Banana Pi BPI-RV2 — открытая гейтвей-плата производства Shenzhen SinoVoIP на базе Siflower SF21H8898, одного из сетевых SoC с архитектурой RISC-V. Плата объединяет четыре 64-битных ядра RISC-V, специализированный сетевой ускоритель и богатый набор проводных интерфейсов, включая один порт 2.5GbE и пять гигабитных Ethernet-портов.
BPI-RV2 рассчитана прежде всего на разработку маршрутизаторов, сетевых шлюзов и промышленных gateway-устройств, а не на роль обычного универсального одноплатного компьютера. В аппаратной части предусмотрены 512 МБ DDR3, 128 МБ SPI NAND, 16 МБ SPI NOR, M.2, mini PCIe, USB 2.0, RTC и опциональная поддержка PoE.
Плата интересна прежде всего сочетанием RISC-V и аппаратной обработки сетевого трафика. SF21H8898 поддерживает аппаратную обработку L2/L3, IPv4/IPv6 и заявленную производительность коммутации до 20 Гбит/с на скорости провода.
Также не следует путать этот BPI-RV2 с одноимёнными платами общего назначения на других процессорах: здесь речь идёт именно о сетевой RISC-V платформе на Siflower SF21H8898.
Основные характеристики Banana Pi BPI-RV2
- SoC: Siflower SF21H8898
- CPU: 4 × 64-битных RISC-V, до 1,25 ГГц
- Техпроцесс: 12 нм TSMC
- Сетевой ускоритель: аппаратная L2/L3-обработка, IPv4/IPv6, до 20 Гбит/с коммутации
- Оперативная память: 512 МБ DDR3
- Хранилище: 128 МБ SPI NAND + 16 МБ SPI NOR
- Ethernet: 1 × 2.5GbE + 5 × Gigabit Ethernet
- Wi-Fi: внешний модуль через mini PCIe
- NVMe: M.2 2242/2230, PCIe Gen2 ×1
- PCIe: M.2 Key-B PCIe Gen2 ×1 + mini PCIe PCIe Gen2 ×1
- USB: 1 × USB 2.0 Type-A + USB-C для консоли/USB-UART
- RTC: встроенные часы реального времени с местом под CR1220
- PoE: поддержка дополнительного модуля 802.3at/af
- Операционная система: OpenWrt
- Размеры: 148 × 100,5 мм
Технические характеристики
Процессор и SoC
В основе Banana Pi BPI-RV2 находится Siflower SF21H8898, выполненный по 12-нм техпроцессу TSMC. В состав SoC входят четыре 64-битных ядра RISC-V с частотой до 1,25 ГГц.
Помимо CPU, чип содержит специализированный сетевой ускоритель NPU. Он предназначен не для типичных AI-задач, как NPU в современных SBC для нейросетей, а прежде всего для обработки сетевого трафика. В аппаратном блоке реализована обработка L2/L3, IPv4/IPv6 и аппаратная коммутация с заявленной производительностью до 20 Гбит/с.
На сетевой стороне SF21H8898 поддерживает QSGMII, SGMII/HSGMII и RGMII. Также предусмотрена поддержка IEEE 1588 PTP для точной синхронизации времени.
Оперативная память и хранилище
На плате установлено 512 МБ DDR3. Для системной прошивки используются два типа встроенной флеш-памяти:
| Память | Объём | Назначение |
|---|---|---|
| SPI NAND | 128 МБ | U-Boot и Linux/OpenWrt |
| SPI NOR | 16 МБ | U-Boot и Linux; по умолчанию защищена от записи |
Banana Pi использует NOR как дополнительный загрузочный источник. Режим загрузки можно выбирать между NAND и NOR, что повышает устойчивость системы при повреждении основной прошивки.
Ethernet
Сетевой набор BPI-RV2 состоит из одного 2.5GbE RJ45 и пяти Gigabit Ethernet RJ45. Таким образом, плата предоставляет сразу шесть физических сетевых портов.
| Интерфейс | Количество | Назначение |
|---|---|---|
| 2.5GbE RJ45 | 1 | Высокоскоростной WAN или LAN |
| Gigabit RJ45 | 5 | LAN / сетевые устройства |
Конкретное назначение WAN/LAN определяется программной конфигурацией OpenWrt. Само наличие 2.5GbE не означает, что этот порт обязательно должен использоваться как WAN.
PCIe и расширение
На BPI-RV2 предусмотрены два независимых PCIe-интерфейса Gen2 ×1 с различными разъёмами.
| Разъём | Интерфейс | Примеры применения |
|---|---|---|
| M.2 2242/2230 | PCIe Gen2 ×1 | NVMe SSD, совместимые PCIe-устройства |
| Mini PCIe | PCIe Gen2 ×1 | Wi-Fi, сетевые карты и другие модули |
Официальная документация также указывает, что M.2 выполнен как Key-B. Поэтому при выборе накопителя или другого модуля необходимо учитывать не только формат 2230/2242, но и электрическую совместимость интерфейса.
Wi-Fi
Встроенного Wi-Fi на BPI-RV2 нет. Беспроводная связь добавляется через mini PCIe. Banana Pi прямо указывает поддержку Wi-Fi-модуля через этот интерфейс, поэтому конкретные характеристики Wi-Fi зависят от установленной карты.
USB и консоль
Для внешней USB-периферии предусмотрен 1 × USB 2.0 Type-A Host. Дополнительно используется USB-C, связанный с UART-to-USB интерфейсом и предназначенный для консоли и отладки.
Таким образом, USB-C здесь не следует воспринимать как обычный универсальный USB-порт для произвольной периферии. Его основная функция в штатной архитектуре BPI-RV2 — работа с консолью UART через встроенный USB-UART преобразователь. Также предусмотрен отдельный 3-контактный разъём debug.
Отладка
Для отладки доступны два варианта подключения консоли: через USB-C и через отдельный 3-контактный debug-разъём. Это удобно при разработке собственного образа OpenWrt, проверке загрузки и диагностике проблем с сетью.
RTC
На плате предусмотрен аппаратный RTC с интерфейсом I2C и местом для резервной батареи CR1220. Это позволяет сохранять текущее время при отключении основного питания, что особенно полезно для сетевого оборудования, журналирования и промышленных систем.
PoE
BPI-RV2 поддерживает установку дополнительного PoE-модуля 802.3at/af. PoE не следует считать встроенной функцией каждого экземпляра платы: для питания через Ethernet необходимо установить совместимый модуль.
MikroBUS
На плате также предусмотрен разъём расширения MikroBUS. Он позволяет подключать совместимые click-платы и периферийные модули без разработки собственной дочерней платы.
Размеры и конструкция
Размер платы составляет 148 × 100,5 мм. BPI-RV2 представляет собой открытую аппаратную платформу, для которой Banana Pi также предлагает отдельный корпус.
Интерфейсы и разъёмы
- 1 × 2.5GbE RJ45 — мультигигабитный сетевой порт;
- 5 × Gigabit RJ45 — сетевые порты 1 Гбит/с;
- M.2 2242/2230 — PCIe Gen2 ×1, NVMe и другие совместимые устройства;
- Mini PCIe — Wi-Fi, сетевые карты и другие PCIe-модули;
- USB 2.0 Type-A — подключение внешней USB-периферии;
- USB-C — консоль через встроенный USB-UART;
- Debug UART — 3-контактный разъём;
- RTC — часы реального времени;
- MikroBUS — расширение дополнительными модулями;
- CR1220 — место для резервной батареи RTC;
- PoE — дополнительный модуль 802.3at/af.
Операционные системы
Основной программной платформой BPI-RV2 является OpenWrt. В ранних материалах платы встречаются старые сборки на Linux 5.10, однако актуальный официальный BSP Banana Pi уже предоставляет OpenWrt 24.10 с ядром Linux 6.6.
- OpenWrt 24.10 — актуальная официальная ветка BSP с ядром Linux 6.6;
- старые OpenWrt-сборки — доступны для прежних вариантов BSP;
- собственная сборка OpenWrt — исходный код BSP открыт на GitHub.
Открытый BSP особенно важен для BPI-RV2, поскольку программная поддержка специализированных RISC-V сетевых SoC заметно зависит от конкретного ядра, драйверов и версии SDK. Поэтому для нового проекта лучше использовать актуальную ветку BSP, а не старый образ только потому, что он имеется в архиве производителя.
Возможности и особенности
- четыре 64-битных RISC-V ядра;
- сетевой ускоритель с аппаратной обработкой L2/L3;
- до 20 Гбит/с коммутации на уровне SoC;
- 1 × 2.5GbE + 5 × Gigabit Ethernet;
- 512 МБ DDR3;
- 128 МБ SPI NAND + 16 МБ SPI NOR;
- M.2 PCIe Gen2 ×1 для NVMe;
- mini PCIe для Wi-Fi и других модулей;
- RTC и резервная батарея CR1220;
- опциональный PoE;
- открытый OpenWrt BSP.
Для чего подходит Banana Pi BPI-RV2
BPI-RV2 рассчитана прежде всего на маршрутизаторы и сетевые шлюзы. Один 2.5GbE и пять гигабитных портов позволяют построить многоинтерфейсный домашний или офисный маршрутизатор без отдельного сетевого коммутатора.
Аппаратный сетевой ускоритель позволяет разгрузить RISC-V CPU от значительной части операций пакетной обработки. Поэтому плата интереснее для маршрутизации и gateway-задач, чем универсальная RISC-V плата с аналогичным числом ядер.
Плата также подходит для изучения RISC-V в реальном сетевом оборудовании. Для разработчика это более практичный сценарий, чем запуск обычного desktop Linux: здесь RISC-V непосредственно связан с маршрутизацией, Ethernet, PCIe и OpenWrt.
Преимущества
- четырёхъядерный 64-битный RISC-V;
- аппаратное ускорение сетевого трафика;
- 1 × 2.5GbE + 5 × Gigabit Ethernet;
- NVMe через M.2 PCIe Gen2 ×1;
- Wi-Fi можно добавить через mini PCIe;
- RTC с резервной батареей;
- опциональный PoE;
- открытый OpenWrt BSP.
Ограничения
Встроенного Wi-Fi у BPI-RV2 нет. Для беспроводной сети требуется отдельный mini PCIe-модуль, поэтому итоговая конфигурация зависит от выбранной карты.
Второе ограничение — программная экосистема. RISC-V сетевые платформы менее распространены, чем ARM- и MIPS-решения, поэтому совместимость отдельных пакетов, драйверов и сторонних компонентов OpenWrt необходимо проверять именно для SF21H8898.
Также BPI-RV2 не следует рассматривать как универсальный SBC с большим количеством USB, HDMI и аудиоинтерфейсов. Это специализированная gateway-платформа, ориентированная прежде всего на сеть.
Для NVMe используется только PCIe Gen2 ×1, поэтому производительность SSD будет существенно ниже возможностей современных PCIe 4.0/5.0 платформ.
Banana Pi BPI-RV2 и другие сетевые платы Banana Pi
BPI-RV2 интересна тем, что отличается не только количеством портов, но и самой архитектурой процессора. В линейке Banana Pi существуют сетевые платы на MediaTek, Rockchip, Siflower и Triductor, тогда как BPI-RV2 использует именно RISC-V.
| Плата | Процессорная платформа | Основная особенность |
|---|---|---|
| BPI-RV2 | Siflower SF21H8898, RISC-V | 2.5GbE + 5 × GbE, сетевой NPU |
| BPI-WiFi6 Router | Triductor TR6560 + TR5220 | Wi-Fi 6, 1 × WAN + 3 × LAN |
| BPI-WiFi5 | Siflower SF19A2890S2 | Wi-Fi 5, 1 × WAN + 3 × LAN |
BPI-RV2 имеет смысл выбирать прежде всего тогда, когда нужны многочисленные Ethernet-порты, аппаратное ускорение сетевого трафика и RISC-V. Для обычного домашнего Wi-Fi-роутера более специализированные BPI-WiFi5 или BPI-WiFi6 могут оказаться проще.
Заключение
Banana Pi BPI-RV2 — специализированная сетевой gateway-плата на Siflower SF21H8898 с четырьмя 64-битными RISC-V ядрами, аппаратным сетевым ускорителем, одним 2.5GbE и пятью гигабитными Ethernet-портами.
Помимо сети, плата предлагает 512 МБ DDR3, 128 МБ SPI NAND, 16 МБ SPI NOR, M.2 для NVMe, mini PCIe, RTC, USB 2.0 и опциональный PoE. Это делает её интересной не только для домашнего маршрутизатора, но и для разработки промышленных gateway-систем.
Главная особенность BPI-RV2 — сочетание RISC-V и аппаратной сетевой обработки. При этом перед использованием необходимо проверить совместимость требуемых пакетов и драйверов с актуальным OpenWrt BSP для SF21H8898.
Материалы
- Banana Pi Docs — BPI-RV2, Siflower SF21H8898
- Официальная страница Banana Pi BPI-RV2 RISC-V Router
- BPI-RV2 SF21H8898 OpenWrt 24.10 BSP — GitHub
- BPI-RV2 SF21H8898 OpenWrt BSP — GitHub
- Banana Pi — анонс выпуска BPI-RV2 RISC-V Router
