NanoPi — исторически первая плата линейки NanoPi от FriendlyELEC (в те годы компания называлась FriendlyARM), выпущенная на низкопотребляющем SoC Samsung S3C2451. Производитель прямо описывает плату как решение для Linux-энтузиастов, мейкеров и хоббийных проектов начального уровня — задолго до появления современных плат на Rockchip и Allwinner, составляющих основную часть сегодняшней линейки NanoPi.
В основе платы — одноядерный SoC Samsung S3C2451 с частотой 400 МГц на базе устаревшего сегодня ядра ARM9 и всего 64 МБ памяти DDR2. Это заметно скромнее любой другой платы, рассмотренной в рамках линейки NanoPi, и делает оригинальную NanoPi, по сути, музейным экспонатом, а не практичным выбором для новых проектов.
Плата поддерживает Linux 4.1, Debian 8 Jessie и Rabbit Linux, загружается через u-boot.
Основные характеристики NanoPi
- Процессор: Samsung S3C2451, 400 МГц (ядро ARM9)
- Оперативная память: 64 МБ DDR2
- Встроенное хранилище: отсутствует
- Слот для карт памяти: microSD ×1
- Сетевые интерфейсы: проводного Ethernet нет
- Wi-Fi: встроенный модуль SDIO
- Bluetooth: встроенный, версия 4.0
- USB: 1 × USB Type-A + 1 × MicroUSB
- Видео: видеовыхода HDMI нет; есть LCD-разъём для панелей с интерфейсом RGB 8-8-8
- GPIO: 40-контактный разъём (GPIO1), совместимый по распиновке с Raspberry Pi, + 12-контактный разъём (GPIO2)
- Питание: DC 5В
- Размеры платы: 75 × 30 мм
- Операционная система: Linux 4.1, Debian 8 Jessie, Rabbit Linux
NanoPi продавалась в единственной конфигурации памяти — 64 МБ DDR2, без встроенного накопителя.
Технические характеристики
Процессор и SoC
NanoPi построена на SoC Samsung S3C2451 с частотой 400 МГц на базе ядра ARM9 — на несколько поколений старше ядер Cortex-A, применяемых во всех остальных платах NanoPi. Модель GPU в открытой спецификации производителя не указана; учитывая класс SoC, отдельного 3D-ускорителя графики у платы, скорее всего, нет.
Оперативная память
Плата оснащается всего 64 МБ памяти DDR2, распаянной на плате без возможности расширения — по современным меркам этого объёма достаточно лишь для минимальных встраиваемых Linux-систем без графического интерфейса.
Сетевые интерфейсы
Проводного порта Ethernet на плате нет. Сетевое подключение обеспечивается встроенным модулем Wi-Fi (интегрированный SDIO) и Bluetooth 4.0.
USB и другие интерфейсы
На плате доступен один порт USB Type-A и отдельный порт MicroUSB. Видеовыхода HDMI на плате нет — единственный способ вывода изображения — LCD-разъём (0,5 мм FPC) для панелей с интерфейсом RGB 8-8-8.
Хранилище
Встроенного накопителя на плате нет — единственный вариант хранения системы — карта microSD.
GPIO и периферия
GPIO представлен двумя разъёмами: основным 40-контактным (GPIO1), совместимым по распиновке с Raspberry Pi, и дополнительным 12-контактным (GPIO2) с шагом 2,54 мм. На плате также есть синий светодиод, мигающий во время работы системы.
GPIO2 Pin Spec
Дополнительный 12-контактный разъём GPIO2 выводит второй UART, второй I2C и линии цифрового аудио I2S.
| Pin | Назначение |
|---|---|
| 1 | VDD_5V |
| 2 | VDD_SYS_3.3V |
| 3 | TXD2 |
| 4 | RXD2 |
| 5 | SDA0 |
| 6 | SCL0 |
| 7 | IISSDO0 |
| 8 | IISSDI0 |
| 9 | IISSCLK0 |
| 10 | IISLRCK0 |
| 11 | IISCDCLK0 |
| 12 | DGND |
Debug Port CON1 (UART0)
Отдельный 4-контактный разъём выводит консольный UART0 для подключения к плате по последовательному порту при отладке загрузки.
| Pin | Назначение |
|---|---|
| 1 | DGND |
| 2 | VDD_5V |
| 3 | TXD0 |
| 4 | RXD0 |
DVP Camera IF Pin Spec
Разъём для подключения камерных модулей по параллельному интерфейсу с линиями I2C и обычными GPIO.
| Pin | Назначение |
|---|---|
| 1, 2 | VDD_SYS_3.3V |
| 3 | SCL0 |
| 4 | SDA0 |
| 5 | GPH13 |
| 6 | GPJ12 |
| 7, 9, 13, 15, 24 | DGND |
| 8 | XCLK |
| 10 | NC (не подключено) |
| 11 | VSYNC |
| 12 | HREF |
| 14 | PCLK |
| 16–23 | Data bit 7–0 |
RGB LCD IF Pin Spec
Разъём для подключения RGB-дисплея напрямую к контроллеру платы.
| Pin | Назначение |
|---|---|
| 1, 2 | VDD_5V |
| 11, 20, 29 | DGND |
| 3–10 | Blue LSB…MSB — синяя составляющая |
| 12–19 | Green LSB…MSB — зелёная составляющая |
| 21–28 | Red LSB…MSB — красная составляющая |
| 30 | GPG12 |
| 31 | GPG2 |
| 32 | XnRSTOUT — от CPU |
| 33 | VDEN |
| 34 | VSYNC |
| 35 | HSYNC |
| 36 | LCDCLK |
| 37, 38, 39, 40 | XM, XP, YM, YP |
Питание
Питание подаётся напряжением 5В; рекомендуемый ток блока питания в открытой спецификации производителя не указан.
Охлаждение
Официальная документация не описывает штатное решение охлаждения и не приводит заявленный диапазон рабочих температур. Учитывая низкую тактовую частоту SoC, потребность в охлаждении у этой платы практически отсутствует.
Размеры и конструкция
Плата выполнена в вытянутом формате 75 × 30 мм. Точные данные о весе платы производитель не публикует.
Интерфейсы и разъёмы
- Wi-Fi и Bluetooth — единственные сетевые интерфейсы платы;
- USB Type-A и MicroUSB — для периферии и питания;
- LCD — для прямого подключения дисплейной панели;
- microSD — слот для карт памяти;
- GPIO1/GPIO2 (40 + 12 контактов) — GPIO1 совместим по распиновке с Raspberry Pi.
Операционные системы
- Linux 4.1 — базовое ядро для встраиваемых сборок;
- Debian 8 Jessie — устаревшая, но некогда официально поддерживаемая версия;
- Rabbit Linux — специализированный дистрибутив для этой платформы.
Возможности и особенности
- встроенные Wi-Fi и Bluetooth были редкостью для бюджетных плат на момент выпуска;
- крайне низкое энергопотребление благодаря простому SoC и малому объёму памяти;
- два разъёма GPIO дают доступ к широкому набору линий ввода-вывода для своего времени.
Для чего подходит NanoPi
На момент выпуска плата была рассчитана на минималистичные встраиваемые Linux-проекты, эксперименты с GPIO и учебные задачи начального уровня. Сегодня, с учётом всего 64 МБ памяти и одноядерного ARM9, практическая область применения NanoPi ограничена сохранением уже существующих устройств на её основе или историческим интересом — для новых проектов стоит рассматривать современные платы линейки, например компактную NanoPi NEO3 или NEO Air на значительно более производительных SoC.
Преимущества
- встроенные Wi-Fi и Bluetooth;
- крайне низкое энергопотребление;
- компактные размеры платы.
Ограничения
При рассмотрении NanoPi стоит учитывать, что это устаревшая плата, снятая с активной разработки.
Во-первых, объём оперативной памяти составляет всего 64 МБ — на порядок меньше, чем у любой современной платы линейки.
Во-вторых, используется одноядерный SoC на устаревшем ядре ARM9 без аппаратного 3D-ускорения графики и без видеовыхода HDMI.
В-третьих, на плате нет проводного Ethernet и встроенного накопителя eMMC.
Также официально поддерживаемые версии ОС (Linux 4.1, Debian 8) давно не обновляются и не получают исправлений безопасности.
NanoPi и похожие одноплатные компьютеры
Прямых современных аналогов у оригинальной NanoPi в актуальной линейке FriendlyELEC нет — по классу производительности её место заняли компактные платы на Allwinner и Rockchip, в частности NanoPi NEO Air (тоже беспроводная, но на значительно более производительном SoC Allwinner H3) и NanoPi 2 (аналогичная идея — Wi-Fi вместо Ethernet — но на четырёхъядерном Samsung S5P4418).
| Характеристика | NanoPi | NanoPi 2 | NanoPi NEO Air |
|---|---|---|---|
| SoC | Samsung S3C2451 | Samsung S5P4418 | Allwinner H3 |
| CPU | 1×ARM9, 400 МГц | 4×Cortex-A9, до 1,4 ГГц | 4×Cortex-A7, до 1,2 ГГц |
| RAM | 64 МБ DDR2 | 1 ГБ DDR3 | 512 МБ DDR3 |
| Ethernet | Нет | Нет | Нет |
| Wi-Fi/BT | Встроенный | Встроенный | Встроенный |
| eMMC | Нет | Нет | 8 ГБ |
| Видео | Только LCD | HDMI + LCD | Нет |
| Размер | 75×30 мм | 75×40 мм | 40×40 мм |
Разница в возможностях между оригинальной NanoPi и современными платами линейки колоссальна: даже относительно старая NanoPi 2 предлагает вчетверо больше ядер CPU и в 16 раз больше оперативной памяти, а NanoPi NEO Air дополнительно добавляет встроенный накопитель eMMC. Оригинальная NanoPi представляет интерес сегодня в первую очередь для поддержки уже существующих на ней проектов, а не для новых разработок.
Заключение
NanoPi — исторически первая плата линейки NanoPi от FriendlyELEC на маломощном SoC Samsung S3C2451 с одноядерным процессором ARM9 и 64 МБ памяти, ориентированная на минималистичные встраиваемые Linux-проекты.
По современным меркам плата сильно устарела и уступает практически любой другой плате линейки NanoPi по вычислительной мощности, объёму памяти и набору интерфейсов — для новых проектов стоит рассматривать современные компактные платы, такие как NanoPi NEO3 или NEO Air.
Главная ценность оригинальной NanoPi сегодня — историческая: она положила начало линейке компактных плат FriendlyELEC, на смену которой пришли значительно более производительные модели на SoC Rockchip и Allwinner.
Материалы
- FriendlyELEC Wiki — NanoPi
- FriendlyELEC Wiki — NanoPi 2 (для сравнения)
- FriendlyELEC Wiki — NanoPi NEO Air (для сравнения)