Banana Pi BPI-R4 — высокопроизводительная плата для маршрутизаторов и сетевых устройств на базе SoC MediaTek MT7988A (Filogic 880). Плата сочетает два 10-гигабитных SFP-порта, четыре гигабитных Ethernet-порта, поддержку Wi-Fi 7 через отдельную карту, M.2 для NVMe и 4G/5G, а также два слота miniPCIe.
BPI-R4 рассчитана прежде всего на сетевые сценарии: домашние и офисные маршрутизаторы, Wi-Fi 7-шлюзы, NAS, сетевые повторители, системы автоматизации и другие устройства, где важна высокая пропускная способность.
В отличие от BPI-R3 на MT7986, плата построена на более производительном MT7988A Filogic 880 и предлагает интерфейсы 10GbE. При этом Wi-Fi не встроен непосредственно в основную плату: для Wi-Fi 7 используется отдельная карта, устанавливаемая через два miniPCIe-разъёма.
- 1 Основные характеристики Banana Pi BPI-R4
- 2 Технические характеристики
- 3 Интерфейсы и разъёмы
- 4 Операционные системы
- 5 Возможности и особенности
- 6 Для чего подходит Banana Pi BPI-R4
- 7 Преимущества
- 8 Ограничения
- 9 Варианты Banana Pi BPI-R4
- 10 Заключение
- 11 Материалы
Основные характеристики Banana Pi BPI-R4
- SoC: MediaTek MT7988A (Filogic 880)
- Процессор: 4 × ARM Cortex-A73, до 1,8 ГГц
- Оперативная память: 4 или 8 ГБ DDR4
- eMMC: 8 ГБ
- SPI-NAND: 128 МБ
- Сеть: 4 × Gigabit Ethernet + 2 × 10GbE SFP
- Wi-Fi: Wi-Fi 6/7 через внешнюю карту
- USB: 1 × USB 3.2
- M.2 Key-B: 4G/5G через USB 3.2 / PCIe 3.0
- M.2 Key-M: NVMe SSD через PCIe 3.0 ×1
- miniPCIe: 2 × PCIe 3.0 ×2 для Wi-Fi 7 NIC
- GPIO: 26-контактный разъём
- microSD: слот для карты памяти
- Питание: 12 В / 5,2 А или 19 В / 3,2 А
- Размеры: 100,5 × 148 мм
- Вес: около 250 г
Технические характеристики
Процессор и SoC
В основе Banana Pi BPI-R4 находится сетевой SoC MediaTek MT7988A (Filogic 880). Процессорная часть содержит четыре ядра ARM Cortex-A73 с частотой до 1,8 ГГц.
Основная особенность MT7988A — не максимальная вычислительная производительность, а большое количество высокоскоростных сетевых интерфейсов и аппаратных механизмов ускорения сетевых протоколов. Платформа рассчитана на маршрутизацию, сетевые шлюзы и другие высокопроизводительные сетевые задачи.
Оперативная память
BPI-R4 выпускается с 4 или 8 ГБ DDR4. Память распаяна на основной плате и не предназначена для пользовательской замены.
Сетевые интерфейсы
Плата оснащена четырьмя портами Gigabit Ethernet и двумя 10GbE SFP. Такое сочетание позволяет использовать BPI-R4 одновременно как маршрутизатор, коммутатор и сетевой шлюз с высокоскоростным uplink.
Платформа Filogic 880 рассчитана на работу с Wi-Fi 7 и заявляется MediaTek как 36-гигабитная Wi-Fi 7 платформа. Однако сама BPI-R4 не имеет распаянного Wi-Fi-чипа: для беспроводной связи требуется отдельная Wi-Fi карта.
Banana Pi предлагает Wi-Fi 7 NIC для BPI-R4, устанавливаемую через два miniPCIe-разъёма. Поэтому утверждать, что Wi-Fi 7 работает непосредственно «на плате из коробки», некорректно.
USB
На основной плате расположен один внешний порт USB 3.2. Для роутера этого обычно достаточно для подключения флеш-накопителя, USB-модема или другой периферии.
Хранилище
BPI-R4 имеет несколько вариантов хранения и загрузки системы:
- microSD — съёмный накопитель и способ загрузки;
- 8 ГБ eMMC — встроенное хранилище;
- 128 МБ SPI-NAND — встроенная flash-память;
- M.2 Key-M — NVMe SSD через PCIe 3.0 ×1;
- M.2 Key-B — модули 4G/5G через USB 3.2/PCIe 3.0.
M.2 и miniPCIe
В BPI-R4 предусмотрено сразу несколько интерфейсов расширения, и у каждого своё назначение.
| Разъём | Интерфейс | Назначение |
|---|---|---|
| M.2 Key-B | USB 3.2 / PCIe 3.0 | 4G/5G модемы |
| M.2 Key-M | PCIe 3.0 ×1 | NVMe SSD |
| miniPCIe ×2 | PCIe 3.0 ×2 | Wi-Fi 7 NIC и другие модули |
Таким образом, установленный M.2 Key-B не предназначен для NVMe, а M.2 Key-M не используется для 4G/5G. В исходной конфигурации это два разных разъёма с разным назначением.
GPIO и периферия
Для подключения внешней электроники предусмотрен 26-контактный GPIO-разъём. На нём доступны линии UART, I²C, SPI, PWM и I²S. Это важное исправление исходной статьи: у BPI-R4 используется не 40-pin, а именно 26-pin header.
Распиновка 26-контактного GPIO
| Контакт | Назначение | Контакт | Назначение |
|---|---|---|---|
| 1 | 3.3VD | 2 | 5VD |
| 3 | GPIO18 / I2C_1_SDA | 4 | 5VD |
| 5 | GPIO17 / I2C_1_SCL | 6 | GND |
| 7 | GPIO62 / JTAG_JTRST_N / PWM6 | 8 | GPIO59 / JTAG_JTDO / UART1_TX / UART2_TX |
| 9 | GND | 10 | GPIO58 / JTAG_JTDI / UART1_RX / UART2_RX |
| 11 | GPIO81 / UART1_TXD | 12 | GPIO51 / PCM_CLK / I2S_BCLK |
| 13 | GPIO80 / UART1_RXD | 14 | GND |
| 15 | GPIO50 / PCM_FS / I2S_LRCK | 16 | GPIO61 / JTAG_JTCLK / UART1_RTS / UART2_RTS |
| 17 | 3.3VD | 18 | GPIO60 / JTAG_JTMS / UART1_CTS / UART2_CTS |
| 19 | GPIO30 / SPI1_MOSI | 20 | GND |
| 21 | GPIO29 / SPI1_MISO | 22 | GPIO53 / PCM_DTX / I2S_DOUT |
| 23 | GPIO31 / SPI1_CLK | 24 | GPIO28 / SPI1_CSB |
| 25 | GND | 26 | GPIO52 / PCM_DRX / I2S_DIN |
Основные функции GPIO
| Интерфейс | Контакты |
|---|---|
| I²C | 3/5 — I2C1 |
| UART | 8/10, 11/13, 16/18 |
| SPI | 19/21/23/24 — SPI1 |
| I²S | 12/15/22/26 |
| PWM | 7 — PWM6 |
Debug UART
Для низкоуровневой отладки предусмотрен отдельный трёхконтактный Debug UART. Уровень интерфейса — 3,3 В TTL, стандартная скорость — 115200 бод.
| Контакт | Назначение |
|---|---|
| 1 | GND |
| 2 | RXD |
| 3 | TXD |
Для подключения к компьютеру требуется USB-to-TTL адаптер с логическим уровнем 3,3 В. В документации Banana Pi также прямо указано подключение Debug UART со скоростью 115200 бод.
Вентилятор
На плате предусмотрен отдельный трёхконтактный разъём вентилятора.
| Контакт | Назначение |
|---|---|
| 1 | +5V |
| 2 | GND |
| 3 | PWM0 |
Дополнительный выход 5/12 В
На плате имеется отдельный двухконтактный интерфейс для вывода питания 12 В и 5 В.
| Контакт | Назначение |
|---|---|
| 1 | +12V |
| 2 | GND |
| 3 | GND |
| 4 | +5V |
Питание
Banana Pi BPI-R4 имеет отдельный вход питания постоянного тока. В официальной аппаратной спецификации указаны два варианта: 12 В / 5,2 А или 19 В / 3,2 А.
Для самой платы без внешних периферийных устройств в документации также приводится практический вариант с источником 12 В / 2 А. Однако при установке Wi-Fi 7 NIC, модулей 4G/5G и других периферийных устройств требуется учитывать их дополнительное потребление.
PoE
Поддержка PoE является опциональной. Banana Pi выпускает несколько вариантов BPI-R4: стандартные версии, версии с подготовкой под PoE и версии с уже установленным PoE-модулем.
Поэтому наличие PoE следует проверять именно для конкретной модификации платы, а не считать функцией всех BPI-R4 по умолчанию.
Охлаждение
Для длительной работы с высокой сетевой нагрузкой рекомендуется использовать радиатор или активное охлаждение SoC. Особенно это актуально при одновременной работе 10GbE-интерфейсов, Wi-Fi 7 NIC и внешних модулей.
Размеры и конструкция
Размеры Banana Pi BPI-R4 составляют 100,5 × 148 мм, масса платы — около 250 г. По формату она близка к предыдущим сетевым моделям Banana Pi BPI-R2 и BPI-R64.
Интерфейсы и разъёмы
- 2 × 10GbE SFP — высокоскоростные сетевые соединения;
- 4 × Gigabit Ethernet RJ45 — проводная сеть;
- USB 3.2 — внешняя периферия;
- M.2 Key-B — 4G/5G;
- M.2 Key-M — NVMe SSD;
- 2 × miniPCIe — Wi-Fi 7 NIC и другие PCIe-модули;
- microSD — загрузка и хранение данных;
- 8 ГБ eMMC — встроенное хранилище;
- 26-pin GPIO — UART, I²C, SPI, PWM и I²S;
- Debug UART — консольная отладка;
- Fan Header — подключение вентилятора;
- RTC — подключение батареи часов реального времени.
Операционные системы
BPI-R4 прежде всего рассчитана на сетевые Linux-системы, а основной программной платформой является OpenWrt.
- OpenWrt — основная среда для маршрутизаторов и сетевых шлюзов;
- Linux — для разработки и специализированных сетевых приложений;
- собственные BSP/ядра Banana Pi — исходники и образы доступны в официальных репозиториях.
Возможности и особенности
- два 10GbE SFP-порта;
- четыре гигабитных RJ45-порта;
- поддержка Wi-Fi 7 через отдельную карту;
- M.2 Key-M для NVMe и M.2 Key-B для 4G/5G;
- два miniPCIe с PCIe 3.0 ×2;
- до 8 ГБ DDR4;
- 8 ГБ eMMC и 128 МБ SPI-NAND;
- 26-контактный GPIO;
- опциональная поддержка PoE.
Для чего подходит Banana Pi BPI-R4
Аппаратная конфигурация BPI-R4 ориентирована прежде всего на сетевые задачи.
- Высокоскоростной маршрутизатор — благодаря 10GbE SFP и четырём гигабитным портам;
- Wi-Fi 7 роутер — при установке совместимого Wi-Fi 7 NIC;
- 4G/5G маршрутизатор — через M.2 Key-B или совместимый модуль;
- NAS — с использованием NVMe и гигабитных/10GbE интерфейсов;
- сетевой шлюз — для дома, офиса или лаборатории;
- домашняя автоматизация — благодаря GPIO и Linux/OpenWrt.
Преимущества
- два 10GbE SFP и четыре Gigabit Ethernet;
- отдельные M.2 Key-B и Key-M для разных типов устройств;
- два miniPCIe с PCIe 3.0 ×2;
- поддержка Wi-Fi 7 через фирменные карты;
- до 8 ГБ DDR4;
- OpenWrt и открытая программная платформа;
- 26-pin GPIO с несколькими аппаратными интерфейсами.
Ограничения
- Wi-Fi 7 требует отдельной карты и не установлен на основной плате по умолчанию;
- PoE зависит от конкретной версии BPI-R4;
- только один внешний USB 3.2;
- NVMe использует только одну линию PCIe 3.0;
- питание и энергопотребление необходимо рассчитывать с учётом дополнительных Wi-Fi, 4G/5G и NVMe-модулей.
Варианты Banana Pi BPI-R4
| Модель | Память | PoE |
|---|---|---|
| BPI-R4-4G | 4 ГБ DDR4 | Стандартная версия |
| BPI-R4-4E | 4 ГБ DDR4 | Поддержка PoE, модуль не установлен |
| BPI-R4-4P | 4 ГБ DDR4 | PoE-модуль установлен |
| BPI-R4-8G | 8 ГБ DDR4 | Стандартная версия |
| BPI-R4-8E | 8 ГБ DDR4 | Поддержка PoE, модуль не установлен |
| BPI-R4-8P | 8 ГБ DDR4 | PoE-модуль установлен |
Заключение
Banana Pi BPI-R4 — специализированная, но очень универсальная сетeвая плата на MediaTek MT7988A Filogic 880. Её главные особенности — два 10GbE SFP, четыре Gigabit Ethernet и несколько вариантов расширения через M.2 и miniPCIe.
Плата особенно интересна для высокоскоростных маршрутизаторов, Wi-Fi 7-шлюзов, NAS и сетевых лабораторий. При этом Wi-Fi 7 и PoE зависят от дополнительного оборудования или конкретной модификации платы.
Главное, что стоит учитывать при покупке: у BPI-R4 два разных M.2 с разным назначением, 26-pin GPIO вместо привычного 40-pin и достаточно мощное внешнее питание, особенно при использовании дополнительных модулей.
Материалы
- Banana Pi Docs — BPI-R4
- Banana Pi Docs — Getting Started BPI-R4
- Banana Pi Wiki — BPI-R4
- GitHub — BPI-R4 BSP
- GitHub — BPI-R4 OpenWrt BSP