador de calor para disipar su calor.

Otro ejemplo es cuando se reproduce un video de 1080p en Edge en Windows. Cuando se inició el video, la temperatura de la CPU era de 49 ° C. Después de aproximadamente 13 minutos de reproducción, la temperatura de la CPU subió a 71 ° C:

Después de otros 8 minutos, una temperatura de la CPU alcanzó los 74 ° C e inmediatamente se ralentizó ligeramente:

En unos minutos, todas las CPU habían comenzado a acelerarse significativamente y la reproducción comenzó a detenerse:

Eventualmente, todas las CPU se aceleraron constantemente, lo que provocó que el video no se pudiera ver:

demostrando además que dada la temperatura ambiente era de solo 23 ° C sin flujo de aire sobre el disipador de calor, ya no era efectivo.

Se puede ver un ejemplo final del efecto del estrangulamiento térmico al ejecutar el punto de referencia 3DMark. Normalmente ejecuto «Sky Diver» seguido inmediatamente por «Fire Strike». Cuando hice esto, el resultado de «Fire Strike» fue solo 114:

Sin embargo, días después, cuando me di cuenta de que se había acelerado y era sustancialmente más bajo de lo esperado, volví a ejecutar «Fire Strike» y el resultado fue casi el doble en 202.

Redes

El rendimiento de la conectividad de red se midió en Ubuntu usando «iperf»:

Los resultados de WiFi fueron los esperados para este módulo, sin embargo, la carga de Ethernet fue bastante lenta.

Consumo de energía

El consumo de energía se midió de la siguiente manera:

• Apagado (apagado): 0.0W (Windows) y 0.0W (Ubuntu)
• BIOS – 3.3W
• Menú de inicio de GRUB: 3,5 W
• Inactivo: 2,2 W (Windows) y 2,7 ​​W (Ubuntu)
• CPU: 5,2 W («cinebench» de Windows) y 5,4 W («estrés» de Ubuntu)
• Vídeos de 1080p 30 FPS *: 6,7 W (Windows Edge) y 7,2 (Ubuntu Chrome)

* Las cifras de potencia fluctúan, por lo que el valor es el promedio de las lecturas de potencia media alta y media baja.

BIOS

El BIOS no tiene restricciones y las instrucciones detalladas sobre la actualización están disponibles en el sitio web de Radxa.

Observaciones finales

Es probable que el atractivo clave de este SBC sea la capacidad de obtener una arquitectura x86 por un precio relativamente bajo. Al incluir un encabezado de expansión de 40 pines, el dispositivo es adecuado para múltiples proyectos donde se requieren conectores GPIO.

Si bien el rendimiento de ROCK Pi X puede ser similar al de otros dispositivos con la misma CPU, el efecto de una refrigeración insuficiente puede afectar esto considerablemente.

Los problemas de los controladores serán motivo de preocupación para quienes deseen una solución «OOTB» funcional. Todos pueden ser reparables, pero requerirán un poco de esfuerzo e investigación.

Me gustaría agradecer tanto a Seeed Studio como a Radxa por proporcionar ROCK Pi X para su revisión. El modelo vendido en Seeed Studio con 4 GB de RAM, 32 GB de flash y sin disipador de calor es por $ 75 más gastos de envío . La placa enviada por Radxa actualmente se vende al por menor en alrededor de $ 107 (excluyendo energía adaptador y envío) en Allnetchina para la configuración probada de 128 GB y disipador de calor. Alternativamente, también lo encontrará en Aliexpress por un total de alrededor de $ 155 enviados.

Traducido del artículo en inglés «Rock Pi X Review – An Atom x5 SBC running Windows 10 or Ubuntu 20.04«

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