DFI 部落格

2023 年最佳單板電腦:樹莓派的替代方案

作者:Ryan Tsai | 2023/8/8 上午 09:31:44

什麼是單板電腦

單板電腦的定義

單板電腦 (Single-Board Computer, SBC) 是一種兼顧高運算力及小尺寸等特點的板卡,內建系統運作所需的一切元件 (如處理器、DRAM ),而且有別於 ATX 主機板,單板電腦 不依賴擴充插槽就能擴充。最常用於工業環境,可能的方式包括嵌入其他設備,或是安裝於機架配置中。由於所有元件都位於同一電腦板上,因此可以縮減系統尺寸。

單板電腦有多少類型 (板型)

有別於ATX 主機板單板電腦有多種不同的尺寸和板型,而許多板卡並未遵循嚴格標準。因此,要瞭解哪些板卡適合特定外殼並不總是容易。儘管如此,通常仍可找到遵循標準化板型的板卡,例如:

1.8吋單板電腦

  • 尺寸:3.31 x 2.17 (84.5 × 55.6 公釐),可能依製造商而異
  • 處理器:雖然可能取決於具體設計,一般單板電腦上的處理器類型通常包括採用Arm 架構的處理器或 Intel Atom 處理器等低功耗處理器,通常是直接內建於板卡上的系統單晶片 (SoC) 處理器,以利配合嵌入式應用的需求。
  • RAM內建記憶體通常採用 LPDDR3 LPDDR4 等形式,通常最高可達 8GB
  • 儲存裝置:一般預設的儲存選項是內建、最高容量可達128GB的嵌入式多媒體記憶卡 (eMMC),通常會再附有一個 M.2 擴充插槽用以外接 SATA 固態硬碟 (SSD)
  • 輸入和輸出 (I/O):提供 USBGbE、音訊、顯示和序列埠等介面,很大程度上取決於製造商的設計。
  • 作業系統:單板電腦通常運作於 LinuxWindows Embedded Android 等行動平台,相容於板上處理器所需的Arm架構。

一般而言,作為板型最小的單板電腦,勢必會在兩種極端之間權衡取捨:在節省空間而犧牲運算能力的設計下,1.8吋單板電腦僅能適用於特殊應用。

2.5吋Pico-ITX 單板電腦

2.5 Pico-ITX單板電腦板卡 (100 x 72 公釐) 板型小巧,支援低功耗和無風扇設計,具有豐富的 I/O 連線功能,主要適用於空間有限的嵌入式應用,例如現場管理和物聯網閘道工業廠房。

  • 尺寸:2.5吋Pico-ITX 板卡尺寸為100公釐 x 72公釐,是目前市售板型最小的單板電腦卡之一。
  • 處理器:此板卡採用低功耗處理器,通常是 ARM 架構 SoC (系統單晶片)或 Intel Atom 處理器。
  • RAM:通常支援最高 4GB DDR3 DDR4 RAM,足以因應大多數嵌入式和工業應用需求。
    • 儲存裝置:此板卡通常具有內建儲存選項,形式包括 eMMC mSATA,同時也支援 USB SATA 外接儲存功能。
    • 輸入和輸出:2.5 Pico-ITX 板卡通常具備一系列輸入和輸出介面,包括 HDMIDPUSB、乙太網路、音訊和 GPIO 接腳。特定板卡也隨附無線連接選項,例如 Wi-Fi Bluetooth
    • 作業系統:此板卡的設計通常適合執行各種作業系統,包括 LinuxWindowsYocto 2.5 on Emmc Android。不過,支援的特定作業系統可能取決於處理器和主機板製造商。

3.5吋單板電腦

3.5 吋與 4 單板電腦功能性、靈活性及運算能力等方面,相較1.8單板電腦都有明確的區別。提升效能的代價,就是寬度增加,如果加裝散熱鰭片(Heatsink)與硬碟,甚至可能還會增加高度。

  • 尺寸:75 x 4.02吋(146x 102公釐),可能依製造商而異
  • 處理器:3.5 吋單板電腦尺寸幾乎是 1.8 單板電腦的兩倍,不過一般也使用低功耗的系統單晶片 (SoC) 處理器,包括Arm架構處理器和 Intel Atom 處理器等。在可用於散熱的額外空間中,設計人員通常得以選擇具有較高 熱設計功耗(TDP)的處理器,因此也可能採用 Intel® Core 處理器,來實現抱負宏大的設計。
  • RAM必須注意的是,有了額外空間,設計上將可擇一或同時採用內建記憶體 ( DDR3L)
    記憶體模組 ( DDR4 SO-DIMM),藉由此彈性最高將RAM空間擴充至64 GB
  • 儲存裝置: SATAmSATAM.等較大板型的可用選項,幾乎都是 3.5 單板電腦標準配置。SATA mSATA 硬碟儲存容量較高,但體積最大;M.2 SSD 是理想的權衡選項,雖體積較小,但提供較高的資料傳輸速率。
  • 輸入和輸出:提供 USBGbE、音訊、顯示等標準 PC 介面及其他產業規格,例如序列埠和 CAN 匯流排等。想當然爾,幾乎翻倍的尺寸可容納雙倍 (有時三倍) 數量的 USBGbE,甚至是視訊顯示連接埠。
  • 作業系統:工業和商業應用通常會選擇一系列選項,包括 Linux (例如 Ubuntu Yocto)Windows IoT Windows Embedded 以及 Android

    3.5 單板電腦經常部署於看板、資訊站及物聯網邊緣裝置等環境,其大型尺寸確實足以因應顯示、儲存和視訊串流等需求和功能。

4吋單板電腦

雖然半吋並非差異懸殊,但略為放大的尺寸可以提供更多空間,並鼓勵設計人員整合更多連線和擴充能力,將行動尺寸的板卡推向個人化電腦的領域。

  • 6.49 x 4.53 (165 x 115 公釐),可能依製造商而異
  • 處理器:4 吋單板電腦以指定使用Armx86處理器,但出乎意料的是,許多新興產品都配備如第12 Intel® Core i7系列這類強大的板上處理器。
  • RAM:與 3.5 單板電腦類似4吋單板電腦 可以配備內建記憶體和模組記憶體。
  • 儲存裝置:一如預期,不會出現革命性的儲存選項,僅允許使用最常見的 SATAmSATA M.2 SSD
  • 擴充:4 吋板卡可以容納 Mini PCIe 和一個 PCIe x8 插槽,這一點毫不誇張。無論用於顯示卡或 M.2 NVMe SSD,擴充選項無疑非常實用,但可能需要額外的散熱解決方案。
  • 輸入和輸出:由於可以使用所有標準介面,因此額外空間唯一的用途,就是將 USB 埠數量增加
    四倍。某些高階的單板電腦甚至可能大膽嘗試納入三台顯示器。
  • 作業系統:無論板型、功能和連線能力顯得多麼強大,4 單板電腦仍明確歸類為機器人、邊緣運算、看板及自動化領域的解決方案,因此其作業系統大多用於處理專門任務而非繁重運算,經常提供嵌入式和行動平台,例如 LinuxWindows IoTWindows Embedded Android 等。

總之,1.8 單板電腦的特點是體積小巧、功能較少,而2.5 吋、3.5吋和4 單板電腦則是易於擴充、具備可靠儲存選項,以及更廣泛的連線功能。

1.8” SBC

2.5” SBC

3.5” SBC

4” SBC

 

如何選擇合適的單板電腦?

先瞭解應用,再做出選擇

在競爭激烈的市場推動下,單板電腦發展趨於成熟,應該不難找到多種設計完備的選項,能夠滿足您的應用需求。不過在選擇所需工具時,第一步得先瞭解自己想達成什麼目標。以下準則有助於您確定自己的應用類別可能適合的單板電腦板型。

可攜式和手持裝置這類執行單一任務的裝置,可能最適合較精巧的板型1.8 吋單板電腦。

如感測器或家庭自動化系統等智慧型裝置,通常設計為安裝於隱蔽角落,一般適合使用1.8 單板電腦。例如在醫療保健和交通運輸領域,多重連線選項(例如用於頻繁通訊的 Wi-Fi Bluetooth)可能需要更通用且功能齊全的3.5吋或4 單板電腦

在機器人應用中,單板電腦必須安裝在機器人的機殼內,因此越小越好。機器人通常依靠電池來驅動大腦和四肢,因此不會選擇耗電量大的單板電腦。然而,有些複雜的機器人需要執行特定技能以解決問題,在這方面必須有所取捨,例如強化週邊感測器,以及處理物體偵測資料。基於上述額外的考量,將可決定機器人是否更適合選擇3.5吋甚至4 單板電腦

需要擴充卡和模組的應用終究無法節省機箱空間 - 想像一下模組直立突出的狀況,以及可能比主機板更大的SSD。儲存和繪圖是對空間影響最大的兩種基本擴充類型。例如,視訊片段和成像任務可能重度仰賴硬碟空間儲存大量視訊,且需要外部顯示卡來支援處理作業。在此情況下,功能較豐富的3.5吋和4 單板電腦更有能力應對繁重工作。

另外,GPIOCAN匯流排、UARTSPI I2C等訊號尤其重要,因為處理關鍵服務的開關、感測器和通訊不能出任何差錯。此類應用如下:

  • 智慧城市裝置,用於蒐集交通模式、空氣品質等相關資料。
    • 醫學成像設備、電子病歷、患者資料和儀器運作情形。
    • 工業自動化技術,用於控制效能、產品線監控、品質控制等。

確定預算

以下經驗法則有助於您做出明智抉擇:

  • 高階品牌處理器成本通常高於低階處理器。
  • 數量較多的記憶體通常會搭配更強大的處理器,因此費用也更高。
  • 預先安裝作業系統 (例如LinuxWindows) 單板電腦及需要授權的單板電腦都可能比較昂貴。
  • 外殼、電源、SSD 和天線等配件,都可能增加您的專案開支。
  • 具有較多連線選項 (例如 Wi-FiBluetooth、乙太網路或 USB 連接埠) 單板電腦 通常成本更高。這是一項至關重要的決定,因為 單板電腦 並未配備大量的擴充插槽。安裝顯示卡後,就無法再插入 Wi-fi 模組。
    • 強大的專用圖形處理器(GPU, 又稱顯示卡)的影響最為顯著。額外的擴充插槽、容納空間和機箱設計,以及千萬別忘記用來冷卻處理器的散熱解決方案也不容忽視。
  • 無論看似多麼有違常理,較小尺寸的單板電腦(例如可放入口袋或專為嵌入式系統設計的板型)可能比大尺寸的單板電腦更昂貴。將所有元件都安裝在一塊小型板卡上,這種獨創性確實得付出成本。
  • 相較於不知名的品牌,名牌產品的價格可能更高。這類品牌具有顯而易見的優勢:耐用性、品質、售後服務等。
  • 開發工具和軟體支援有時會與板卡一起作為套件出售。若要選購以完整解決方案套件出售的產品,請先確認它們能為您的應用帶來實用價值。
  • 客製化:這是一個未知的領域,因為從設計PCB佈局到最低訂購量(MOQ) 要求,每處細節都可能增添一筆可觀的費用。

    基礎架構 - ARM 對照 x86 SBC

迅速瞭解兩者差異:Arm架構首先應用於行動裝置,並廣泛用於嵌入式解決方案。在Arm之前,x86 系統已存在於電腦產業至少十年,並且在 x64 問世之前一度成為主流 PC 平台。

在優缺點方面,下列準則有助於您在兩者之間進行選擇。

  • 效能:x86 處理器通常比Arm處理器效能更好,但相對較耗電。您不能指望效能更強大的設計耗用更少的能源。
  • 耗電量:Arm處理器通常更加節能,因此相容於電池供電的設備或應用。
    • 成本:Arm架構的單板電腦通常較經濟實惠,對於周期較短的應用而言,可說是較具吸引力的選擇。
    • 相容性:x86 處理器相容於廣泛的作業系統和軟體,憑藉這項優勢不斷進化,持續滿足較小應用的需求。而Arm處理器通常用於嵌入式系統和行動裝置。然而在許多小型電腦中,這種界線已逐漸模糊。
    • 開發工具:開發人員的偏好不一,他們可能會推崇特定平台表,也可能更習慣使用 x86 架構的工具...因此在
      採購之前,務必先徵求軟體團隊的同意。

理想的作業系統

要找到執行標準 x86 Windows 單板電腦可能很困難;不但必須找到使用x86 架構的板卡,還要確保板卡的系統規格符合所需執行Windows版本的最低規格。根據 MicrosoftWindows 11的最低系統要求是1GHz或更快的64位元CPU、兩個以上核心以及4GB RAM

最佳的樹莓派(Raspberry Pi)替代方案

什麼是樹莓派

「樹莓派」是Raspberry Pi基金會(英國一家推廣電腦教育的慈善機構)製造的一系列單板電腦名稱。他們的單板電腦以價格低廉和體積極小而聞名,但缺少常規電腦用途或工業使用案例所需的功能。樹莓派單板電腦的設計適合教育用途,是初學者絕佳的入門板卡。由於經濟實惠,樹莓派單板電腦通常用於產品設計流程中的概念驗證階段。樹莓派Zero經常被認為是最小的單板電腦,但由於設計和目標受眾的特性,對於教育以外的大多數使用案例而言,並非一項可行的解決方案。

下列是不同工業主機板製造商建議的一些替代方案。您可以依照自身需要從中選擇。

DFI’s GHF51

概述

DFI的GHF51 尺寸為 3.31 x 2.17 吋 (84 x 55 公釐),大小如同信用卡,是世界上最小的單板電腦之一。這款板卡採用 AMD Ryzen™ 嵌入式 R1000 系列,可提供現代化 PC 的卓越效能,適用於各種工業級應用,經濟實惠的入門級價格,允許所有人學習並將構想原型化,而不至於超出預算。

讓我們先一睹為快 GHF51 的開箱影片:


產品特色:

  • AMD Ryzen 嵌入式 R1000 系列
  • 適用於空間有限應用的小型尺寸 1.8 吋單板電腦
  • 單通道 DDR4 記憶體最高可達 4GB/8GB
  • HDMI 1.4 解析度最高支援 4096 x 2160 @ 24Hz
  • 擴充和儲存:1 Mini PCIe1 SMBus
  • 多重 I/O1 Intel GbE1 USB 3.1 Gen 22 Micro HDMI
  • 提供 10 年的 CPU 生命週期支援,直至 2030 年第 1 (根據 AMD 發展藍圖)

優點與缺點:

優點

  • 強大的處理器:GHF51 採用的AMD Ryzen嵌入式處理器效能強大且節能,提供一系列滿足不同效能需求的選
    項,專為需要高效能處理能力的嵌入式系統而設計。R1606G R1505G 雙核心選項提供高達 2.6 GHz     3.5 GHz (超頻) 的基礎時脈速度,在同級小型板卡中的表現尤其出色。另一方面,效能較低的 R1305G R1102G 仍可提供雙核心處理能力和 3 個運算單元。此外,Vega GPU 還可提升顯示卡和多媒體應用的速度。在 CPU GPU 的結合下,使這款產品成為數位看板、工業自動化和遊戲的絕佳選擇。
  • 高解析度顯示:在 AMD GPU 的加持下,此板卡可透過 HDMI 提供 24Hz 的原生 4096 x 2160 (4K) 解析度,適用於各種顯示應用。
  • 支援多重 I/O 介面:GHF51 雖然佔用空間小,但並未犧牲擴充能力,仍提供雙 HDMI 顯示埠、USB 3.1 以及適用於 3G/4G/Wifi 網路卡的 Mini PCIe。其靈活彈性和豐富功能,可將物聯網和邊緣運算順利融入您的業務之中。
  • 連線功能:額外的 DIO 可實現感測器、開關和 LED 等應用的控制功能,這在工業應用中至關重要。
  • 溫度範圍:介於 0°C 60°C 之間作業溫度,顯然是為承受嚴苛環境而設計,甚至可以選配升級版本,適應更寬廣的溫度範圍 (-20 70°C)
  • 快速原型製作:GHF51 非常適合各種空間有限的應用,使其成為製作原型開發板的首選。然而,它們也對大量生產的需求構成挑戰。DFI憑藉旗下的 ODM/OEM 事業,現已為工業單板電腦提供 BIOS/作業系統/韌體/軟體方面的專業服務。這確保了原型設計具備成熟的量產條件,可以輕易克服生產限制,同時為最終產品提供穩定可靠的效能。
  • 長效生命週期支援:DFI GHF51 專注於工業解決方案,遵循 AMD CPU 長效生命週期支援藍圖。這可確保 GHF51 長達 10 年的可用性,使系統可以長期進行升級,而無需擔心相容性問題。

    缺點
  • micro-HDMI 連接埠多年來仍未順利普及,這可能會造成些微不便,因為需要額外的轉接器,才能與現有的顯示器搭配使用。
    • 高功耗的運算單元可能會把機箱變成可攜式暖爐,因此請準備好採用有效的散熱方案,例如風扇和散熱器等冷卻系統。
    • 一般來說,USB 連接埠的數量很少。補救措施是透過 mini PCIe 擴充插槽來安裝 USB 模組。在特定情況下,USB 週邊裝置可能並不重要,因此這類設計可能有助於節省空間,對於某些應用而言是一項優勢。
    • 產業導向:此平台顯然是為物聯網和自動化而設計,也就是採用 UEFI 架構的 Windows 10 IoT Enterprise 64 位元和 Ubuntu 作業系統。Android 喜好者可能會覺得可惜,因為沒有與 Arm相容的選項。

規格:

Processor

GPU

Memory

AMD Ryzen™ Embedded R1000 Series

AMD Vega GPU with up to 3 computing units.

DDR4 Memory Down up to 4GB/8GB

Single Channel DDR4 2400MHz

 

DFI’s PCSF51

概述

DFI 採用 AMD Ryzen 嵌入式 R 系列系統單晶片,實現精巧靈活的板型,可與樹莓派相媲美。DFI 最新劃時代微型化技術 - PCSF51 採用 AMD Ryzen 嵌入式 R2000 系列處理器,適用於要求嚴苛的繪圖、超小型和邊緣運算解決方案。PCSF51 專為工業應用開發、機器人、邊緣運算和視覺系統而設計,可提供卓越的多核心效能,且有利於實現進階的 AI 推論功能。

產品特色:

  • AMD Ryzen 嵌入式 R2000 系列 - Picasso
  • 適用於空間有限應用的小型尺寸 1.8 單板電腦
  • 單通道 DDR4 記憶體最高可達 4GB/8GB
  • HDMI 1.4 解析度最高支援 4096 x 2160 @ 24Hz
  • 儲存容量高達 128GBeMMC 32GB/64GB/128GB
  • 提供 10 年的 CPU 生命週期支援,直至 2032 年第 2 (根據 AMD 發展藍圖)

優點與缺點:

整體而論,DFI 的兩款單板彼此相似而互補。某些功能原本可能被視為缺點,但在後來的 單板電腦 設計中得到修正,甚至還有令人振奮的升級選項。

優點

  • 強大的處理器:雙核心 R2312 (2.7GHz) 和四核心 R2514 (2.1GHz) 的處理器選項無疑是一大進步。再加上多達 8 個運算單元的 AMD Vega GPU,減輕了運算密集型任務的難度,進而開創出全新方法,可在前所未見的應用和配置環境中部署小型板卡。
  • 升級的繪圖效能:
  • 憑藉 AMD Radeon Graphics Vega GPU 的最佳化,最新一代平台的繪圖效能提升 50%,具有多達 8 個運算單元 (CU),超越了上一代產品。
  • 高解析度顯示:透過 HDMI 提供 24Hz 的標準 4096x2160 (4K) 解析度,此介面同樣是標準 HDMI 而非微型插孔,更容易操作使用
  • 連線功能:與 GHF51 類似,額外的 DIO 可為特定產業應用提供訊號控制功能。雙 USB 3.1 連接埠也支援高頻寬的週邊連線功能。此外,雙 USB 3.1 連接埠可為週邊裝置提供高頻寬連線能力。為進一步強化相容性和擴充能力,PCSF51 提供 SATA 3.0 M.2 等多種擴充插槽可供選擇。
  • 溫度範圍:雖然無法選擇升級至更寬廣的作業溫度範圍 (-20 70°C),但 0°C 60°C 的作業溫度範圍已足夠寬廣,仍可視為一項優勢。
  • 內建 128GB eMMC 儲存空間:此容量與最新型手機相仿。如此充裕的儲存容量,證明這款 單板電腦 在小型電腦的全新時代中前景可期。
  • 長效生命週期支援:DFI PCSF51 專注於工業工業級解決方案,遵循 AMD CPU 長效生命週期支援藍圖。這可確保 PCSF51 獲得長達 10 年的支援,保證系統可以長期進行系統升級和更換,而無需擔心相容性問題。

缺點

  • 雖然完全無法選擇 CPU 超頻,但考慮到 AMD Ryzen R2000 系列的整體效能,這可能不是太大的問題。
  • 成本:我們不能輕忽 AMD Ryzen 處理器的成本,應妥善審視處理器對 單板電腦 價格的影響。

規格:

Processor

GPU

Memory

AMD Ryzen™ Embedded R2000 Series - Picasso

AMD Vega GPU with up to 8 computing units

DDR4 Memory Down up to 4GB/8GB

Single Channel DDR4-2667

(R2312 with DDR4-2400)


 

樹莓派4

產品特色:

  • 效能:Broadcom BCM2711 四核心 Cortex-A72 (ARM v8) 64 SoC 2GB4GB 8GB LPDDR4-3200 SDRAM
  • 連線功能:Gigabit 乙太網路、雙頻 802.11ac 無線、Bluetooth 5.0BLE、兩個 USB 3.0 連接埠和一個 40 針腳 GPIO 接頭。
  • 視訊和音訊:透過雙 micro-HDMI 連接埠實現解析度高達 4K 的雙顯示輸出
  • 效能:具有最低 3A 輸出的 5V USB-C 電源供應器、一個乙太網路供電 (PoE) 接頭
  • 作業系統:樹莓派作業系統、UbuntuLinuxWindows 10 IoT 核心

優點與缺點

優點

  • 基本上,5V USB-C 電源插孔已將樹莓派 4 變成一款平板電腦與筆電的混合體。這種相容性可讓您將電源線插入板卡,就像插入手機一樣簡單,但可能不相容於某些專為 Thunderbolt 設計的電源線。
  • 便宜:只要花大約 150 美元,就可以得到一台電腦。這聽起來確實很誘人。只要將閒置在相機內多年的 SD 卡插入單板,然後連接週邊裝置,就能開始使用。
  • 線上論壇:由於網路上有眾多技術專家,您可以在網上免費找到大量的專業知識和創意解決方案,更輕鬆設計和開發屬於您自己的應用。由於樹莓派廣泛普及,購買後只需遵循網上的各種「配方」就能節省時間和心力,甚至有教學影片說明如何為板卡製作臨時機箱。

缺點

    • 使用 SD 卡執行作業系統和儲存功能:這種設計雖然絕對可行且頗為聰明,但缺點是侷限了樹莓派的作用:只能當作開發人員的原型設計工具。SD 卡的使用壽命甚短,效能較慢,資料毀損風險較高,儲存容量、讀/寫週期數量都十分有限,而且具有諸多相容性問題,無法支援資料備份與資安防護等安全機制,例如 TPM NVMe。對程式設計師和開發人員來說,這種巧妙的設計確實大有助益,但若用於物聯網和自動化等其他產業,則可能嚴重削弱您的應用。
    • 效能與相容性:如果選擇樹莓派 4,就不應期望它具有即時回應和流暢運作的能力。ARM 處理器不適合繁重和快速的工作。例如許多專家已找出方法,能在樹莓派4上執行 Minecraft Windows 11,但為此付出的努力不符合成本效益。

規格:

Processor

GPU

Memory

Broadcom BCM2711

Broadcom VideoCore VI

64-bit dual-channel LPDDR4@3200Mb/s:8GB

 

ASUS Tinker Board

產品特色:

  • 類似於樹莓派單板電腦,具有 1.8GHz 四核心處理器和 2GB RAM,並支援 4K 視訊輸出和 Gigabit 乙太網路
  • 尺寸和外形規格小巧,易於整合到專案中
  • 支援 PWMI2CSPI UART GPIO 接頭
  • 支援多種作業系統,包括 Debian Android
  • 內建 Wi-Fi Bluetooth 連線功能
  • 4 USB 2.0 埠支援週邊連線功能
  • MicroSD 卡插槽用於擴充儲存空間
  • 連線功能:802.11 b/g/n Wi-FiBluetooth 4.04 USB 2.0 埠、1 HDMI 輸出端、1 3.5 公釐音訊插孔、1 GPIO 接頭
  • 尺寸:85.60 公釐 x 54.00 公釐
  • 儲存裝置:MicroSD 卡插槽,最高可將儲存空間擴充至 128GB

優點與缺點

優點:

  • 強大的四核心 Arm Cortex-A17 處理器,配備2GB RAM
  • 具備專用GPU,可流暢播放多媒體和執行遊戲
  • 高解析度顯示輸出,最高支援 4K 解析度
  • 相較於類似的單板電腦,價格更加經濟實惠
  • 強大社群支援,有助於故障排除和專案構思

缺點:

  • 相較於更普及的單板電腦,可用性十分有限
  • 與特定作業系統和應用程式之間存在相容性問題
  • 無內建乙太網路埠,需使用外部轉接器支援有線連網功能
  • 無內建儲存空間,需使用獨立式 microSD 卡支援作業系統和資料儲存

規格:

Processor

GPU

Memory

Rockchip RK3288 quad-core ARM Cortex-A17 CPU

Mali-T764 GPU with support for OpenGL ES 1.1/2.0/3.0, OpenVG1.1, OpenCL, and DirectX11

2GB DDR3 RAM

 

NanoPi

產品特色:

  • 類似於樹莓派的單板電腦
  • 時脈速度 1.8GHz 的四核心處理器
  • 2GB RAM
  • 支援 4K 視訊輸出和 Gigabit 乙太網路
  • 多種介面,包括 USBHDMI 和乙太網路
  • 儲存裝置:MicroSD 插槽最高支援 128GB
  • 介面:HDMI、乙太網路、USB 2.0/3.0GPIOI2CSPIUART 等。


優點與缺點

優點:

  • 經濟實惠且尺寸精巧
  • 強大處理效能和儲存容量
  • 支援多種作業系統,包括 Ubuntu Debian
  • 提供豐富介面,支援多種週邊裝置,滿足廣泛應用需求

缺點:

  • 不如樹莓派普及,社群支援和可用資源可能因此受限
  • 可能需要一定程度的技術專業,才可完成設定和配置

規格:

Processor

GPU

Memory

Rockchip RK3288 Cortex-A17 quad-core 1.8GHz

Mali-T764

2GB DDR3

 

 

香蕉派 (Banana Pi)

產品特色:

  • 類似於樹莓派的單板電腦,專為業餘人士和愛好者而設計。
  • Synaptics VideoSmart VS680 四核心 Cortex-A73 (2.1GHz) 和1個 Cortex-M3 處理器
  • 強大的 CPU 效能,包括:Imagination GE9920 GPU,適用於 AI NPU (神經網路處理器),最高可達6.75Tops
  • 記憶體最高支援 4GB LPDDR416GB eMMC 快閃記憶體
  • 2個鍵位 E (PCIe + MIPI CSI)
  • 此單板配備一系列連接埠,包括4個 USB 3.01 GbE 乙太網路、1個HDMI 輸入和1個 HDMI 輸出及音訊輸出端,可輕鬆連接其他裝置和週邊設備。
    • 具有內建 Wi-Fi Bluetooth 功能,對於需要無線連接互聯網或其他裝置的使用者而言,可說是一項巨大優勢。
    • 香蕉派也內建攝影機介面,可以輕鬆連接攝影機並投入各種應用。

優點與缺點:

優點:

  • 經濟實惠且容易取得:相較於市面上其他多款單板電腦,香蕉派更為便宜,成為業餘愛好者和初學者的絕佳選擇。
  • 結合了 CPUNPU GPU 的先進邊緣運算單晶片系統。
  • 高效能:憑藉強大的處理器和充裕的記憶體容量,香蕉派可以因應多種任務和應用需求。
  • 具備靈活彈性和自訂能力:香蕉派支援多種作業系統,適用於媒體串流器到智慧相機等一系列應用。
  • 內建 Wi-Fi Bluetooth:此功能可輕鬆透過無線方式連接互聯網和其他裝置。

缺點:

  • 有限的社群支援:相較於樹莓派等其他單板電腦,香蕉派的使用者社群規模較小,因此更難在線上尋求支援和故障排除資訊。
  • 有限的作業系統支援:雖然香蕉派僅支援 Android Linux 等作業系統,但並非所有軟體都為此裝置進行最佳化,可能使其功能受到限制。
  • 有限的硬體配件:由於使用者群體規模較小,相較於其他單板電腦,香蕉派可用的硬體配件和附加元件也更少。

規格:

Processor

GPU

Memory

Senary(Synaptics) VideoSmart VS680 quad-core Cortex-A73 (2.1GHz) and One Cortex-M3 processor

Imagination GE9920 GPU

4GB LPDDR4

 



Udoo Bolt

產品特色:

  • AMD Ryzen 嵌入式 V1000 系列處理器,最高可達四核心/八執行緒
  • 最高支援 32GB 雙通道 DDR4 RAM
  • AMD Radeon Vega 8 顯示卡
  • HDMI 1.4/2.0a 以及在 USB Type-C 視訊介面上的雙 DP交替模式
  • eMMC 5.0 高速硬碟 32GB (焊於板上)
  • SATA III 6Gbit/s 標準連接器
  • Gigabit 乙太網路 (Realtek RTL8111G)
  • 兩個 USB 3 Type-A
  • 兩個 USB Type-C
  • Windows 10 Linux
  • 尺寸 12 公分 x 12 公分 - 4.72 x 4.72 - (Nano-ITX 標準板型)

優點與缺點:

優點

  • 擴充:可以安裝三個 M.2 模組 (分別為 MB E 鍵位)。如果不喜歡占空間且雜亂的 SSD 傳輸線,則可透過不同類型的儲存裝置 (包括 SATA NVMe) 提供更快的資料傳輸速率和更多的儲存選項。PCIe 介面也可以安裝 Wi-Fi Bluetooth 模組,以實現更多連線功能。
  • 儲存裝置:系統儲存選項的數量繁多,顯得有些過猶不及。如果 NVMe 對您的應用至關重要,則同時具備 eMMC 內建儲存空間、SATA III SSD M.2 SATA SSD,無疑可以提供更高的靈活性和安全性。
  • 記憶體:當然,考慮到眾多連線功能和所要插接的週邊裝置數量,32GB 記憶體肯定會派上用場。

    缺點
  • AMD R1000 處理器:對這種尺寸的板卡而言,使用者容易對處理器選項的效能抱持過高期望。如果 DFI PCSF51 都能提供 AMD R2000 系列的運算能力,難道兩倍大的板卡會做不到?這種想法可能帶來重大影響,使這款產品被許多運算密集型應用排除在外。
  • Nano-ITX: 此板卡的板型大致可以設計為電腦主機板,最終裝機佔用空間 (加上散熱解決方案、機箱與擴充模組的全部體積) 可能達到 1.8 單板電腦 8 倍。這不禁令人好奇,何不選擇稍大板型的板卡 (例如 Mini-ITX),將系統升級到 ITX 系列中更普及且更完善的選項,其成本可能與 Udoo Bolt 同樣便宜甚至更低,卻更獲得更強大的效能 - 請想想 AMD Ryzen 7000 Intel 13 代的情況。尺寸雖是 1.8 單板電腦 的兩倍,但並未按相同比例增加運算能力。

規格:

Processor

GPU

Memory

AMD Ryzen™ Embedded V1000 (V1605B - V1202B) series up to 3.6GHz in Boost mode; Up to Quad Core/Eight Thread

AMD Radeon™ Vega 8 Graphics (up to 8 GPU CU)

2x Slot SO-DIMM Dual-channel 64-bit DDR4 2400 MT/s with ECC support up to 32GB

 

Odroid N2+

產品特色:

    • Cortex-A73 (四核心)@ 2.4GHz 叢集與 Cortex-A53 @ 2.0GHz
    • 4 Gbyte DDR4 @1320MHz
    • GPUMali-G52 ( ODROID-N1 T860MP4 GPU 更快)
    • MicroSD 插槽
    • eMMC 插槽
    • 1Gbps Gigabit 乙太網路連接埠 RTL8211F
    • 4x USB 主機端 3.0 @340MB/s
    • 1 HDMI 支援 EDIDCECHRD 4K (60Hz)
    • 支援 40 針腳 SPDIF 音訊端子
    • 複合式視訊連接埠
    • MicroUSB OTG 2.0 連接埠
    • 序列控制台介面
    • 尺寸 (不含散熱器)9 公分 x 9 公分 x 1.7 公分 | 90 公釐×90 公釐×17 公釐
    • 散熱器尺寸:10 公分 x 9.1 公分 x 1.875 公分 | 100 公釐×91 公釐×18.75

優點與缺點:

優點

  • 便宜:相對而言,Odroid N2 的售價十分低廉 (不到 100 美元),這聽起來確實很夢幻,但若選擇較基本的型號,其實樹莓派 4 也有相同優勢。
  • 這款 單板電腦 可與尺寸精巧的散熱器一併購買並安置在其中。
  • 儲存選項不像樹莓派 4 一樣完備 (使用 SD 卡執行作業系統)。但提供一個 eMMC 插槽,可以安裝較值得信賴的儲存選項。亦提供另一個 MicroSD 插槽以因應額外空間需求。嚴格而論,相較於 DFI 高達 128GB 的規格,單憑這些選項並不構成優勢,但這也如實反映在價格上。
  • 開發人員套件:Odroid N2+ 隨附擴充功能、觸控螢幕和集線器,就開發用 單板電腦 設計而言,已具備許多附加價值,堪稱物有所值的產品。

缺點:

  • 非標準化板型:這可能是一項重大的考量,因為 Odroid N2 是專為開發者市場設計的產品然而,這限制了選擇其他解決方案的可能性,因為不同產業可能預期用於開發原型模型,並測試某些適用於特定標準化板型、且可能具備投產條件的功能。
  • 基本效能:由於水準回落到 Arm處理器的等級,因此 Odroid N2+ 的效能大概只能處理簡單工作,無法滿足工業應用領域的常規要求。

規格:

Processor

GPU

Memory

Cortex-A73 (Quad-Core) @ 2.4GHz

Mali-G52

4 GB DDR4 @1320MHz

 

Reference:

 

友通資訊(DFI Inc.)成立於1981年,為全球高效能運算技術的領導廠商。憑藉在工業電腦領域耕耘多年的豐富經驗,友通致力於主機板及系統產品的創新設計與生產,為嵌入式解決方案提供嚴格版本控管及長生命週期的產品,專注工廠自動化、交通、醫療、博弈、國防等領域的深耕。友通於2017年底正式加入明基佳世達(Qisda)集團,透過研發技術、供應鏈管理及製造產能的整合,強化核心競爭力,同時藉由與集團內部豐富的資源互惠,友通提供更多元廣泛的嵌入式運算產品及先進的服務,包含LCD廠內整合、PCBA及系統組裝、測量試驗室,以及機箱的設計與製造。