Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero — характеристики и применение

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero - GPIO

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero — компактная AIoT-плата производства Shenzhen SinoVoIP на базе SoC Canaan Kendryte K230D с двумя ядрами RISC-V XuanTie C908. Плата рассчитана прежде всего на задачи компьютерного зрения, локального AI-инференса и разработки встраиваемых устройств.

K230D объединяет два RISC-V ядра, третье поколение нейросетевого ускорителя KPU, аппаратные блоки обработки видео и 3D-данных. На плате установлено 128 МБ LPDDR4, предусмотрены два MIPI-CSI интерфейса для камер, MIPI DSI для дисплея, встроенный Wi-Fi 2,4 ГГц и 40-контактный разъём расширения.

Формат платы составляет 65 × 30 мм, то есть по размерам она близка к Raspberry Pi Zero и Zero 2 W. Основное назначение BPI-CanMV-K230D-Zero — специализированные AIoT-сценарии, а не использование в качестве универсального одноплатного компьютера.

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero - Banner

Основные характеристики Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero

  • SoC: Canaan Kendryte K230D
  • CPU: 2 × XuanTie C908 RISC-V
  • Частота CPU: 1,6 ГГц + 800 МГц
  • Векторные вычисления: RVV 1.0 на основном ядре
  • KPU: третье поколение, INT8/INT16
  • DPU: встроенный 3D-движок структурированного света, до 1920×1080
  • VPU: аппаратный H.264/H.265 кодек
  • Оперативная память: 128 МБ LPDDR4 @ 2666 Мбит/с
  • Камеры: 1 × 2-lane MIPI-CSI + 1 × 4-lane MIPI-CSI, до 4K
  • Дисплей: MIPI DSI до 1080p
  • Wi-Fi: встроенный 2,4 ГГц
  • Bluetooth: в официальной спецификации платы не заявлен
  • USB: 1 × USB 2.0 с поддержкой OTG
  • Аудио: встроенный микрофон
  • Хранилище: TF/microSD до 1 ТБ
  • GPIO: 40-контактный разъём
  • Интерфейсы GPIO: I²C, UART, I²S, SPI, PWM, ADC, JTAG
  • Кнопки: функциональная и Reset
  • Питание: USB Type-C, 5 В / 2 А
  • Размеры: 65 × 30 × 7 мм
  • Операционная система: CanMV и Linux

Технические характеристики

Процессор и SoC

В основе платы находится Canaan Kendryte K230D с двумя ядрами XuanTie C908 RISC-V. Основное ядро работает на частоте до 1,6 ГГц и поддерживает RVV 1.0, второе работает на частоте до 800 МГц.

Асимметричная конфигурация позволяет разделять вычислительные и вспомогательные задачи между двумя ядрами, что соответствует концепции K230D как специализированной AIoT-платформы.

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero - Top

Нейросетевой ускоритель KPU

K230D оснащён KPU третьего поколения — специализированным нейросетевым ускорителем, предназначенным для локального инференса. Поддерживаются типы данных INT8 и INT16.

Производитель приводит следующие типичные показатели: ResNet50 ≥ 85 fps при INT8, MobileNet_V2 ≥ 670 fps при INT8 и YOLOv5s ≥ 38 fps при INT8. Эти значения относятся к конкретным тестовым условиям и не должны рассматриваться как универсальная производительность любой нейросетевой модели.

DPU и обработка глубины

В состав K230D входит DPU — 3D structured light depth engine, предназначенный для обработки данных структурированного света. Максимальное указанное разрешение составляет 1920 × 1080.

Видео и VPU

Аппаратный VPU поддерживает кодирование и декодирование видео H.264 и H.265. Это позволяет выполнять значительную часть операций обработки видеопотока аппаратно и оставлять CPU для других задач.

Оперативная память

На плате установлено 128 МБ LPDDR4 с указанной производителем скоростью 2666 Мбит/с. Память является частью аппаратной конфигурации K230D-платы и не предназначена для пользовательского расширения.

Камеры

BPI-CanMV-K230D-Zero поддерживает два MIPI-CSI интерфейса: один 2-lane и один 4-lane. Максимальное указанное разрешение входного видеосигнала достигает 4K.

Такая конфигурация позволяет использовать плату одновременно с двумя камерами или организовать системы компьютерного зрения с несколькими источниками изображения. Реальные разрешения и частоты кадров зависят от конкретного сенсора и программного обеспечения.

Дисплей

Для подключения дисплея предусмотрен интерфейс MIPI DSI с поддержкой вывода до 1080p.

Сетевые интерфейсы

На плате установлен встроенный модуль Wi-Fi 2,4 ГГц. Проводного Ethernet производитель не предусматривает.

В официальной спецификации Banana Pi отдельно Bluetooth не указан, поэтому называть BPI-CanMV-K230D-Zero платой со встроенным Bluetooth без дополнительного подтверждения не следует.

USB

На плате предусмотрен один USB 2.0 с поддержкой OTG. Интерфейс может использоваться как USB Device или Host в зависимости от режима и программной конфигурации.

При работе с CanMV плата может использовать USB для загрузки, программирования и последовательного взаимодействия с компьютером. Официальное руководство указывает необходимость подключения двух USB-кабелей в соответствующем сценарии: один используется для питания, второй — для последовательной связи.

Хранилище

Для хранения и загрузки системы используется встроенный разъём TF/microSD. Banana Pi указывает поддержку карт объёмом до 1 ТБ.

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero - Bottom

Распаянного eMMC в спецификации BPI-CanMV-K230D-Zero нет. Поэтому основным носителем является карта памяти.

GPIO и периферия

Для подключения внешних устройств предусмотрен 40-контактный разъём GPIO. Производитель указывает поддержку I²C, UART, I²S, SPI, PWM, ADC и JTAG.

Это позволяет подключать датчики, исполнительные устройства, дисплеи и другие периферийные модули. Конкретная функция контакта определяется pin multiplexing K230D.

Распиновка 40-pin

Для 40-контактного разъёма доступны GPIO, JTAG, UART, I²C, I²S, PWM, QSPI/OSPI и другие альтернативные функции. Ниже приведена компактная таблица распиновки с основными функциями контактов.

ФункцияКонтактКонтактФункция
3.3V125V
3D_CTRL_OUT2 / UART2_RXD / IIC2_SDA345V
3D_CTRL_OUT1 / UART2_TXD / IIC2_SCL56GND
JTAG_TMS / PULSE_CNTR3 / UART2_TXD78JTAG_TDI / PULSE_CNTR1 / UART1_TXD
GND910JTAG_TDO / PULSE_CNTR2 / UART1_RXD
OSPI_D3 / QSPI1_CS1 / QSPI0_D31112OSPI_D4 / QSPI1_CS0 / PULSE_CNTR0
JTAG_RST / PULSE_CNTR4 / UART2_RXD1314GND
JTAG_TCK / PULSE_CNTR01516IIC1_SDA / IIS_D_OUT0 / PDM_IN1
3.3V17183D_CTRL_IN / UART1_RXD / IIC1_SDA
OSPI_D0 / QSPI1_CS4 / QSPI0_D01920GND
OSPI_D1 / QSPI1_CS3 / QSPI0_D12122IIC1_SCL / IIS_D_I0 / PDM_IN3
OSPI_CLK / QSPI0_CLK2324OSPI_CS / QSPI0_CS0
GND2526M_CLK2 / UART3_DE
IIC0_SDA / IIS_WS / UART3_RXD2728IIC0_SCL / IIS_CLK / UART3_TXD
CONPWM5 / QSPI1_D32930GND
OSPI_DQS / QSPI1_D2 / PULSE_CNTR43132PWM1 / IIC0_SDA / QSPI0_CS1 / VSYNC1
PWM0 / IIC0_SCL / QSPI0_CS2 / HSYNC13334GND
OSPI_D7 / QSPI1_D1 / PULSE_CNTR33536OSPI_D2 / QSPI1_CS2 / QSPI0_D2
M_CLK3 / UART3_RE3738OSPI_D6 / QSPI1_D0 / PULSE_CNTR2
GND3940OSPI_D5 / QSPI1_CLK / PULSE_CNTR1

Названия сигналов в таблице приведены в исходном виде, поскольку это аппаратные обозначения интерфейсов K230D. Фактический режим каждого вывода зависит от pin multiplexing и используемой прошивки.

Аудио

На плате установлен микрофон. Платформа K230D также поддерживает внешние аудиоинтерфейсы, а в перечне функций GPIO доступны I²S и связанные с ним сигналы.

Кнопки

На BPI-CanMV-K230D-Zero предусмотрены две кнопки: функциональная кнопка и Reset. Функциональная кнопка может использоваться приложением или системой в зависимости от программной конфигурации.

Питание

Питание подаётся через USB Type-C. Официальная спецификация указывает напряжение 5 В и рекомендуемый ток 2 А.

Охлаждение

K230D ориентирован на низкое энергопотребление и не требует обязательного активного охлаждения в типичных сценариях. При продолжительной высокой нагрузке и особенно при интенсивной работе с AI и видео температурный режим зависит от конструкции корпуса и условий эксплуатации.

Размеры и конструкция

Размеры платы составляют 65 × 30 × 7 мм. По формату она близка к Raspberry Pi Zero и Zero 2W. На плате предусмотрены четыре крепёжных отверстия.

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero - Hardware interface

Интерфейсы и разъёмы

  • USB Type-C — питание и USB 2.0 OTG;
  • 2 × MIPI-CSI — один 2-lane и один 4-lane интерфейс для камер;
  • MIPI DSI — подключение дисплея до 1080p;
  • 40-pin GPIO — I²C, UART, I²S, SPI, PWM, ADC, JTAG и GPIO;
  • microSD / TF — карта памяти до 1 ТБ;
  • Wi-Fi 2,4 ГГц — встроенная беспроводная сеть;
  • микрофон — встроенный аудиовход;
  • Function — функциональная кнопка;
  • Reset — перезагрузка платы.

Операционные системы

Основной программной средой BPI-CanMV-K230D-Zero является CanMV, ориентированная на быструю разработку приложений на MicroPython. Для более сложных задач доступен Linux.

  • CanMV — MicroPython-среда для AI, работы с камерой и быстрого прототипирования;
  • Linux — полноценная программная среда для более сложных приложений и разработки.

Официальная документация Canaan также описывает поддержку Linux/RT-Smart и специализированного SDK для K230D. Доступность отдельных аппаратных функций зависит от конкретной версии программного обеспечения.

Возможности и особенности

  • два RISC-V ядра XuanTie C908;
  • RVV 1.0 на основном ядре;
  • KPU третьего поколения для AI-инференса;
  • DPU для обработки данных структурированного света;
  • аппаратный H.264/H.265 VPU;
  • 128 МБ LPDDR4;
  • 2 × MIPI-CSI с конфигурацией 2-lane + 4-lane;
  • MIPI DSI до 1080p;
  • встроенный Wi-Fi 2,4 ГГц;
  • 40-pin GPIO;
  • CanMV и MicroPython;
  • размер 65 × 30 мм.

Для чего подходит Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero

Главное назначение платы — компьютерное зрение и edge AI. Два MIPI-CSI, аппаратный видеокодек и KPU позволяют создавать компактные системы распознавания изображений и видео без необходимости передавать все вычисления на внешний сервер.

Плата подходит для AI-камер, систем обнаружения объектов, робототехники, интеллектуальных датчиков и IoT-устройств. CanMV и MicroPython упрощают создание прототипов и позволяют быстро тестировать работу камеры и нейросетевых моделей.

Аппаратный DPU дополнительно делает K230D интересным для задач, где требуется обработка данных глубины и 3D-сцен.

Преимущества

  • специализированный KPU для локального AI-инференса;
  • два MIPI-CSI интерфейса для камер;
  • аппаратное кодирование и декодирование H.264/H.265;
  • поддержка RVV 1.0;
  • Wi-Fi 2,4 ГГц на плате;
  • 40-контактный GPIO;
  • CanMV и MicroPython;
  • очень компактный формат 65 × 30 мм.

Ограничения

  • 128 МБ памяти значительно меньше, чем у универсальных SBC;
  • нет Gigabit Ethernet;
  • Bluetooth в официальной спецификации не заявлен;
  • только один USB 2.0 OTG;
  • нет HDMI — дисплей подключается через MIPI DSI;
  • плата ориентирована на специализированные AIoT-задачи, а не на обычные desktop или серверные сценарии.

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero и Raspberry Pi Zero 2 W

Обе платы имеют компактный формат около 65 × 30 мм, однако их назначение различается. Raspberry Pi Zero 2 W является универсальным Linux-SBC с 512 МБ RAM и полноценной программной экосистемой Raspberry Pi, тогда как BPI-CanMV-K230D-Zero ориентирована на AIoT, камеры, аппаратный AI-инференс и MicroPython.

ХарактеристикаBPI-CanMV-K230D-ZeroRaspberry Pi Zero 2 W
SoCCanaan K230DBroadcom BCM2710A1
CPU2 × RISC-V C9084 × Cortex-A53
RAM128 МБ LPDDR4512 МБ LPDDR2
AI-ускорительKPUНет
Камеры2 × MIPI-CSI1 × CSI
Wi-Fi2,4 ГГц2,4/5 ГГц
BluetoothНе заявленBluetooth 4.2 BLE
USB1 × USB 2.0 OTG1 × USB 2.0 OTG
ДисплейMIPI DSImini HDMI
Размеры65 × 30 × 7 мм65 × 30 × 5 мм

Заключение

Banana Pi BPI-CanMV-K230D-Zero — специализированная AIoT-плата на двухъядерном RISC-V SoC Canaan Kendryte K230D с KPU третьего поколения, аппаратной обработкой видео и двумя MIPI-CSI интерфейсами.

Основная область применения платы — компьютерное зрение, edge AI, AI-камеры, робототехника и другие встраиваемые проекты, где важны локальный инференс, работа с камерой и небольшие размеры.

По сравнению с обычным универсальным SBC плата имеет очень небольшой объём памяти — 128 МБ — и всего один USB-интерфейс, поэтому её следует рассматривать прежде всего как специализированную AIoT-платформу, а не как замену классическому Linux-компьютеру.

Материалы

Оставьте комментарий

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