ماژول Walnut Pi CM2 معرفی شد؛ جایگزینی ارزان‌تر برای Raspberry Pi CM5 با پردازنده هشت‌هسته‌ای Allwinner

شرکت سازنده Walnut Pi ماژول محاسباتی Walnut Pi CM2 را با تراشه‌ی هشت‌هسته‌ای Allwinner T527، حداکثر ۴ گیگابایت رم و شتاب‌دهنده داخلی هوش مصنوعی معرفی کرده است. این محصول با هدف ارائه جایگزینی ارزان‌تر برای Raspberry Pi Compute Module 5 طراحی شده و در سامانه‌های نهفته (امبدد)، اینترنت اشیا، کنترل صنعتی و پردازش لبه کاربرد دارد.

ابعاد و آرایش کلی اتصالات CM2 به CM5 نزدیک است، اما تفاوت‌های سخت‌افزاری و الکتریکی مانع جایگزینی مستقیم آن در همه‌ی بردهای توسعه می‌شود. قیمت ماژول، بسته به پیکربندی، بین ۲۸ تا ۴۹ دلار است؛ درحالی‌که نسخه‌ای از Raspberry Pi CM5 با ۲ گیگابایت رم، ۱۶ گیگابایت حافظه eMMC و ارتباط بی‌سیم، حدود ۹۷٫۵۰ دلار قیمت دارد. پیش از استفاده، سازگاری CM2 با برد حامل و تجهیزات موردنظر باید بررسی شود.

پردازنده‌ی Allwinner T527؛ هشت هسته‌ پردازشی و شتاب‌دهنده هوش مصنوعی

قلب Walnut Pi CM2 تراشه‌ی Allwinner T527 است که هشت هسته‌ی Arm Cortex-A55، پردازنده گرافیکی، واحد پردازش عصبی و چندین رابط دارد. چهار هسته با فرکانس حداکثر ۱٫۸ گیگاهرتز و چهار هسته دیگر با فرکانس حداکثر ۱٫۴۲ گیگاهرتز کار می‌کنند. این معماری برای اجرای لینوکس، نرم‌افزارهای کنترلی و پردازش‌های عمومی در دستگاه‌های امبدد طراحی شده است.

T527 یک هسته کمکی RISC-V از نوع E906 با فرکانس ۲۰۰ مگاهرتز نیز دارد که می‌تواند برای وظایف کنترلی و پردازش‌های کمکی به کار رود؛ البته استفاده از آن به پشتیبانی نرم‌افزاری وابسته است.

پردازش گرافیکی بر عهده Mali-G57 MC1 است که از OpenGL ES 3.2، OpenCL 2.2 و Vulkan 1.3 پشتیبانی می‌کند. تراشه همچنین توانایی دیکدینگ فرمتهای ویدئویی H.265 و VP9 را با وضوح حداکثر 4K و نرخ ۶۰ فریم‌برثانیه دارد.

واحد پردازش عصبی (NPU) با توان اسمی حداکثر ۲ تریلیون عملیات در ثانیه (TOPS) برای شتاب‌دادن به مدل‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در نظر گرفته شده است.

حافظه، اتصالات و تفاوت‌های مهم با Raspberry Pi CM5

Walnut Pi CM2 در نسخه‌های دارای ۱، ۲ یا ۴ گیگابایت رم LPDDR4 عرضه می‌شود و حافظه eMMC برای ذخیره‌سازی دارد. ظرفیت نسخه‌ی معرفی‌شده ۱۶ گیگابایت است و گزینه‌های ۳۲، ۶۴ و ۱۲۸ گیگابایتی نیز قابل انتخاب هستند. علاوه‌بر این، ۸ مگابایت حافظه SPI Flash برای بخش‌هایی از فرایند راه‌اندازی سیستم دارد.

ابعاد CM2 حدود ۵۵ در ۴۰ میلی‌متر و وزن آن حدود ۹٫۶ گرم است. دو جامپر ۱۰۰ پین، رابط‌های ورودی و خروجی را به برد حامل منتقل می‌کنند و امکان استفاده از ماژول را در بردهای سفارشی فراهم می‌سازند.

اترنت گیگابیتی روی ماژول قرار دارد و نسخه بی‌سیم از Wi-Fi 6 دو بانده و بلوتوث ۵٫۰ پشتیبانی می‌کند. درگاه‌های تصویری و جانبی از طریق کانکتورهای ماژول در دسترس هستند. خروجی HDMI از وضوح حداکثر 4K با نرخ ۶۰ هرتز پشتیبانی می‌کند و رابط‌های چهارخطی MIPI DSI و MIPI CSI برای نمایشگر و دوربین در نظر گرفته شده‌اند.

برد Walnut pi CM2 یک پورت USB 3.0، سه پورت USB 2.0 و رابط PCIe نسل دوم با یک خط ارتباطی (PCIe Gen 2.1 x1) دارد. PCIe و USB 3.0 به‌صورت اشتراکی استفاده می‌شوند؛ بنابراین مستقل نیستند و این محدودیت باید در طراحی محصول لحاظ شود.

تغذیه با ولتاژ ۵ ولت و جریان پیشنهادی ۲ آمپر انجام می‌شود. GPIO، UART و دیگر ورودی‌ها و خروجی‌ها نیز امکان اتصال حسگرها، تجهیزات کنترلی و مدارهای جانبی را فراهم می‌کنند. در نتیجه، CM2 برای دروازه‌های اینترنت اشیا، پنل‌های صنعتی، کنترل‌کننده‌های هوشمند و سامانه‌های پردازش لبه مناسب است؛ هرچند انتخاب نهایی به بار پردازشی، تعداد رابط‌های هم‌زمان و پشتیبانی نرم‌افزاری بستگی دارد.

سازگاری Walnut Pi CM2 با رزبری‌پای CM5؛ اما یک نکته

قالب CM2 به Raspberry Pi Compute Module 5 نزدیک است، اما سازگاری مکانیکی به‌تنهایی کافی نیست. همه‌ی بردهای حامل طراحی‌شده برای CM5 بدون تغییر با CM2 کار نمی‌کنند. برای نمونه، CM2 تنها یک خروجی HDMI دارد و رابط‌های MIPI آن الزاماً با دوربین‌ها و نمایشگرهای محصولات Raspberry Pi یکسان نیستند. اشتراک PCIe با USB 3.0 نیز می‌تواند محدودیت ایجاد کند.

پیش از استفاده در محصول موجود، باید نقشه پایه‌ها، ولتاژ سیگنال‌ها، رابط‌های موردنیاز و پشتیبانی درایورها بررسی شوند. Raspberry Pi OS نیز لزوماً روی این ماژول نصب نمی‌شود.

طبق گزارش CNX Software، گزینه‌های نرم‌افزاری شامل Walnut Pi OS مبتنی بر Debian 12، اوبونتو، اندروید و Home Assistant هستند. پشتیبانی هریک از این سیستم‌های عامل به درایورها، کرنل و ابزارهای منتشرشده از سوی سازنده بستگی دارد.

سازنده برای ارزیابی سخت‌افزار، برد IO عرضه می‌کند که به HDMI، نمایشگر و دوربین، اترنت گیگابیتی، USB، هدر ۴۰ پین GPIO و سوکت M.2 با رابط PCIe مجهز است. سوکت M.2 برای SSDهای NVMe کاربرد دارد و عملکرد آن به پهنای باند PCIe نسل دوم و طراحی برد وابسته است. این برد از طریق USB-C با ولتاژ ۵ ولت تغذیه می‌شود و رابط UART، کلیدهای راه‌اندازی و فن PWM نیز دارد.

قیمت و جایگاه Walnut pi CM2 در بازار ماژول‌های محاسباتی

قیمت Walnut Pi CM2 در AliExpress از حدود ۲۸ دلار برای نسخه‌های پایه آغاز می‌شود و نسخه دارای ۲ گیگابایت رم، ۱۶ گیگابایت eMMC و ارتباط بی‌سیم، حدود ۴۹ دلار قیمت دارد. بسته‌ی شامل ماژول و برد IO نیز با قیمت حدود ۳۷٫۸۰ تا ۵۸٫۸۰ دلار عرضه می‌شود و محفظه‌ای آن به‌طور جداگانه فروخته می‌شود.

مزیت اصلی CM2 قیمت پایین‌تر و یکپارچه‌سازی Wi-Fi 6، بلوتوث، اترنت گیگابیتی و NPU در ماژولی کوچک است. در مقابل، پردازنده Cortex-A55 آن از نظر توان CPU پایین‌تر از Broadcom BCM2712 در Raspberry Pi CM5 قرار می‌گیرد که از چهار هسته‌ی Cortex-A76 استفاده می‌کند. بنابراین انتخاب میان این دو محصول باید بر اساس نوع کاربرد، ظرفیت حافظه، عملکرد گرافیکی، سازگاری با برد حامل و پشتیبانی نرم‌افزاری انجام شود.

ورود Walnut Pi CM2 نشان می‌دهد تراشه‌های چینی و خانواده Allwinner همچنان در بازار سامانه‌های امبدد و بردهای محاسباتی ارزان‌قیمت حضور دارند. در همین زمینه، مطالعه گزارش قبلی ویکی‌ربات درباره تراشه چینی AX8860P و تلاش آن برای رقابت با NVIDIA DGX Spark در پردازش هوش مصنوعی نیز جالب توجه است. AX8860P و T527 در رده‌های عملکردی و کاربردی متفاوتی قرار دارند، اما هر دو نمونه‌ای از گسترش گزینه‌های سخت‌افزاری چینی برای توسعه‌دهندگان و سازندگان محصولات هوشمند هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *