Orange Pi 4 Pro — одноплатный компьютер производства Shenzhen Xunlong Software на базе SoC Allwinner A733. Чип сочетает два производительных ядра ARM Cortex-A76, шесть энергоэффективных Cortex-A55 и вспомогательный сопроцессор RISC-V E902. Плата ориентирована на универсальные Linux-задачи, периферийные AI-приложения и разработку встраиваемых систем.
Orange Pi 4 Pro оснащена до 16 ГБ LPDDR5, встроенным NPU производительностью до 3 TOPS, Gigabit Ethernet, Wi-Fi 6, Bluetooth 5.4, разъёмом M.2 M-Key для NVMe и 40-контактным GPIO. Для подключения периферии предусмотрены четыре USB-порта, HDMI 2.0, MIPI CSI, MIPI DSI и аудиоразъём 3,5 мм.
Плата также поддерживает PoE через внешний модуль, поэтому её можно использовать в сетевых устройствах, где требуется передавать питание и данные по Ethernet.
Основные характеристики Orange Pi 4 Pro
- SoC: Allwinner A733
- Процессор: 2 × Cortex-A76 + 6 × Cortex-A55, до 2,0 ГГц
- Сопроцессор: RISC-V E902, 200 МГц
- GPU: Imagination BXM-4-64
- NPU: до 3 TOPS
- Оперативная память: 4/6/8/12/16 ГБ LPDDR5
- Сетевой интерфейс: 1 × Gigabit Ethernet, поддержка PoE
- Wi-Fi: Wi-Fi 6
- Bluetooth: 5.4, BLE
- USB: 1 × USB 3.0 + 3 × USB 2.0
- Видео: HDMI 2.0, до 4K@60 Гц
- Камеры: 1 × MIPI CSI 2-lane + 1 × MIPI CSI 4-lane
- Дисплей: 1 × MIPI DSI 4-lane
- Аудио: 3,5-мм разъём, вход и выход
- Хранилище: microSD, eMMC, SPI Flash, M.2 M-Key для NVMe
- eMMC: 16/32/64/128 ГБ
- M.2: PCIe 3.0 для NVMe SSD
- GPIO: 40-контактный разъём, 28 GPIO
- Уровень GPIO: 3,3 В
- Питание: USB Type-C, фиксированные 5 В
- Размеры: 89 × 56 мм
Технические характеристики
Процессор и SoC
Orange Pi 4 Pro построена на восьмиядерном Allwinner A733. В состав процессорной части входят два ядра Cortex-A76 с максимальной частотой до 2,0 ГГц и шесть ядер Cortex-A55. Такая конфигурация рассчитана на сочетание производительности и энергоэффективности.
Дополнительно A733 содержит вспомогательный RISC-V E902 с частотой 200 МГц, используемый для служебных и управляющих задач.
Графический процессор и NPU
За графику отвечает Imagination BXM-4-64. Встроенный NPU обеспечивает до 3 TOPS и рассчитан на выполнение AI-задач непосредственно на устройстве.
Для разработчиков edge AI это позволяет выполнять часть задач машинного зрения и других моделей локально, без постоянной передачи данных на внешний сервер.
Оперативная память
Orange Pi 4 Pro выпускается с 4, 6, 8, 12 или 16 ГБ LPDDR5. Память распаяна на плате и не предназначена для самостоятельной замены.
Сетевые интерфейсы
Для проводной сети используется один Gigabit Ethernet с PHY YT8531CA. Плата также поддерживает питание по Ethernet через PoE при использовании совместимого внешнего модуля.
Беспроводная связь реализована встроенным модулем Wi-Fi 6 + Bluetooth 5.4 с поддержкой BLE.
USB
На плате доступны четыре USB-порта: один USB 3.0 и три USB 2.0 Host. Этого достаточно для подключения накопителей, клавиатуры, мыши, камер и другой периферии.
Видео и дисплеи
Основной видеовыход реализован через HDMI 2.0 с поддержкой разрешения до 4K@60 Гц.
Для подключения встроенных дисплеев предусмотрен 4-lane MIPI DSI. Это позволяет использовать плату не только как мини-компьютер, но и как основу для встраиваемых устройств с собственным экраном.
Камеры
Для подключения камер Orange Pi 4 Pro имеет два интерфейса: 2-lane MIPI CSI и 4-lane MIPI CSI. Такое сочетание делает плату более гибкой при создании систем компьютерного зрения.
Аудио
На плате установлен аудиоразъём 3,5 мм, поддерживающий аудиовход и аудиовыход. Также предусмотрены отдельные линии для подключения аудиопериферии.
Хранилище
Для загрузки и хранения данных Orange Pi 4 Pro поддерживает несколько вариантов накопителей.
- microSD — основной съёмный накопитель;
- eMMC — сменный модуль объёмом 16/32/64/128 ГБ;
- SPI Flash — 128 Мбит по умолчанию, опционально 256 Мбит;
- M.2 M-Key 2280 — NVMe SSD через PCIe 3.0.
GPIO и периферия
40-контактный разъём расширения содержит 28 GPIO. Все GPIO работают с логическим уровнем 3,3 В. Через разъём доступны UART, I2C, SPI и PWM.
В официальной документации также указано, что в Linux соответствующие интерфейсы могут потребовать включения через конфигурацию системы.
Распиновка 40-контактного разъёма
| Контакт | GPIO | Функции | Контакт | GPIO | Функции |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | — | 3.3V | 2 | — | 5V |
| 3 | PB3 / 35 | TWI0-SDA | 4 | — | 5V |
| 5 | PB2 / 34 | TWI0-SCK | 6 | — | GND |
| 7 | PL4 / 356 | S-PWM0-2 | 8 | PL6 / 358 | UART7-TX |
| 9 | — | GND | 10 | PL7 / 359 | UART7-RX |
| 11 | PL9 / 361 | UART8-RX | 12 | PL8 / 360 | UART8-TX |
| 13 | PL12 / 364 | GPIO | 14 | — | GND |
| 15 | PK24 / 344 | GPIO | 16 | PL5 / 357 | GPIO |
| 17 | — | 3.3V | 18 | PK25 / 345 | GPIO |
| 19 | PE2 / 130 | TWI2-SDA / SPI3-MOSI | 20 | — | GND |
| 21 | PE3 / 131 | TWI3-SCK / SPI3-MISO | 22 | PD23 / 119 | GPIO |
| 23 | PE1 / 129 | TWI2-SCK / SPI3-CLK | 24 | PE12 / 140 | GPIO |
| 25 | — | GND | 26 | PE4 / 132 | SPI3-CS1 / TWI3-SDA |
| 27 | PB5 / 37 | TWI1-SDA | 28 | PB4 / 36 | TWI1-SCK |
| 29 | PD0 / 96 | GPIO | 30 | — | GND |
| 31 | PD1 / 97 | PWM0-0 | 32 | PD5 / 101 | PWM0-5 |
| 33 | PD2 / 98 | PWM0-2 | 34 | — | GND |
| 35 | PD3 / 99 | PWM0-3 | 36 | PD6 / 102 | PWM0-6 |
| 37 | PD4 / 100 | PWM0-4 | 38 | PD7 / 103 | PWM0-7 |
| 39 | — | GND | 40 | PL13 / 365 | GPIO |
На 40-pin доступны четыре шины I²C: I2C0 на контактах 3/5, I2C1 на 27/28, I2C2 на 19/23 и I2C3 на 26/21. Для SPI доступен SPI3, а для UART на данном разъёме используется UART7: RX на контакте 10 и TX на контакте 8.
Для PWM доступны восемь каналов: S-PWM0-2, PWM0-0, PWM0-2, PWM0-3, PWM0-4, PWM0-5, PWM0-6 и PWM0-7.
Debug UART
Для низкоуровневой отладки на плате предусмотрен отдельный 3-контактный Debug TTL UART. Для подключения к ПК требуется USB-to-TTL адаптер с логическим уровнем 3,3 В.
Разъём используется для просмотра сообщений загрузчика и ядра Linux, а также для диагностики платы при отсутствии сетевого доступа или видеовывода.
Питание
Питание подаётся через USB Type-C. Разъём работает с фиксированным напряжением 5 В и не использует обычное USB Power Delivery-согласование. В официальной документации встречается рекомендация использовать источник и кабель с достаточным запасом по току; для 40-pin питания производитель отдельно рекомендует 5V/5A Type-C кабель.
Также предусмотрена возможность питания через соответствующий 5-вольтовый контакт 40-pin, однако для стабильной работы Orange Pi рекомендует использовать основной Type-C вход.
Охлаждение
При длительной нагрузке на производительные ядра и NPU температура будет зависеть от корпуса, окружающей среды и установленного радиатора. Для продолжительных вычислительных нагрузок использование радиатора или активного охлаждения предпочтительнее полностью открытой работы без теплоотвода.
Размеры и конструкция
Размеры платы составляют 89 × 56 мм. На нижней стороне расположены eMMC-интерфейс, M.2 M-Key 2280 и слот microSD.
Интерфейсы и разъёмы
- USB Type-C — питание платы 5 В;
- USB 3.0 ×1 — высокоскоростная периферия;
- USB 2.0 ×3 — периферия и внешние устройства;
- Ethernet RJ45 — Gigabit Ethernet и поддержка PoE;
- HDMI 2.0 — вывод изображения до 4K@60 Гц;
- M.2 M-Key 2280 — NVMe SSD через PCIe 3.0;
- microSD — загрузка и хранение данных;
- eMMC — сменный модуль 16/32/64/128 ГБ;
- MIPI CSI 2-lane + 4-lane — камеры;
- MIPI DSI 4-lane — дисплей;
- 40-pin — GPIO, UART, I²C, SPI и PWM;
- Debug UART — последовательная отладка;
- 3,5 мм — аудиовход/выход.
Операционные системы
- Orange Pi OS — официальная система Orange Pi;
- Android — пользовательские и мультимедийные сценарии;
- Debian — серверные и универсальные Linux-задачи;
- Ubuntu — разработка, серверные приложения и рабочая среда.
Для Orange Pi 4 Pro также развивается сторонняя поддержка Linux и современных ядер. При выборе конкретного образа стоит отдельно проверять состояние драйверов GPU, NPU, Wi-Fi и периферийных контроллеров.
Возможности и особенности
- до 16 ГБ LPDDR5;
- встроенный NPU производительностью до 3 TOPS;
- Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.4;
- Gigabit Ethernet с поддержкой PoE;
- M.2 M-Key 2280 с PCIe 3.0 для NVMe;
- 40-pin с 28 GPIO и поддержкой UART, I²C, SPI и PWM;
- две MIPI CSI-линии с конфигурациями 2-lane и 4-lane;
- HDMI 2.0 с выводом 4K@60 Гц.
Для чего подходит Orange Pi 4 Pro
Аппаратная конфигурация Orange Pi 4 Pro позволяет использовать её в достаточно широком диапазоне задач.
- Edge AI — локальная обработка моделей на встроенном NPU;
- Компьютерное зрение — подключение одной или нескольких MIPI-камер;
- Сетевые устройства — Gigabit Ethernet и возможность PoE;
- Домашний сервер — Linux, eMMC, microSD и NVMe;
- Встраиваемые устройства — GPIO, I²C, SPI, UART и PWM;
- Мультимедийные проекты — HDMI 2.0, аудио и аппаратная обработка видео.
Преимущества
- мощный для своего класса восьмиядерный A733;
- до 16 ГБ LPDDR5;
- NPU 3 TOPS;
- NVMe через PCIe 3.0;
- Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.4;
- 40-контактный GPIO;
- поддержка PoE.
Ограничения
Orange Pi 4 Pro использует относительно новый Allwinner A733, поэтому программная поддержка отдельных функций может зависеть от выбранной версии ядра и конкретного образа Linux.
PoE требует дополнительного оборудования, а основной Ethernet-интерфейс ограничен скоростью 1 Гбит/с. Для многогигабитных сетей понадобится другая плата.
Разъём питания USB-C использует фиксированные 5 В, поэтому на возможности автоматического выбора напряжения через USB Power Delivery рассчитывать не следует.
Заключение
Orange Pi 4 Pro — универсальный одноплатный компьютер на Allwinner A733, сочетающий восемь процессорных ядер ARM, до 16 ГБ LPDDR5, NPU на 3 TOPS, Wi-Fi 6, Bluetooth 5.4, NVMe через PCIe 3.0 и полноценный 40-контактный GPIO.
Особенно интересна плата для edge AI, компьютерного зрения, сетевых устройств и встраиваемых проектов. Наличие двух вариантов MIPI CSI, MIPI DSI, NVMe и 40-pin делает её значительно универсальнее простых сетевых SBC.
При выборе конкретной конфигурации следует учитывать доступный объём памяти и состояние программной поддержки нужных аппаратных функций, особенно GPU и NPU.
Материалы
- Orange Pi — официальный сайт
- Orange Pi 4 Pro — официальное руководство пользователя
- Orange Pi — исходники и orangepi-build на GitHub