Малыш с большими амбициями: Первый взгляд на Orange Pi Zero 3W

Малыш с большими амбициями: Первый взгляд на Orange Pi Zero 3W

Orange Pi Zero 3W — одна из самых необычных одноплатных плат последних лет. При размерах всего 65×32 мм она получила современный процессор с ядрами Cortex-A76, LPDDR5, NPU на 3 TOPS, Wi-Fi 6 и даже PCI Express 3.0.

В этом обзоре я поделюсь первыми впечатлениями, расскажу об особенностях платы, нюансах схемотехники и покажу, насколько она интересна для домашних серверов, Linux и различных DIY-проектов.

Технические характеристики

Пожалуй, самое удивительное в Orange Pi Zero 3W — это характеристики, которые обычно ожидаешь увидеть у гораздо более крупных устройств.

Процессор

  • SoC: Allwinner A733
  • CPU: 8 ядер
    • 2 × Arm Cortex-A76 до 2.0 ГГц
    • 6 × Arm Cortex-A55
  • Сопроцессор: Xuantie E902 RISC-V (до 200 МГц)

Графика

  • Imagination PowerVR BXM-4-64 MC1
  • OpenGL ES 3.2
  • Vulkan 1.3
  • OpenCL 3.0

Искусственный интеллект

  • NPU до 3 TOPS (INT8)
  • Поддержка:
    • INT8
    • INT16
    • FP16
    • BF16

Память

В моем экземпляре установлено:

  • 6 ГБ LPDDR5

Также доступны версии:

  • 4 ГБ
  • 8 ГБ
  • 12 ГБ
  • 16 ГБ

Накопители

Поддерживается сразу несколько вариантов хранения данных:

  • TF (microSD) до 128 ГБ
  • eMMC (опционально)
  • UFS (опционально)

Беспроводные интерфейсы

  • Wi-Fi 6
  • Bluetooth 5.4 BLE
  • Разъем для внешней антенны

Видео

Поддерживаются сразу несколько способов вывода изображения.

  • Mini HDMI 2.0
  • Type-C с DisplayPort Alt Mode
  • MIPI DSI

Максимальное разрешение:

4K 60 FPS

Камеры

Поддерживаются:

  • 2 × MIPI CSI (4-lane)

Расширение

Самая интересная особенность платы —

PCI Express 3.0 x1 через FPC-разъем.

Интерфейсы

На борту имеется полноценная 40-пиновая GPIO-гребенка.

Поддерживаются:

  • GPIO
  • UART
  • SPI
  • I²C
  • PWM

Питание

  • USB Type-C
  • 5 В / 3 А

Размеры

Несмотря на характеристики, размеры просто крошечные:

  • 65 × 32 × 1.2 мм
  • 14 грамм

Аппаратная платформа и взгляд на схемотехнику

Переход на архитектуру Cortex-A76 — огромный шаг вперед относительно старых Orange Pi, построенных на Cortex-A53.

Теперь плата уже не выглядит игрушкой.

Она способна выполнять вполне серьезные задачи:

  • локальные ИИ-модели;
  • контейнеры Docker;
  • современные Linux-дистрибутивы;
  • домашние серверы;
  • edge-вычисления.

Система питания

Если внимательно изучить официальную схему, можно увидеть контроллер питания AXP318.

Кроме этого имеется интересная особенность.

На плате присутствует полноценный разъем вентилятора.

Причем это не обычное питание.

Используется настоящий PWM-сигнал FAN_EN_PWM, благодаря которому скорость вентилятора автоматически регулируется температурой процессора.

Я использую фирменный радиатор вместе с официальным вентилятором.

Под нагрузкой система охлаждения показывает себя отлично — заметного троттлинга не наблюдается.

PCI Express 3.0

Наверное, самая необычная возможность этой платы.

Представьте:

PCI Express 3.0 на устройстве размером с флешку.

Но есть нюанс.

PCIe выведен через специальный FPC-коннектор, а подходящих переходников в свободной продаже я пока не нашел.

Скорее всего, придется ждать официальный адаптер от Orange Pi либо искать кастомные решения на китайских площадках.

Потенциал огромный, но пока использовать эту возможность достаточно сложно.

Особенности питания

Здесь есть один важный нюанс. Хотя на плате установлен контроллер FUSB302, использовать зарядки с USB Power Delivery особого смысла нет. Orange Pi Zero 3W не запрашивает повышенное напряжение и рассчитана на питание строго от 5 В / 3 А. Поэтому лучше сразу использовать качественный блок питания и хороший USB-C кабель — это избавит от случайных перезагрузок под высокой нагрузкой.

Сетевая инфраструктура для тестирования

Сегодня тестировать Linux-образы стало намного сложнее.

Во время установки постоянно возникают проблемы:

  • ошибки apt update;
  • недоступность Docker Hub;
  • сложности с GitHub;
  • проблемы при работе pip.

Я решил эту проблему иначе.

На своем роутере Keenetic создал отдельную гостевую Wi-Fi сеть исключительно для тестируемых устройств.

Весь ее трафик автоматически проходит через WireGuard.

Получается очень удобно.

Любая новая плата:

  • Orange Pi;
  • Raspberry Pi;
  • Radxa;
  • FriendlyElec

подключается к гостевой сети и сразу получает полностью рабочий Интернет без каких-либо дополнительных настроек.

Для обзоров это экономит огромное количество времени.

Подготовка системы

В качестве операционной системы я выбрал официальный образ:

Ubuntu Jammy + Xfce + Linux 6.6.98

Для записи решил попробовать не привычный Balena Etcher, а Raspberry Pi Imager.

И оказался приятно удивлен.

Он без проблем записывает обычные IMG-файлы и отлично подходит практически для любых одноплатных компьютеров.

Теперь могу смело рекомендовать его как универсальную программу для прошивки SD-карт.

Первый запуск

После первого включения Orange Pi автоматически расширяет раздел rootfs на весь объем карты памяти.

Никаких дополнительных действий выполнять не нужно.

Это приятная мелочь, которая избавляет пользователя от ручной работы с разделами.

Первые впечатления от Ubuntu

Ubuntu Xfce запускается неожиданно бодро.

Большие ядра Cortex-A76 сразу дают о себе знать.

Интерфейс:

  • работает плавно;
  • окна открываются быстро;
  • браузер вполне комфортен для повседневной работы.

Конечно, это еще не полноценная замена настольному ПК.

Но как компактный Linux-компьютер плата выглядит очень достойно.

Кастомный корпус

Держать голую плату на столе не очень удобно.

Поэтому я заказал для нее корпус, напечатанный на 3D-принтере.

Получилось отлично.

✔ плата сидит идеально;

✔ все разъемы совпадают;

✔ официальный радиатор помещается без каких-либо доработок.

Для DIY-проектов это вообще идеальный вариант — можно буквально за вечер нарисовать собственную модель корпуса и сразу распечатать ее.

Проверка воспроизведения видео

Первым делом решил проверить YouTube.

Запустил Full HD ролик.

К моему удивлению, воспроизведение оказалось вполне комфортным.

  • звук не отстает;
  • видео плавное;
  • пользоваться можно.

Однако статистика YouTube показывает Dropped Frames.

Скорее всего, аппаратное декодирование пока работает не полностью, поэтому основная нагрузка ложится на процессор.

Для большинства роликов это не проблема.

Но тяжелое видео уже заметно нагружает систему.

Шум вентилятора

Пока система простаивает, кулер практически не слышно.

Но стоит открыть несколько вкладок браузера или включить YouTube — вентилятор начинает работать постоянно.

Он не раздражает.

Это не «турбина ноутбука».

Но в тихой комнате его уже слышно.

Зато температура остается полностью под контролем.

Радиатор и система PWM делают свою работу отлично.

Итоги первого знакомства

После нескольких дней использования Orange Pi Zero 3W оставляет исключительно положительные впечатления.

Что понравилось

✅ Cortex-A76

✅ LPDDR5

✅ Wi-Fi 6

✅ Bluetooth 5.4

✅ NPU 3 TOPS

✅ компактные размеры

✅ отличная система охлаждения

✅ PCI Express 3.0

Что хотелось бы улучшить

  • появление официальных PCIe-адаптеров;
  • более зрелые Linux-образы;
  • полноценное аппаратное декодирование видео.

Заключение

Orange Pi Zero 3W выглядит как один из самых интересных компактных одноплатных компьютеров последних лет.

Несмотря на размеры, плата получила современную архитектуру, мощный процессор, быструю память LPDDR5, Wi-Fi 6, NPU и поддержку PCI Express 3.0. Уже сейчас она отлично подходит для экспериментов, домашних серверов, автоматизации и разработки, а по мере развития программной поддержки ее потенциал будет только расти.

Это лишь первое знакомство с устройством. В следующих материалах на BigGratz я проведу полноценные тесты производительности CPU и NPU, сравню Orange Pi Zero 3W с конкурентами, проверю работу различных Linux-дистрибутивов, Docker, аппаратного декодирования видео и периферии. Следите за обновлениями — самое интересное еще впереди.