Orange Pi 4A — характеристики и сфера применения

Orange Pi 4A

Orange Pi 4A — одноплатный компьютер производства Shenzhen Xunlong Software на базе SoC Allwinner T527. Чип объединяет восемь ядер ARM Cortex-A55, DSP HiFi4, вспомогательный RISC-V и встроенный NPU производительностью до 2 TOPS.

Плата оснащается 2 или 4 ГБ LPDDR4/4X, поддерживает установку модуля eMMC, карты microSD и NVMe SSD через разъём M.2 M-Key с интерфейсом PCIe 2.0. Для подключения периферии предусмотрены Gigabit Ethernet, четыре внешних USB 2.0, HDMI 2.0, MIPI-DSI, два интерфейса MIPI-CSI и 40-контактный разъём расширения.

Orange Pi 4A также имеет встроенные Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.0, NPU для Edge AI и набор интерфейсов, ориентированный как на разработку встраиваемых устройств, так и на мультимедийные и периферийные системы.

Orange Pi 4A — общий вид

Основные характеристики Orange Pi 4A

  • SoC: Allwinner T527
  • Процессор: 8 × ARM Cortex-A55 до 1,8 ГГц
  • DSP: HiFi4 Audio DSP, 600 МГц
  • Сопроцессор: RISC-V, 200 МГц
  • GPU: ARM Mali-G57 MC1
  • NPU: до 2 TOPS
  • Оперативная память: 2 или 4 ГБ LPDDR4/4X
  • Хранилище: eMMC 16/32/64/128 ГБ, microSD до 128 ГБ, SPI Flash 128/256 Мбит, M.2 NVMe
  • Ethernet: 1 × Gigabit Ethernet, 10/100/1000 Мбит/с
  • Wi-Fi: Wi-Fi 5
  • Bluetooth: Bluetooth 5.0, BLE
  • USB: 4 × USB 2.0 Type-A, дополнительный USB Host для расширения
  • Видеовыход: HDMI 2.0 до 4K@60 Гц
  • Дисплей: 4-линейный MIPI-DSI и eDP 1.3
  • Камеры: 2-линейный и 4-линейный MIPI-CSI
  • Аудио: 3,5-мм разъём для входа и выхода звука
  • GPIO: 40-контактный разъём, 28 GPIO, уровень 3,3 В
  • ADC: отдельный 4-контактный разъём, 2 ADC, максимум 1,8 В
  • Debug UART: 3-контактный разъём, TTL 3,3 В
  • Питание: USB Type-C, 5 В / 5 А
  • Размеры: 89 × 56 × 1,6 мм
  • Вес: 52 г

Технические характеристики

Процессор и SoC

В основе Orange Pi 4A находится Allwinner T527 с восемью 64-битными ядрами ARM Cortex-A55 с максимальной частотой до 1,8 ГГц. В состав SoC также входят DSP HiFi4 с частотой 600 МГц и RISC-V сопроцессор с частотой 200 МГц.

Такая гетерогенная архитектура позволяет использовать отдельные вычислительные блоки для обработки аудио, управляющих задач и специализированных операций, не нагружая только CPU.

Графический процессор и NPU

За графику отвечает ARM Mali-G57 MC1. В составе платформы также присутствует NPU с заявленной производительностью до 2 TOPS, предназначенный для ускорения AI-задач на периферийных устройствах.

Видеоядро поддерживает аппаратное декодирование H.265 до 4K@60 и H.264 до 4K@60, а также аппаратное кодирование H.264 до 4K@25.

Оперативная память

Orange Pi 4A выпускается с 2 или 4 ГБ LPDDR4/4X, установленной непосредственно на плате.

Сетевые интерфейсы

Проводное подключение обеспечивает Gigabit Ethernet с поддержкой скоростей 10, 100 и 1000 Мбит/с.

Для беспроводной связи используется комбинированный модуль Wi-Fi 5 + Bluetooth 5.0 с поддержкой BLE.

USB

На плате размещены четыре внешних USB 2.0 Type-A. Производитель также указывает дополнительный USB 2.0 Host, предназначенный для пользовательского расширения. Один из внешних USB-портов может использоваться в режиме OTG для работы с Android и ADB.

Видео и камеры

Для подключения дисплея предусмотрен HDMI 2.0 с поддержкой разрешения до 4K@60 Гц. Дополнительно на плате имеются 4-линейный интерфейс MIPI-DSI и eDP 1.3.

Для камер доступны два интерфейса MIPI-CSI: один 2-линейный и один 4-линейный.

Хранилище

Для хранения данных доступны несколько вариантов. Можно использовать карту microSD объёмом до 128 ГБ, опциональный eMMC-модуль на 16, 32, 64 или 128 ГБ и SPI Flash объёмом 128 Мбит либо 256 Мбит.

Для быстрого внешнего накопителя предусмотрен разъём M.2 M-Key 2280 с интерфейсом PCIe 2.0, предназначенный для NVMe SSD.

Распиновка Orange Pi 4A

GPIO и периферия

40-контактный разъём Orange Pi 4A содержит 28 GPIO, все GPIO работают с логическим уровнем 3,3 В. Через разъём доступны GPIO, UART, I²C, SPI и PWM.

В Linux функции I²C, SPI, UART и PWM на 40-pin могут быть отключены по умолчанию и включаются через device tree overlays. Производитель предоставляет для платы собственную версию wiringOP.

UART на 40-контактном разъёме

ИнтерфейсRXTXКонфигурация
UART2Контакт 13Контакт 11sun55i-t527-uart2
UART3Контакт 33Контакт 32sun55i-t527-uart3
UART4Контакт 5Контакт 3sun55i-t527-uart4
UART5Контакт 23Контакт 24sun55i-t527-uart5
UART6Контакт 26Контакт 22sun55i-t527-uart6
UART7Контакт 10Контакт 8sun55i-t527-uart7

I²C на 40-контактном разъёме

ИнтерфейсSDASCLКонфигурация
I²C1Контакт 12Контакт 7sun55i-t527-i2c1
I²C4Контакт 3Контакт 5sun55i-t527-i2c4
I²C5Контакт 27Контакт 28sun55i-t527-i2c5

SPI на 40-контактном разъёме

СигналSPI1SPI2
MOSIКонтакт 19Контакт 15
MISOКонтакт 21Контакт 29
CLKКонтакт 23Контакт 13
CS0Контакт 24Контакт 11

PWM на 40-контактном разъёме

КаналКонтакт
PWM0-15
PWM0-231
PWM0-48
PWM0-510
PWM0-611
PWM0-713
PWM0-87
PWM0-912
PWM0-1035
PWM0-1138
PWM0-1232
PWM0-1333
PWM0-1416
PWM0-1518

Всего производитель указывает 14 доступных PWM-каналов на 40-контактном разъёме.

Debug UART

Для отладки предусмотрен отдельный 3-контактный TTL UART. Уровень сигнала составляет 3,3 В, а стандартная скорость консоли в документации — 115200 бод.

СигналПодключение
GNDGND адаптера USB-TTL
TXRX адаптера USB-TTL
RXTX адаптера USB-TTL

Для подключения необходимо использовать USB-TTL адаптер с логическим уровнем 3,3 В. Передача TX и RX подключается перекрёстно.

ADC

Отдельно предусмотрен 4-контактный разъём для подключения двухканального ADC. Максимальное допустимое входное напряжение указано на уровне 1,8 В.

Аудио

Для аудио предусмотрен стандартный 3,5-мм разъём с поддержкой аудиовхода и аудиовыхода.

Питание

Питание платы осуществляется через USB Type-C. Официальная спецификация указывает 5 В / 5 А. Источник питания и качественный кабель должны соответствовать этой нагрузке.

На плате также имеется отдельный выход 5 В с шагом 2,54 мм, предназначенный, в частности, для подключения охлаждающего вентилятора.

Охлаждение

Производитель предусмотрел отдельный 5-вольтовый выход для вентилятора. При продолжительной нагрузке на CPU, GPU и NPU активное охлаждение может использоваться для поддержания стабильной температуры.

RTC и кнопки

На плате предусмотрен 2-контактный разъём для резервной батареи RTC с шагом 1,27 мм. Также установлены кнопки BOOT, RESET и PWR ON.

Размеры и конструкция

Размеры печатной платы составляют 89 × 56 × 1,6 мм, масса — около 52 г.

Orange Pi 4A — вид снизу

Интерфейсы и разъёмы

  • USB Type-C — питание 5 В / 5 А;
  • 4 × USB 2.0 Type-A — подключение периферии;
  • Gigabit Ethernet — проводная сеть;
  • HDMI 2.0 — видеовыход до 4K@60 Гц;
  • MIPI-DSI — дисплейный интерфейс;
  • eDP 1.3 — дополнительный интерфейс дисплея;
  • 2 × MIPI-CSI — 2-линейный и 4-линейный интерфейсы камер;
  • M.2 M-Key — NVMe SSD через PCIe 2.0;
  • microSD — загрузка и хранение данных;
  • eMMC — опциональный модуль;
  • 3,5 мм — аудиовход и аудиовыход;
  • 40-pin — GPIO, UART, I²C, SPI и PWM;
  • Debug UART — последовательная консоль 3,3 В;
  • RTC — резервное питание часов реального времени.
Orange Pi 4A — вид сверху

Операционные системы

  • Ubuntu — Linux для серверных и настольных задач;
  • Debian — универсальная Linux-система;
  • Android 13 — мобильная и мультимедийная система.

Для Linux-платформы Orange Pi предоставляет собственный набор инструментов и модифицированную версию wiringOP. В документации также приведены инструкции для сборки Linux SDK и работы с device tree overlays.

Возможности и особенности

  • 8 ядер Cortex-A55 с частотой до 1,8 ГГц;
  • встроенный NPU до 2 TOPS;
  • DSP HiFi4 и RISC-V сопроцессор;
  • аппаратное декодирование 4K H.265/H.264;
  • NVMe через M.2 M-Key PCIe 2.0;
  • Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.0;
  • HDMI 2.0, MIPI-DSI и eDP;
  • два MIPI-CSI для камер;
  • 40-контактный интерфейс с GPIO, UART, I²C, SPI и PWM.

Для чего подходит Orange Pi 4A

Orange Pi 4A подходит для встраиваемых систем, Edge AI, периферийных устройств, мультимедийных терминалов и сетевых приложений. Производитель отдельно перечисляет интеллектуальное промышленное управление, коммерческие дисплеи, робототехнику, автомобильные терминалы и edge computing.

Наличие M.2 NVMe, Gigabit Ethernet и нескольких интерфейсов камер и дисплеев позволяет использовать плату и в серверных, и в мультимедийных проектах, а NPU предназначен для локального ускорения AI-алгоритмов.

Преимущества

  • 8-ядерный Cortex-A55 с частотой до 1,8 ГГц;
  • NPU производительностью до 2 TOPS;
  • 2 или 4 ГБ LPDDR4/4X;
  • M.2 M-Key с PCIe 2.0 для NVMe;
  • Gigabit Ethernet, Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.0;
  • HDMI 2.0 с поддержкой 4K@60;
  • два MIPI-CSI и несколько интерфейсов дисплея;
  • 40-контактный GPIO с большим количеством периферийных функций.

Ограничения

  • максимальный объём оперативной памяти составляет 4 ГБ;
  • все четыре внешних USB работают только по стандарту USB 2.0;
  • NPU ограничен заявленной производительностью 2 TOPS;
  • для питания требуется источник 5 В / 5 А;
  • eMMC является опциональным модулем, поэтому его наличие зависит от комплектации.

Заключение

Orange Pi 4A — восьмиядерный одноплатный компьютер на Allwinner T527 с Cortex-A55, GPU Mali-G57 MC1, NPU до 2 TOPS, DSP HiFi4 и RISC-V сопроцессором.

Плата сочетает Gigabit Ethernet, Wi-Fi 5, Bluetooth 5.0, четыре USB 2.0, HDMI 2.0, M.2 NVMe, два MIPI-CSI и 40-контактный GPIO. Это позволяет использовать её в встраиваемых, мультимедийных, сетевых и Edge AI-проектах.

При выборе необходимо учитывать отсутствие USB 3.0, максимум 4 ГБ RAM и необходимость качественного питания 5 В / 5 А.

Материалы

Оставьте комментарий

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь с обработкой ваших данных (имя, адрес электронной почты, текст комментария) в соответствии с политикой конфиденциальности.